一顆芯片的成本到底多少?是不是很好奇?
發布時間:2015-08-28 來源:奔跑的小鳥 責任編輯:sherry
【導讀】作(zuo)為(wei)電(dian)子(zi)產(chan)業(ye)鏈(lian)上(shang)的(de)一(yi)員(yuan),無(wu)論(lun)是(shi)芯(xin)片(pian)的(de)設(she)計(ji)者(zhe),生(sheng)產(chan)者(zhe),測(ce)試(shi)者(zhe),使(shi)用(yong)者(zhe)都(dou)很(hen)想(xiang)了(le)解(jie)清(qing)楚(chu)一(yi)顆(ke)芯(xin)片(pian)的(de)成(cheng)本(ben)究(jiu)竟(jing)由(you)哪(na)幾(ji)個(ge)部(bu)分(fen)構(gou)成(cheng)。這(zhe)裏(li)我(wo)來(lai)就(jiu)我(wo)的(de)理(li)解(jie)簡(jian)要(yao)說(shuo)明(ming)一(yi)下(xia)。
大的方麵來看:芯片本身單片所包含的成本;芯片設計過程中所用的花費;非一次性的芯片設計所需要的設備和開發環境等費用。
先重點分析芯片本身單片所包含的成本。
這個部分主要由芯片單片的麵積也就是die的麵積決定。采用不同的工藝,例如65nm,40nm或者28nm對應的die的麵積是不同,同時對應的wafer的價格是不同,分配到每片芯片上的硬成本 = 某工藝某foundry對應的wafer的價格 / 一個wafer可以切出來的芯片die的個數。 其中wafer的價格本身也是跟芯片設計本身的複雜度相關的,有多少層的mask,有多少層的metal等等。上述硬成本還需要考慮良率的問題。Wafer切出來之後,良率不同,單片好的die的成本又不同了。
例如良率能達到90%和隻能達到70%,對於單個wafer同樣切得900片的好單die的成本就有了9:7的差異。說了硬成本和良率,這裏還有一個很重要的事情就是IP。這顆芯片裏麵有多少IP是買的別人家的,例如ARM。有的IP是一次性支付的,不考慮在芯片單片成本中。但是有的IP例如ARM不僅僅是有NRE的,還有單片每片所需要交的Royalty。這個Royalty可能是固定的數目,可能是一個百分比,不管怎樣,都是直接疊加在單片芯片的成本上的。所以這部分不能小瞧。例如一顆芯片硬成本$1,售價$2,考慮其中有好幾毛是IP的Royalty喲。這個IP有的時候還不僅僅是硬件的部分,還有可能是軟件喲,例如JAVA。所以IP這個授權的商業模式,在單片規模複製的過程中,實際上不斷地再給授權方印鈔票喲。
(說到此處,不免感歎幾句。如今國內大力發展集成電路產品,可知咱們的芯片設計公司處於的階段基本上都是購買一堆IP集成的階段,而主要的IP vendor都是國外的老牌公司,還是在跟他們打工呀~)芯片die出chu貨huo後hou,需xu要yao進jin行xing封feng裝zhuang和he測ce試shi方fang可ke得de到dao都dou好hao的de芯xin片pian。封feng裝zhuang和he測ce試shi單dan片pian的de費fei用yong也ye應ying該gai計ji入ru最zui終zhong芯xin片pian成cheng本ben中zhong。封feng裝zhuang測ce試shi過guo程cheng會hui修xiu改gai良liang率lv,這zhe個ge良liang率lv的de計ji算suan可ke以yi放fang到dao這zhe個ge階jie段duan之zhi後hou。小xiao結jie一yi下xia公gong式shi如ru下xia:單片芯片成本=(某工藝某foundry對應的wafer的價格 / 一個wafer可以切出來的芯片die的個數+封裝和測試單片的費用)/ 良率 + IP的Royalty
第二再簡要說說芯片設計過程中所用的花費。
