【作者： 沈慧敏】 2000年07月01日 星期六
晶片組是整個電腦的控制中心，由晶片組連繫CPU和其他週邊設備的運作。晶片組一般來說包含北橋和南橋，如(圖一)。
北橋包含以下幾個部份：
1.CPU的介面：晶片組把CPU的訊號轉換成其匯流排的訊號，若是CPU要存取記憶體的資料時，晶片組就必須把CPU的訊號轉成記憶體看得懂的訊號。
2.記憶體控制器：記憶體需要很複雜的控制線路，完全由晶片組來完成，包含對記憶體的讀、寫、刷新。
3.PCI介面：對PCI BUS所有的控制均由晶片組來完成。
4.AGP介面：對AGP的存取也由晶片組來完成。
5.L2 Cache介面：對L2 Cache的控制、讀、寫和L1 Cache的資料保持一致性的線路和Miss時資料的回寫，Pentium II已把L2 Cache介面整合進去了。
南橋包含以下幾個部份：
1.ISA介面：把PCI的訊號轉成ISA的訊號。
2.X Bus介面：對BIOS、RTC的存取。
3.IDE介面：對硬碟機和光碟機的存取。
4.USB控制器：USB的運作一般均被整合進來。
有些晶片組整合更多週邊，例如VGA、Super IO，甚至Intel及威盛已計劃於年底推出晶片組整合CPU，隨著科技的進步，整合的動作會更多，其中左右晶片組進行世代交替的三大部份在記憶體、CPU及SOC，以下即針對此三部份的未來發展規格做一分析。
1.CPU市場狀況：
目前進行CPU開發的廠商多如過江之鯽，從x86陣營就有AMD、Intel、威盛/Cyrix/IDT、Rise/SiS即可看出，不過目前仍以Intel一家廠商獨大，根據IDC資料調查，Intel目前在市場的佔有率為80%，AMD追隨其後約佔15%，其餘廠商則呈現苟延殘喘局面。不過根據美國電腦市場最新資訊顯示，1,000美元以下的PC在市場上所佔比重已經高達6成以上，此比例在未來將會逐漸提升，對於以發展低價CPU為主軸的廠商，可謂如虎添翼，如威盛預計於今年第一季推出第一顆自行設計的Cyrix Ⅲ CPU。根據各家廠商計劃推出CPU時程如(圖三)所示。
《圖三 CPU推出的時程》
在高階的CPU市場，Intel將在2000年下半年推出適用於工作站及桌上型電腦的Pentium Ⅲ，速度為1GHz，第三季可望量產；而AMD繼1999年推出Althon 550~750MHz後，於今年推出銅製程生產的Athlon處理器，並開發1G的Athlon產品線，在功能不斷躍升之際，加上台灣晶片組廠商的支援，再為AMD打了一劑強心針，不過AMD欲搶佔高階CPU市場仍需在製程及良率上加把勁，筆者預估2000年AMD的CPU出貨量可達1820萬顆，相當於14％的市佔率。
就中低階的CPU市場而言，Intel針對低價電腦市場最厲害的武器應該是第三季將要推出的整合型處理器Timna，該產品將整合Celeron處理器及繪圖晶片，產品定位在600美元以下的PC市場，對於國內IC設計大廠，如威盛或矽統等的整合型產品，都是相當大的考驗。威盛於1999年分別支付1.67億美元及20億元台幣取得美國國家半導體旗下之Cryix及IDT的CPU部門，目前除了持續銷售Cryix的MⅡ全系列CPU產品外，預計於第一季推出Cryix Ⅲ，將以Intel的Celeron為主要對手。
威盛朝低價電腦處理器市場發展策略明確，今年若進度順利，整合型處理器Samuel可望在下半年推出，預估威盛在取得Cryix及IDT的市場，以及低成本的競爭優勢之下，預估威盛2000年在CPU市佔率可達10%。矽統於1999年第四季取得Rise的CPU技術，預計推出晶片組整合CPU的產品，不過Rise於1998年方進入市場，在市場的佔有率微乎其微，截至目前為止尚未見到矽統發表任何晶片組整合CPU產品，因此推估矽統的新產品最快問市時點將是在2001年以後。
2.DRAM主流規格：
目前市場面臨PC 133及Rambus規格的競爭，由於PC 133生產製程與PC 100相近，且規格與架構也和PC 100接近，系統架構不須大幅更動，因此較為一般消費者接受；Rambus除在系統架構上須進行大變動外，價格偏高也使得推出時程一直往後遞延。雖日前Intel搭配820晶片組的主機板，將同時支援PC 133及Rambus規格，但目前133MHz SDRAM的主流地位是毫無疑問的(圖二)。
《圖二 記憶體規格比例》
