我曾經寫過一篇文章,介紹我國的CPU(中央處理器)公司,我說我們現在很多的線路都需要CPU,可是我們又希望這個CPU是存在於積體電路內部的,因此我們有一些CPU公司所製造的CPU不是以積體電路的形式出現,而是可以將線路出售給別人,別人可以將這個CPU放進他的積體電路內部。如此一來,這個線路內部就有一個可以發號施令的CPU了。我也曾經解釋過Intel所出售的CPU是一個積體電路,可是也有很多公司專門生產所謂嵌入式的CPU。這種CPU的形式在電機這一行就叫做智慧財產權,因為這種公司事後都會再獲得智慧財產權的權利金,也就是說,每賣出一個積體電路,就必須回饋給這家CPU公司。
智慧財產權公司不一定要做CPU,我們可以想像得到很多電子電路裡面有一些標準的線路,如放大器線路。越來越多的大公司會向外面購買一個放大器的線路,當然這個放大器的線路是嵌入式的,所以可以放到它們自己的積體電路裡面。這有一點像一家機械公司要設計一架儀器,總不能所有的零組件都要自己製造,絕大多數的機械公司都要向外面購買零組件的。放大器就像是一個零組件,可以賣給很多別的公司使用。
當然,除了放大器以外還有很多常用的線路,值得我們大家高興的是,台灣也有這一類的公司,他們設計了相當多的常用線路,而且外銷到世界上相當有名的大公司。這其實是不容易的,因為所設計的線路必須夠好,大公司才能使用。
一個線路要好,有很多的要求,最普通的是要能省電,而且速度要快。我知道有一家公司的線路之所以賣得掉,與省電有很大的關係。他們的線路大多都是客製化的,所以他知道客戶的要求是什麼,會調整線路的設計。比方說,他們發現電路內的電流可以設法減少,而仍能維持原有的功能。電流一旦減少,電路就省電了。
還有一件有趣的事,那就是一個線路設計好以後,還有一個叫做佈局的問題。我現在來解釋一下何謂佈局。我們要知道,在積體電路裡面所有的元件都可以說是長方形所造成的,當然長方形的面積可能不一樣,也有複雜的形狀,比如L形,但是元件和元件之間又要拉線,如果把這些元件放在一個平面上,而要佔據很大的面積,這個線路別人是不要用的,因為積體電路的面積的確有限,絕不能浪費。假設我們要出門旅行,但是只能將衣服和一些日常用品放到一個小箱子內,常旅行的人就能夠將這些東西收納的很妥當,不浪費任何的空間,整個箱子可以完全塞滿。我本人沒有這個能力,我太太就比我能幹得多,往往可以把我所需要的衣服等等放到小箱子內,我硬是做不到。這也可以叫做一種佈局。
現在很多工程師的佈局工作是完全靠電腦的,他們會用一種軟體來佈局,大的線路大概都是如此做。但是這家公司的佈局是完全靠人工的,他們養了很多專門佈局的工程師,而且會舉行內部的切磋,也就是說,他們會給所有的佈局工程師一個不大不小的線路,但要求他們要能將這個線路在指定的大小內完成佈局,有的時候也比賽,看誰的佈局是最小的。經由這種活動,他們佈局工程師的能力越來越好,他們的產品才可以外銷出去。
當然他們還有很多很厲害的技術,這些技術幾乎沒有辦法能用言語解釋清楚,所以我就不講了。可是這家公司的工程師告訴我,他們的產品之所以能夠外銷全世界,而且客戶包含相當有名的公司,其中最重要的原因乃是這些工程師對於電路設計是有相當深刻的了解的。他們知道一個線路裡面其實有很多的參數可以調整,舉例來說,電晶體的gate(閘門)大小就非常有學問,太大太小都會使得電路出問題。一個電路裡面有相當多的電晶體,這些閘門的大小都要注意的,內行的人會知道這些參數應該如何調校。工程師不能只靠書本上的知識,必須經過職場上的磨練,時間一久,經驗就會豐富,所設計出來的電路就會有很好的性能。要有這種好的工程師,公司的主管一定要能夠腳踏實地地培養他們,不必好高鶩遠,將工程師的基礎打好了,使他們的經驗豐富了,公司的運轉就會順利了。