首先是設計者們的工資了,甚至還有的是外包的design service費用,主要也是人頭費了。然後是購買許多IP所需要的一次性花費。又提到IP了,因為這部分可不是小數目。DDR/USB/GMAC/WIFI/BLUETOOTH等等這些IP都不是花小錢就能買到的,動輒幾個M的人民幣。同樣還是剛才那句感概,究竟誰給誰打工喲。芯片生產環節需要的花費,例如MASK的費用,測試機台設計費用,封裝設計費用等等。MASK的設計費用,跟芯片設計直接相關,采用什麼工藝,多少層構成等因素。封裝設計費用也跟設計相關,用什麼封裝形式,是否將多個die封(feng)裝(zhuang)在(zai)一(yi)起(qi)等(deng)等(deng)因(yin)素(su)。這(zhe)些(xie)費(fei)用(yong)看(kan)起(qi)來(lai)是(shi)一(yi)次(ci)性(xing)的(de),加(jia)在(zai)一(yi)次(ci)都(dou)不(bu)是(shi)小(xiao)數(shu)目(mu)。這(zhe)就(jiu)是(shi)為(wei)什(shen)麼(me)一(yi)顆(ke)芯(xin)片(pian)如(ru)果(guo)賣(mai)不(bu)到(dao)百(bai)萬(wan)級(ji)的(de)數(shu)量(liang),芯(xin)片(pian)設(she)計(ji)公(gong)司(si)一(yi)般(ban)不(bu)敢(gan)下(xia)決(jue)心(xin)做(zuo)。初(chu)期(qi)大(da)規(gui)模(mo)的(de)資(zi)金(jin)投(tou)入(ru)才(cai)可(ke)以(yi)得(de)到(dao)一(yi)顆(ke)顆(ke)可(ke)以(yi)複(fu)製(zhi)的(de)芯(xin)片(pian)。依(yi)靠(kao)每(mei)顆(ke)芯(xin)片(pian)微(wei)薄(bo)的(de)利(li)潤(run)慢(man)慢(man)地(di)才(cai)能(neng)將(jiang)初(chu)期(qi)投(tou)入(ru)在(zai)幾(ji)十(shi)萬(wan)甚(shen)至(zhi)幾(ji)百(bai)萬(wan)的(de)銷(xiao)量(liang)點(dian),才(cai)平(ping)衡(heng)回(hui)來(lai)。
最後說說非一次性的芯片設計所需要的設備和開發環境等費用。
例如芯片前端設計的仿真環境,低功耗流程設計工具,時shi序xu仿fang真zhen工gong具ju,芯xin片pian後hou端duan設she計ji的de工gong具ju等deng等deng。這zhe些xie工gong具ju同tong樣yang是shi價jia格ge不bu菲fei,且qie也ye都dou來lai自zi那na麼me兩liang個ge巨ju大da的de外wai國guo公gong司si。第di三san次ci感gan歎tan,為wei誰shui打da工gong的de問wen題ti。測ce試shi設she備bei的de投tou入ru,例li如ru信xin號hao源yuan,頻pin譜pu儀yi,邏luo輯ji分fen析xi儀yi。做zuo通tong信xin係xi統tong芯xin片pian的de尤you其qi還hai需xu要yao各ge種zhong係xi統tong仿fang真zhen器qi等deng等deng。跟gen隨sui3GPP的(de)版(ban)本(ben)演(yan)進(jin),儀(yi)器(qi)也(ye)需(xu)要(yao)不(bu)斷(duan)升(sheng)級(ji)等(deng)費(fei)用(yong)。這(zhe)些(xie)花(hua)費(fei)不(bu)能(neng)完(wan)全(quan)計(ji)入(ru)某(mou)一(yi)顆(ke)芯(xin)片(pian)的(de)成(cheng)本(ben)中(zhong)了(le)。但(dan)是(shi)是(shi)現(xian)如(ru)今(jin)芯(xin)片(pian)設(she)計(ji)公(gong)司(si)也(ye)都(dou)需(xu)要(yao)購(gou)置(zhi)的(de)。
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