另外由揚智與威盛的技術藍圖觀之，第二季或之前便可看到DDR(Double Data Rate)產品的問世，甚至Intel自己的Solano與870晶片組都將支援DDR架構，2000年下半年DDR的普及率可望衝高，成為下半年中高階配備。在Rambus方面，即便Intel大幅調降晶片組價格，但若RDRAM價格過高，仍將延緩市場的成形，若觀察DDR與Rambus之間的競爭態勢如何演變，價格／性能比將是主要決定性因素，其中又以價格的因素要大些。根據MIC資料估計，2000年SDRAM、DDR SDRAM與RDRAM的市佔率分別為76%、7%、6%，仍以133 SDRAM為主流，由於國內三家晶片組廠商今年推出的晶片組皆搭配 SDRAM，有助於2000年國內三家晶片組廠商搶佔市場。
3.單晶片發展：
把一個完整的系統所需要的各種晶片，以區塊、巨集、模組等方式全部設計到一顆晶片裡面，這就是SOC，SOC晶片裡面包含四部分，分別為微處理器、I／O、邏輯電路及記憶體。由於SOC具備低耗電量、體積小、速度提高及成本節省等優點，成為未來發展趨勢。就1999年而言，晶片組以整合繪圖晶片為主，比例約30%，預計2000年晶片組整合繪圖晶片的比例將提升至50%，而與獨立晶片組呈現均分天下的局面。此外，2000年底廠商將再推出晶片組整合CPU的產品，Intel推出整合Celeron、繪圖晶片和北橋功能的Timna晶片，威盛亦計劃推出晶片組整合CPU的Samual晶片。
由以上分析得知，2000年將會以PC 133 SDRAM架構下的晶片組整合繪圖晶片為主流，加上低價電腦趨勢形成，對於國內晶片組廠商將是有利局面。
全球晶片組的市場規模及分析
根據MIC資料顯示，2000年全球PC市場量成長17%達1.31億台(圖四)，至2003年的年複合成長率可維持在13%，在系統單晶片推出之前，晶片組出貨量與個人電腦出貨量將維持1比1的關係，因此推估2000年晶片組市場規模1.31億套，晶片組市場仍有穩定之需求。
《圖四 全球PC市場量》
我國晶片組在全球市場佔有率
由於Intel的810晶片組產生bug、820晶片組的延後推出以及BX晶片組發生缺貨，使台灣晶片組廠商在全球市場佔有率大幅提高，由1998年的36%提升至1999年的46%(圖五)，預期在低價電腦持續熱賣及我國在AMD的供貨優勢下，預估2000年台灣晶片組的市佔率達58%(圖六)，其中威盛、矽統及揚智市佔率分別為34%、14%及9%，Intel則有42%的市佔率(表一)，以下就AMD、Socket 7、Intel獨立型及整合型架構的晶片組分述如下：
《表一 2000年晶片組出貨量預估》
《圖五 我國晶片組在全球市場佔有率》
《圖五 我國晶片組在全球市場佔有率》
《圖六 2000年晶片組廠商市場佔有率》
《圖六 2000年晶片組廠商市場佔有率》
1.Pentium Ⅱ及Pentium Ⅲ整合型晶片組
Slot 1架構下的Pentium Ⅱ及Pentium Ⅲ整合型晶片組(表二)，國內廠商的推出時程較Intel略為領先。矽統是最快切入的業者，但1999年下半年推出的矽統630，因產能不足導致出貨量未能提升，預估今年下半年矽統 630的產能問題將可獲解決；威盛的Apollo Pro media Ⅱ也已於1999年底試產，預計2000年第二季量產；揚智於在2000年第二季，先行量產未納入外接AGP功能的Aladdin TNT 2整合晶片組；Intel的Solano則預計於第二季末推出。由於矽統在晶片組整合繪圖晶片的市場具有領先地位，預計2000年解決晶圓產能不足後，整體市佔率可達33%，Intel除了原有的i810，再搭配新推出的Solano產品，預計市佔率達45%，而威盛及揚智則因推出的時間較晚，預估市佔率各為11%(圖七)。
《表二 整合型晶片組推出時程》
《圖七 2000年整合型晶片市佔率》
2.PⅡ及PⅢ獨立型晶片組市場
在獨立型晶片組市場方面(表三)，基本上此處是Intel的強項，BX即便是一年多前的產品，但與133MHz晶片組相較，其實並不遜色。但2000年國內的威盛及揚智各自推出新產品Apollo Pro133A及Aladdin Pro 4，而揚智產品必須至下半年才推出，預估2000年市場佔有率僅2%，2000年呈現威盛與Intel各佔33%及65%局面(圖八)。
《表三 獨立型晶片組推出時程》
《圖八 2000年獨立型晶片市佔率》
3.AMD架構晶片組：
