【歷史上的今天】聯發科要起飛了嗎?

上週我們介紹了聯電,這週來介紹很多人很喜歡的聯發科。

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聯發科(2454-TW)公司介紹

聯發科成立於 1997 年 5 月 28 日,並於 2001 年 7 月於台灣證券交易所掛牌上市。

成立之初是從【聯電】從多媒體部門分出來的子公司,早期發科技初期主要產品為 CD-ROM 晶片組。

2002 年,躋身全球十大IC設計公司。

2003 年起,先後在在中國、美國、印度和新加坡等地成立子公司。

2009 年,【聯電】出清聯發科技全部持股。

2006 年,自明基電通(現改名為佳世達科技)取得絡達科技 31.55% 之股權。

2007 年,以換股取得 NuCORE Technology Inc. 69% 股權、取得K-WILL Corporation股份。

2008 年,取得美國模擬器件亞德諾半導體公司旗下手機晶片業務相關技術以及團隊,並解散旗下智洋電子。

2011年,與 Wi-Fi 晶片廠雷凌科技合併,取得 WiFi、非行動應用程式、無線 DSL 以及乙太網路技術。

2012 年,收購位於瑞典的全球數位訊號處理(DSP)解決方案商 Coresonic,成為聯發科歐洲全資子公司。

2012 年,宣布與當前世界市佔率第一的數位電視晶片廠晨星半導體以換股合併,於 2014 年完成。

目前是無線通訊及數位媒體晶片整合系統方案之主要供應商。

總部設於新竹,在中國、新加坡、印度、日本、韓國、美國、丹麥、英國等地設有銷售及研發子公司。

2017 年,公司進行組織重整,產品部門如下:

  1. 行動運算平台:包括智慧型手機與平板電腦晶片
  2. 成長型產品:包括物聯網、ASIC、STB IC、類比 IC
  3. 成熟型產品:應用包括功能型手機、電視、光碟機等

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董事長蔡明介

大學時期由台大化工系轉到電機系時,就對 IC 設計產生高度興趣,退伍後更前往美國攻讀碩士,主攻半導體領域。

1976 年,工研院正好與美國無線電公司(RCA)簽訂了「積體電路技術移轉授權合約」計畫,蔡明介成為工研院電子中心第一批派往美國取經的 19 位菁英之一,回到工研院電子所的產品開發部門負責開發 IC 產品。

1980 年,由工研院移轉半導體製造技術的聯電公司成立,蔡明介研發的 IC,也授權給聯電製造,當時聯電總經理曹興誠(現為聯電榮譽董事長)遂鼓勵蔡明介前往聯電工作,於 1983 年轉至聯電就職。

在聯電 15 年期間,蔡明介負責 IC 設計研發,領域包含:電腦、通訊、消費性產品與記憶體等不同種類商品。為了讓產品有競爭力,蔡明介由起初美國授權技術、或與工研院合作等方式開始,逐步建立起公司的研發團隊,也培植出了聯電穩固的IC設計實力。

1997 年,聯電因策略轉型,將公司原有的 IC 設計部門分割成為獨立的設計公司,其中,蔡明介所帶領的就是聯發科技。

在全新的企業架構下,蔡明介更充分發揮了在 IC 產業經營的長才,其著名的「一代拳王」、「產品生命週期S曲線」等,展現了蔡明介對於半導體產業與經營的獨特見解。

從光儲存裝置的 IC,最初的 CD-R 到 CD-RW,再轉到 DVD,聯發科從落後逐步趕上成為領導者。

2001 年,聯發科踏入手機晶片,當時僅有 300 名員工的聯發科,面對的競爭對手是英飛凌(Infineon)、德州儀器(TI)等的歐美大廠,蔡明介卻以提供最具競爭力產品與服務的原則設計產品,擠身成為全球營收前10大的IC設計公司。

並推出「整合型多媒體手機基頻晶片組」,成為提供中國市場手機晶片的領導廠商。如今的聯發科不僅是台灣 IC 設計產業的龍頭,蔡明介也成為台灣的「 IC 設計教父」。

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聯發科(2454-TW)產品及服務

IC產業鏈大略可區分為:

  • 上游的IC設計 : 如聯發科、高通
  • 中游的晶圓製造 : 如台積電、三星
  • 下游的封測 : 如日月光

上游的 IC 設計又可以再細分為:EDA、設計、光罩

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EDA(Electronic Design Automation)電子設計自動化

指運用電腦軟體工具將電子產品設計過程自動化,縮短產品開發時間。

EDA 可分為前段流程(CAE)與後段流程(CAD),前段包括設計輸入(Design Entry)、模擬器(Simulator)、分析工具(Analysis)、合成器(Synthesis)、仿真器(Emulator);後段則包括佈局(Layout)、繞線(Routing)、實體設計(Physical Design)、驗證(Verification)。

