所在位置:首页 > 新闻中心  > 行业新闻

为什么说芯片设计不难,生产芯片难

发表时间:2022-07-05
来源:网络整理
浏览量: 346

我们现在都知道芯片制造的完整过程包括:芯片设计晶圆制造封装测试等几个主要环节,每个环节都是尖精技术和先进科技的体现。


我们上次有提到过,设计一款芯片,开发者先要明确需求,定义诸如指令集、功能、输入输出管脚、性能与功耗等关键信息,将电路划分成多个小模块,清晰地描述出对每个模块的要求。

然后由“前端”开发者根据每个模块功能设计出“电路”,运用计算机语言建立模型并验证其功能准确无误。“后端”开发者则要根据电路设计出“版图”,将电路按其连接关系,有规律地翻印到一个硅片上。

至此,芯片设计才算完成。那为什么说生产芯片比设计芯片难呢?是因为后面的环节到了并不是你有技术就能完成的事了。

设计的最后环节就是流片,也就是试生产,设计完后,由芯片代工厂小批量生产一些,供测试用。它看起来是芯片制造,但实际属于芯片设计行业。

流片技术上不困难,因为芯片设计基于现有工艺,除了少量需要芯片设计企业指导的生产之外,困难在于钱、钱、钱。

流片一次有多贵?先引用CMP(Circuits Multi-Projets,美国一家非营利性多项目晶圆服务组织)的公开报价吧。

图片1.png

 

图片来自CMP报价表

按照这份报价,以业内裸芯(die)面积最小的处理器高通骁龙855为例(尺寸为8.48毫米×8.64毫米,面积为73.27平方毫米),用28纳米制程流片一次的标准价格为499,072.5欧元,也就是近400万元人民币!

然后,芯片设计企业可以拿到什么呢?25个裸芯,平均每个16万元!

如此复杂的设计,不能有任何缺陷,否则无法修补,必须从头再来。那就需要再次流片,就断流片成功,也可能需要继续修改优化,再次改进后再次流片,而如果重新设计加工,一般至少需要一年时间。每一次都需要至少几百万元!

或许有会提出疑问,这是成本上的问题,为什么算在困难上呢?这当然是困难了,世界上最大的困难不就是没钱吗?

之所以在会提到流片费用,是因为许多人在谈及芯片制造困难的时候都会指出,建立一条先进制程芯片产线需要天量资金投入,但通过流片可以看出,芯片设计对资金的渴求也同样惊人并且对团队的智慧、精力、耐心都是极大考验。