由於預估AMD的CPU在2000年出貨量要達到1820萬顆，國內3家晶片組廠商皆相繼推出支援AMD的晶片組(表四)，其中以威盛的KX 133為領先，由於KX 133晶片組採四層板設計，主機板廠十分看好威盛的成本優勢，威盛後續還將在2000年第三季推出支援DDR的K7晶片組－KX266，與含繪圖功能的KM266，預估威盛將佔有80%的市場(圖九)。另外兩家國產晶片組廠－揚智與矽統，今年下半年也將推出AMD晶片組，打破目前僅有AMD與威盛支援AMD的CPU，揚智將在今年第二季末推出Aladdin V，可支援K7與TNT2繪圖功能，將專攻高度整合市場，出貨時程將落在第三季；矽統也將在2000年下半年推出型號為730的K7晶片組，矽統730將走獨立晶片設計，擁有128位元的2D／3D繪圖功能，支援PC 133與ATA 66。由於今年國產晶片組廠商所推出的K7晶片組採4層板設計，具成本優勢，功能涵蓋整合型與單一設計，將有助AMD的市場開拓。
《表四 AMD晶片組推出時程》
《圖九 2000年AMD晶片市佔率》
4.Socket 7
1999年Socket 7的市場佔有率為20%(圖十)，在低價電腦盛行之下，預估2000年仍有10%的市場佔有率，目前威盛的MVP3及MVP4和揚智的Aladdin 5仍為市場主流，而矽統及揚智預計於2000年上半年推出SiS540及Aladdin 7(表五)，預估2000年威盛、矽統及揚智在市場佔有率分別為40%、20%及40%。
《表五 Socket 7晶片組推出時程》
《圖十 2000年Socket 7晶片組市佔率》
我國晶片組廠商在產業的優劣勢
優勢：
我國IC產業在全球佔有舉足輕重的地位，而且從IC設計、製造、封裝到測試一應俱全，已達到完整分工合作，對於晶片組廠商而言，只要單純從事設計，將製造、封裝及測試部份外包，而不會有機器設備需攤提折舊，故在成本上具競爭優勢。根據MIC資料顯示，1999年我國主機板在全球出貨量達8384萬片，成長33%，佔全球市佔率達79%，預期2000年此比例再提升至83%，有利於晶片組廠商的就近供應。(表六)
《表六 我國晶片組廠商的SWOT分析》
《表六 我國晶片組廠商的SWOT分析》
劣勢：
Intel在CPU市場有近80%的市佔率，一直以來左右了晶片組、記憶體規格，在開發新產品時往往能搭配推出，快速取得市場。而國內業者除了產品設計能力較弱外，在資訊取得上亦相對落後，將不利未來朝SOC領域發展。
機會：
Intel整合晶片810推出時出現Bug，造成市場銷售狀況不佳，820晶片又因支援Rambus記憶體的價格過高，市場反應不如預期，導致Intel被迫變更晶片組設計，預計推出Solano晶片組同時支援PC 133及Rambus，使得矽統在1999年上半年及威盛自1999年第四季至2000年上半年居晶片組主要供應商的地位。
Intel於1999年力推的Rambus架構因價格昂貴而尚難在2000年成為主流，致使2000年上半年仍以PC 133 SDRAM為主流，預計於第三季及第四季DDR及RDRAM方能逐漸打開市場，對於我國廠商提供發展空間。AMD將於今年推出K7的CPU，處理頻率首度超越Intel，效能亦較以往提升，目前已授權K7晶片組給威盛、矽統及揚智，對於國內三家晶片組廠商而言，則可同時支援Intel及AMD的CPU所需晶片組。
威脅：
全球前二大的繪圖晶片廠商分別ATI及S3，矽統則與Nvidia及Matrox並列第三大，由於未來朝單晶片發展，繪圖晶片廠商積極搶佔整合型晶片組，將威脅國內晶片組廠商的發展。晶圓代工佔晶片組廠商的銷售成本約30~40%，由於晶圓代工產能吃緊，預估2000年調幅將達10~15%，則2000年晶片組廠商毛利率將較去年降低3~6%
晶片組廠商獲利狀況及策略分析
威盛：
威盛自1999年底事業部包含晶片組及CPU部門。在晶片組部份，由於Rambus 未能在2000年成為主流及Intel晶片組產生問題與延後出貨，預期威盛推出PC 133 SDRAM架構下的晶片組能在市場取得29%的市佔率。在CPU部份，根據美國電腦市場最新資訊顯示1,000美元以下的PC在市場上所佔比重已經高達6成以上，顯示低價電腦已成為主流，威盛憑藉在1999年購併IDT及Cryix的CPU部門所得到的技術及市場，加上國內完整IC產業使其在生產上具低成本的競爭優勢，推出Cryix III及Samuel兩款CPU，預估2000年可取得約10%市佔率，出貨量達1310萬顆(圖十一)。預估2000年威盛營收279億元，純益49億元，EPS13.03元，將大幅成長104%。
