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做一顆芯片爲什麽這麽貴

日期:2020-10-19 15:41
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摘要: 集成電路的成本一般分爲兩個部分,固定成本和可變成本。 总成本=固定成本 + 可變成本。 固定成本 固定成本包括,IP license费用,EDA工具的费用,服务器的费用,流片的MASK(掩膜版)的费用,FPGA开发板及测试仪器费用,封装测试费用,所有研发人员工资,市场、销售、房租、公司日常管理开销运营的等等费用, 固定成本與銷售量也就是産品售出的數量無關,因爲即使你産品*後生産出來了,但是賣不出去,你這部分錢已經花出去了,所以是固定要輸出的成本。 可變成本 芯片的可變成本=单颗芯片可...

集成電路的成本一般分爲兩個部分,固定成本和可變成本。

总成本=固定成本 + 可變成本。

固定成本

固定成本包括,IP license费用,EDA工具的费用,服务器的费用,流片的MASK(掩膜版)的费用,FPGA开发板及测试仪器费用,封装测试费用,所有研发人员工资,市场、销售、房租、公司日常管理开销运营的等等费用,

固定成本與銷售量也就是産品售出的數量無關,因爲即使你産品*後生産出來了,但是賣不出去,你這部分錢已經花出去了,所以是固定要輸出的成本。

可變成本

芯片的可變成本=单颗芯片可變成本 * 芯片出货量

单颗芯片的可變成本 = IP royalty (版税)+ 封装成本 + 测试成本 + 芯片成本

有些IP厂商收取砖利费的模式,除了收取IP固定的授权费,而且等芯片出货后还按每个芯片收取费用,这就是IP royalty,按单芯片固定金额,更或者按芯片总价的百分比收取。

芯片成本

芯片成本 = wafer成本 / (DPW * Yield)

wafer就是晶圆,DPW(Die per wafer)每一个wafer上能够切割的die(芯片)的个数。理论上来说,每片wafer上芯片的个数可以用wafer的面积除以芯片面积,但是实际情况并不完全是这样,因为wafer是圆的嘛,芯片的是方的,你*边上的一圈边角料出来的芯片肯定是用不了的么。当然wafer的尺寸也是越来越大,所以每批生产可以得到更多的芯片。还与Yield良率有关,芯片从晶圆上切割下来,肯定有些是废片。合格的数量占晶圆上切割下来总数的百分比成为良率。

同一顆晶圓上出來的芯片,性能也不是完全一樣的,我們都知道intel的芯片系列後綴都有很多標識,同樣是i7,有些後綴性能就強,有些就弱,賣不同的價格。

經過粗略的計算,以上這些都加起來就構成了芯片的總成本。

幾片石英玻璃=魔都一套房

其中*貴的部分就是流片了,流片就是試生産,先生産小批量的一部分,回片進行測試,保證功能沒有大問題,小bug能用軟件繞開就繞開,實在不行就做ECO,矽後ECO階段會非常貴。然後就可以大規模的量産。

流片主要是贵在Mask,也就是掩模版,这个东西的原材料不值钱,但制造它的机器特别贵,所以到手的Mask十分贵,所以就产生了一种新模式来帮一些小公司或学术机构分摊成本,这个模式叫做MPW,全称为Muti Project Wafer意思是多项目晶圆,可以理解为拼多多的形式,大家一起拼单流片(不仅晶圆厂有专人负责这类业务,还有专业的中介公司,组织设计公司一起流片,当然前提是在同一种工艺下),而full mask是土豪公司独享的moment。Mask的贵,号称幾片石英玻璃=魔都一套房,不是开玩笑的。

等芯片量産後,就可以根據出貨量來分攤流片的成本,比如說,你mask的費用是1000萬美金,但芯片的出貨量有500萬片,那麽分攤到單個芯片的成本就是2美金。所以出貨量越大,回本的速度就越快,甚至可以賺更多的錢。

點沙成金

也就是有一些说法,造芯片就像印钱,點沙成金嘛。当然这是理想的情况下。众所周知,芯片行业是一个竞争残酷而且薄利的行业,你的产品能晚竞争对手上市三个月,你可能就会丢掉非常多的市场份额,流片风险也非常大,如果失败,回来就是块砖头,所以我们说自己是搬砖的。再来一次,这就是要花成倍的钱。

真是頂著賣“白面”的風險,賺著賣白菜的錢。所以芯片行業的生存法則就是,行業老大吃肉,老二喝湯,剩下的只能喝西北風了。喝西北風居然還是個成語。

我们传统的芯片厂商引以为豪的就是first chip manufacture,可以理解为**版量产,所以在IC设计工程上,通常是80%采用现有成熟的设计和IP方案,做20%的更新,万物基于”二八定律“么,除了**版肯定是从无到有的全新。所以说芯片设计就是一种模式设计,从功能规则制定到*终流片及验证,若完全遵循一整套业内公认的设计方法学,芯片必然能够成功。

來源:矽農
作者:矽農


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