設計

IC 是將數以百萬計的電晶體,透過微縮攝影的方式,將電路光刻到半導體之中,而微縮攝影的底片就是IC的設計圖。

IC 設計就是在研發與設計各種不同功能的 IC,種類可分為邏輯晶片、通訊晶片、電源管理晶片、圖像晶片等,隨著生活上對電子產品與人工智能的依賴程度越來越高,IC 設計的類別與需求也跟著水漲船高。

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光罩

光罩為熔融二氧化矽(石英)板,通常為 6 英寸(約 152 毫米)矩形,其上覆蓋著由不透明、透明和相偏移區域所組成的圖案,將製作好的設計圖翻印與刻劃到光罩盒上,之後就可以送入微影製程,製造成 IC 晶片。

保護光罩的光罩盒公司,可以參考我們之前介紹過的家登

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聯發科目前的產品分類

無線通訊晶片行動通訊晶片組、藍芽晶片、無線網路(WLAN)晶片、GPS 晶片、NFC 單晶片、整合藍芽/FM/WLAN/GPS 多功能單晶片
數位電視晶片高度整合數位電視控制晶片
電子產品晶片平板電腦晶片、人工智慧物聯網裝置晶片、智慧家庭聯網晶片、車用電子晶片組、電源管理及控制晶片組、車用電子晶片組、USB PD Type-C 控制晶片
光儲存控制晶片光儲存晶片組、DVD 播放機單晶片、藍光(Blue-ray)播放機晶片組、
網路通訊產品數位用戶迴路(xDSL)終端通訊晶片組
類比 IC生物感應類比前端晶片
特殊 IC消費性及企業級客製化(ASIC)晶片
資料來源:聯發科2019年報 整理:奧德賽

2021 年第一季聯發科產品營收比重為:行動裝置晶片約佔 54%、IoT/Computing/ASIC產品約佔 22%、智慧家庭產品約佔 16%、電源管理 IC 約占 7%。

其產品分為行動運算主要為智慧型手機、平板電腦行動運算晶片;成長型產品包括 VAD(語音控制輔助設備)、Wi-Fi、5G NR、IoT、NB-IoT、智能音箱、電源管理相關、ASIC、GPS、藍芽、STB等晶片;智慧家庭及其他產品包括 TV 、功能型手機、ODD 光儲存等晶片。

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聯發科(2454-TW)產業介紹及市場現況

目前的半導體廠商可以分為下列幾種模式:

  1. IDM(整合元件製造商) 
    • 從設計、製造、封裝、測試、銷售整合成一條龍的模式,也是最早的半導體產業廠商營運模式,需要有雄厚的資本才能夠支撐。
    • IDM 代表廠商 :  Intel 、三星半導體
  1. Foundry(晶圓代工廠) 
    • 負責代工晶片的製造生產,可以同時為不同的半導體公司提供製造服務,不承擔晶片設計與銷售的風險,然而製程競賽是高度競爭的行業,往往有贏者全拿的特性。
    • Foundry 代表廠商 : 台積電、聯電
  1. Fabless(無廠 IC 設計商)
    • 負責晶片的電路設計與銷售,其他環節採外包,主要的投入是研發人力與智慧產權,相對製造廠更加靈活,需與製造配合緊密,因此經常產生聚落效應。
    • Fabless 代表廠商 : Qualcomm、聯發科、Broadcom
  1. Design Service(晶片設計服務提供商)
    • 不設計、不銷售、不製造晶片,只提供晶片公司相關的設計工具,如開發軟體、公版設計圖、功能單元與電路架構、諮詢服務,公司的硬體投入 Fabless 更少,然而對技術門檻要求更高,如果主流市場設計架構改變,很快就會被淘汰。
    • Design Service 代表廠商 : ARM、Imagination、Synopsys、Cadence
  1. Assembly & Testing(封裝測試)
    • 負責晶片生產終端的封裝與測試,本身不涉及晶片內的電路設計與生產,透過封裝打線連接晶片與印刷電路板,同時測試晶片的運作,隨著晶片製程不斷進化,封裝的相關流程也同樣需要投入巨額資本,才能跟上。
    • Assembly & Testing 代表廠商:日月光

根據研究機構 Gartner 2020 年 4 月發布的報告,全球半導體元件總產值為 4191 億美金,聯發科佔比為 1.9%,在全球半導體排行第 13 名。

市調機構 Strategy Analytics 統計,全球手機出貨量於 2019 年達 19 億支,2020 年受 Covid-19 影響而下滑,預估至 2024 年將重新回到 19 億支,其中智慧型手機 2019 年佔 14 億隻,2024 年預估將達 15 億支。

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聯發科 5G 佈局

而 5G 更是市場成長的動能所在,不同於過往總是「慢半拍」的節奏,在 5G 發展初期聯發科就鎖定競爭對手高通,推出天璣 1000 系列。在高通旗艦 5G 晶片產量遇到阻礙時,彎道超車,成為「Technology Leadership(技術領先)」,這也是聯發科在 5G 時代的新策略。