《圖十一 威盛2000年晶片組出貨量》
《圖十一 威盛2000年晶片組出貨量》
由於未來晶片設計朝SOC發展，威盛分別與繪圖晶片組廠商Trident及S3合作，並購併Cryix及IDT的CPU部門，朝SOC發展邁進，符合潮流趨勢。在整合型晶片組方面，預計今年第一季末將推出整合繪圖晶片的Apollo pro Media II，出貨量達500萬套，另外，更計劃於年底推出晶片組整合CPU的Samuel。預估2000年威盛晶片組出貨量達3783萬套，佔營收比重為58%，而CPU佔營收42%(圖十二)。
《圖十二 威盛2000年營收組合》
《圖十二 威盛2000年營收組合》
矽統：
矽統繼SiS620及SiS530晶片組熱賣後，再推出SiS 630及SiS 540分別支援PentiumⅢ及K6-Ⅲ CPU，不過去年第四季受限於晶圓產能不足及良率不高下延至今年量產，此兩款將是整合型晶片市場相當重要的產品，預計可於2000年第三季大量出貨，2000年矽統晶片組出貨套數達1800萬套(圖十三)，加計繪圖晶片，預估矽統2000年營收為137億元(圖十四)，純益21億元，EPS 3.42元，成長7%(表七)。
《表七 矽統損益表》
《表七 矽統損益表》
《圖十三 矽統2000年晶片組出貨量》
《圖十三 矽統2000年晶片組出貨量》
《圖十四 矽統2000年營收組合》
《圖十四 矽統2000年營收組合》
由於晶圓廠產能不足，矽統自行投資的晶圓廠試產產品為SiS630，於5月正式量產，預計第二季的月產能可達5,000片，第三季達8,000片，年底前可望達到1.2萬片水準。雖然自有晶圓廠可確保產能，有助於矽統與外面晶圓代工廠商談產能及價格，對矽統獲利也將會有助益，但是矽統過去並無晶圓製造能力，預期2000年尚難達到令人滿意的良率。此外，矽統計劃再設置兩座12吋晶圓廠，預定在2000年9月開始動工興建南科晶圓一廠，2002年6月投片生產；至於二廠則將在2003年3月動工興建，2004年底投片生產，投資的兩座12吋晶圓廠預計最快須於2006年方有獲利挹注。
揚智：
揚智在今年推出的晶片組皆內建繪圖晶片，技術來源皆為現有的繪圖晶片廠商，Aladdin TNT2係與nVidia合作，與ArtX共同生產Aladdin 7，其中Aladdin TNT2為Slot 1架構，Aladdin 7為Socket 7架構，將不會有重疊處，至於筆記型電腦產品部份，則可能會和泰鼎(Trident)合作，在Aladdin TNT2的效能受主機板廠商的認可下，預估揚智2000年系統晶片組出貨量將由1999年的700萬套增加至1210萬套(圖十五)。合計系統晶片組與DVD晶片組，預估揚智2000年營收可達73.15億元(圖十六)，EPS4.22元，成長30%(表八)。
《表八 揚智損益表》
《表八 揚智損益表》
《圖十五 揚智2000年晶片組出貨量》
《圖十五 揚智2000年晶片組出貨量》
《圖十六 揚智，威盛2000年營收組合》
《圖十六 揚智，威盛2000年營收組合》
由於揚智屬於宏碁集團之一，憑藉此關係，去年宏碁集團佔揚智營收4成，預計今年可提升至5成，除了宏碁為其忠實的客戶外，此外可出貨給宏碁關係良好的系統廠商，如揚智獲得Dell桌上型電腦採用Aladdin TNT2晶片組，預計在今年6月前出貨100萬套，加上宏碁集團未來朝IA產品發展，揚智亦將於今年3月推出DVD控制晶片，可同時提供DVD-Player、DVD-Rom、DVD-Audio的晶片組，預計藉由成本降低與加入網路遊戲等特點，今年出貨可達一百萬套。
結論
晶片組產業屬高風險高報酬的產業，一旦產品無法在市場即時推出，則市場立刻被取代。威盛朝SOC發展，購併Cryix及IDT的CPU部門，並與繪圖晶片組廠商Trident及S3合作，但是以Intel主導CPU架構有近80%市佔率，未來將是背水一戰，不過以其產品推出時程皆早於Intel及獲得晶圓廠台積電支持跨入CPU生產觀之，將有機會打贏這場勝戰；矽統為自有繪圖及顯示晶片之廠商，並自建晶圓廠，由於矽統過去並無晶圓廠製造經驗，預期2000年尚難達到令人滿意的良率；揚智有宏碁集團極雄厚的後盾，若能加強產品推出速度，將能順利朝資訊家電的晶片組發展。
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