一顆芯片的成本由芯片本身單片所包含的成本,,芯片設(shè)計過程中所用的花費,,非一次性的芯片設(shè)計所需要的設(shè)備和開發(fā)環(huán)境等費用,。
集成電路的成本一般分為兩個部分,固定成本和可變成本,,總成本=固定成本 + 可變成本。
一,、固定成本
固定成本包括,IP license費用,,EDA工具的費用,,服務(wù)器的費用,流片的MASK(掩膜版)的費用,,F(xiàn)PGA開發(fā)板及測試儀器費用,,封裝測試費用,所有研發(fā)人員工資,,市場,、銷售、房租,、公司日常管理開銷運營的等等費用,,
固定成本與銷售量也就是產(chǎn)品售出的數(shù)量無關(guān),因為即使你產(chǎn)品最后生產(chǎn)出來了,,但是賣不出去,,你這部分錢已經(jīng)花出去了,所以是固定要輸出的成本,。
二,、可變成本
芯片的可變成本=單顆芯片可變成本 * 芯片出貨量
單顆芯片的可變成本 = IP royalty (版稅)+ 封裝成本 + 測試成本 +芯片成本
有些IP廠商收取專利費的模式,除了收取IP固定的授權(quán)費,,而且等芯片出貨后還按每個芯片收取費用,,這就是IP royalty,按單芯片固定金額,,更或者按芯片總價的百分比收取,。
三、芯片成本
芯片成本 = wafer成本 / (DPW * Yield)
wafer就是晶圓,,DPW(Die per wafer)每一個wafer上能夠切割的die(芯片)的個數(shù),。理論上來說,每片wafer上芯片的個數(shù)可以用wafer的面積除以芯片面積,,但是實際情況并不完全是這樣,,因為wafer是圓的嘛,芯片的是方的,,你最邊上的一圈邊角料出來的芯片肯定是用不了的么,。當(dāng)然wafer的尺寸也是越來越大,所以每批生產(chǎn)可以得到更多的芯片,。還與Yield良率有關(guān),,芯片從晶圓上切割下來,,肯定有些是廢片。合格的數(shù)量占晶圓上切割下來總數(shù)的百分比成為良率,。
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的芯片系列后綴都有很多標(biāo)識,,同樣是i7,,有些后綴性能就強,有些就弱,,賣不同的價格,。
經(jīng)過粗略的計算,以上這些都加起來就構(gòu)成了芯片的總成本,。
四,、幾片石英玻璃=魔都一套房
其中最貴的部分就是流片了,流片就是試生產(chǎn),,先生產(chǎn)小批量的一部分,,回片進(jìn)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,硅后ECO階段會非常貴,。然后就可以大規(guī)模的量產(chǎn),。
流片主要是貴在Mask,也就是掩模版,,這個東西的原材料不值錢,,但制造它的機器特別貴,所以到手的Mask十分貴,,所以就產(chǎn)生了一種新模式來幫一些小公司或?qū)W術(shù)機構(gòu)分?jǐn)偝杀?,這個模式叫做MPW,全稱為Muti Project Wafer意思是多項目晶圓,,可以理解為拼多多的形式,,大家一起拼單流片(不僅晶圓廠有專人負(fù)責(zé)這類業(yè)務(wù),還有專業(yè)的中介公司,,組織設(shè)計公司一起流片,,當(dāng)然前提是在同一種工藝下),而full mask是土豪公司獨享的moment,。Mask的貴,,號稱幾片石英玻璃=魔都一套房,不是開玩笑的,。
等芯片量產(chǎn)后,,就可以根據(jù)出貨量來分?jǐn)偭髌某杀?,比如說,你mask的費用是1000萬美金,,但芯片的出貨量有500萬片,,那么分?jǐn)偟絾蝹€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。
五,、點沙成金
也就是有一些說法,造芯片就像印錢,,點沙成金嘛,。當(dāng)然這是理想的情況下。眾所周知,,芯片行業(yè)是一個競爭殘酷而且薄利的行業(yè),,你的產(chǎn)品能晚競爭對手上市三個月,你可能就會丟掉非常多的市場份額,,流片風(fēng)險也非常大,,如果失敗,回來就是塊磚頭,,所以我們說自己是搬磚的,。再來一次,這就是要花成倍的錢,。
真是頂著賣“白面”的風(fēng)險,,賺著賣白菜的錢。所以芯片行業(yè)的生存法則就是,,行業(yè)老大吃肉,,老二喝湯,剩下的只能喝西北風(fēng)了,。喝西北風(fēng)居然還是個成語,。
我們傳統(tǒng)的芯片廠商引以為豪的就是first chip manufacture,可以理解為第一版量產(chǎn),,所以在IC設(shè)計工程上,,通常是80%采用現(xiàn)有成熟的設(shè)計和IP方案,做20%的更新,,萬物基于”二八定律“么,,除了第一版肯定是從無到有的全新。所以說芯片設(shè)計就是一種模式設(shè)計,,從功能規(guī)則制定到最終流片及驗證,,若完全遵循一整套業(yè)內(nèi)公認(rèn)的設(shè)計方法學(xué),,芯片必然能夠成功。
六,、Designless-Fabless
半導(dǎo)體公司從傳統(tǒng)的IDM走到Fabless模式,,已經(jīng)算是“輕資產(chǎn)”了,甚至現(xiàn)在還出現(xiàn)了很多芯片設(shè)計服務(wù)公司,,簡單來說,,就是外包。這樣的公司只需要承擔(dān)人力成本,,而不需要承擔(dān)流片的風(fēng)險,。
出現(xiàn)的這種新的模式,Designless-Fabless模式,,由大廠或合作的方式定義芯片產(chǎn)品,,然后由設(shè)計服務(wù)公司完成部分設(shè)計或驗證,最后由大廠或合作公司自己承擔(dān)流片成本,。
隨著芯片公司也越來越多,,再加上一些的互聯(lián)網(wǎng)公司和系統(tǒng)廠商也進(jìn)入半導(dǎo)體行業(yè),對于我們普通的從業(yè)者來說,,也算是好事,,可能選擇的機會會更多一點。