就成果來看,聯發科 2021 第一季 5G 手機晶片出貨量估計會超越 4G 手機晶片,且中國市場市佔率超過 5 成,不論是Oppo、小米、Vivo,2021 年均有產品採用聯發科採用 6 奈米製程的新產品——天璣 1100 與天璣 1200。

天璣 1200 更是聯發科挑戰高通 5G 晶片的秘密武器,目前手機晶片的主要規格制定者是由 ARM 提出的 Cortex-A 系列,這是一種在晶片上設計指令集的架構。

簡單來說就像是一套交通規則,規範手機系統如何與晶片溝通,IC 設計公司如蘋果、高通、聯發科都會取得 ARM 的授權使用該架構,簡化與提供一致性的系統平台。

Cortex-A78 則是目前 ARM 最先進的架構,不論是高通的驍龍 888 或是聯發科的天璣 1200 都是採用這個架構來設計,這也一舉顛覆過去聯發科只提供較便宜但是性能與設計次一級的晶片,也說明了聯發科對於未來的策略規劃。

另外天璣 1100 為 1200 的降階版,雖然效能不如 1200,但具備性價比優勢,目前許多手機廠商也都規劃了採用天機 1100 的中階手機。

目前聯發科 5G 產品客戶主要有華為、OPPO、vivo、小米、realme、中興等中國手機品牌,預估 2021 年第一季,5G 手機晶片出貨量將超越 4G 手機晶片,在中國市佔率超過 5 成。

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聯發科(2454-TW)財報表現(營收、EPS、配息股利、ROE/ROA)

年度201320142015201620172018201920202021Q1
營收(千元)136,055,954213,062,916213,255,240275,511,714238,216,318238,057,346246,221,731322,145,988108,032,982
EPS20.5130.0416.615.1615.5613.2614.6926.0116.21
股利1522119,510910.537未公佈
ROE14.8220.9510.429.739.477.767.7812.026.54
ROA11.7715.357.476.796.495.555.688.444.6
資料來源:公開資料觀測站、財務比較e指通

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聯發科(2454-TW)優勢

  • 研發能力強

從最初的光儲存控制晶片到旗艦 5G 單晶片,不論是家用電子裝置、車用毫米波雷達、GPS 晶片組、電源管理控制晶片等,聯發科都具備設計能力,這也是從基礎產品扎根磨練出來的優勢,因此每當市場變化的時候,許多IC設計廠紛紛面臨淘汰,但聯發科卻反而能脫穎而出。

  • 靈活布局

經歷過傳統手機被智慧型手機迅速侵蝕,導致聯發科傳統手機晶片大幅減少出貨量的困境後,目前採用平衡且多元的產品與業務佈局,積極往 5G、物聯網、車用電子等新興產業佈局。

  • 產業聚落強

Fabless由於沒有自己的生產工廠,與代工廠的配合更顯得重要,高通就是因為代工合作夥伴三星的產能出狀況,讓聯發科、台積電這樣的合作關係一舉搶下 5G 大量市場,也讓聯發科的 5G 晶片出貨量超車高通。

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聯發科(2454-TW)挑戰

  • 競爭對手紫光叫板

清華紫光與英特爾結盟後,董事長趙偉國公開表明,「清華紫光要用五年左右的時間來超越聯發科,成為全球排名第二、出貨量第一的 IC 設計公司。」讓聯發科不得不面對這個挑戰。

  • 競爭對手三星介入

一向自產自銷的三星手機晶片,也開始計畫出貨給其他手機製造商,這是對聯發科造成第二個可能的挑戰。

  • 5G 成長不如預期

印度疫情干擾當地內需市場,同時衝擊當地手機生產基地,加上馬來西亞、菲律賓、印尼也都受到疫情影響,接連衝擊生產和出貨。同時,推動5G手機力道最大的中國,銷售動能也不如預期,可能對於正要拉開與競爭對手距離的聯發科,是另一大挑戰。

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參考資料

1. 聯發科 2019 年報
2. 聯發科維基百科
3. 〈股感〉聯發科(2454)-亞洲排名第一的IC設計廠
4. 〈今周刊〉蔡明介「背後的男人」曝光 聯發科再戰5G拳王 沒這兩位戰將不行
5. 〈清華大學〉台灣IC設計界教父 – 蔡明介
6. 〈寫點科普〉一看就懂的 IC 產業結構與競爭關係
7. 〈數位時代〉全球排名大躍進!聯發科為何能在最動盪的一年,創下史上最好成績?
8. 〈聯合報〉手機廠 下修5G元件訂單

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對半導體相關公司有興趣嗎?參考我們對聯電家登封測產業的介紹。
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