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  • 1 # 科技之重

    設計晶片的製造的高昂成本主要體現在“人工+裝置+原材料”!設計晶片的工程師的工資是絕對非常高的;晶片的原材料價格也很高;製造晶片的裝置價格就更高了,這三高共同決定了生產晶片就是燒錢的,但是想要在國際上掌握科技制高點,這個錢還是必須得燒的。

    人工成本

    與晶片製造相關的工程師主要包含了:研發工程師,新品匯入工程師,工藝工程師,裝置工程師,工藝整合工程師,良率提升工程師等等。2017年,國內晶片相關的研發工程師年薪為30萬元,生產製造工程師年薪約20萬元,這還沒有算其他環節的工程師的薪資呢。而在2019年,晶片工程師的平均薪資為1.04萬元,工作十年以上的工程師薪資為1.9萬元。一家晶片公司的工程師可不會就兩三個人吧,這麼來算的話,也是一筆不小的開支。除了人工費用之外,還有晶片設計軟體EDA的費用。

    裝置採購/製造價格高昂

    就拿阿斯麥公司製造的光刻機來說,其單價高達10億元,而這只是一臺光刻機的單價。如果要還要算上維護,保養燈雜七雜八的費用,那就更低不了。光刻機有的買還好說,人家不賣的話,也只有自研這一條途徑。在光刻機沒有能力生產晶片之前的投入都是打水漂的,因為不能確定所研發的光刻機需要多長時間才能搞定。如果在研發尾聲,突然可以購買世界最先進的光刻機了。那麼,接下來,是繼續投資研發呢?還是出資購買呢?無論走哪條路,都將耗資巨大。購買其他國家的吧,又得花費上億元,繼續研發自己的吧,還得繼續投資,而且還不知道何時能看到效果。

    除了光刻機之外,還有等離子刻蝕機,精密測試裝置,化學薄膜裝置等等。一臺等離子刻蝕機的價格在400萬美元-500萬美元之間,這些裝置的價格加到一起也得好幾十億吧。另外,建造產房也得要錢啊!廠房內的工藝氣體,研霏液,超純水,廢水處理裝置,走線佈線又得不少錢吧。還有就是,晶片製造對環境的要求極高,基本上要比無塵手術室還要乾淨上萬倍,這都是錢。

    原材料成本

    晶片是由單晶矽作為基底,矽電晶體作為原件的產品。晶片所用的矽那是來自自然界中,首先要將多晶矽提純為單晶矽,然後再製造晶圓。晶片所需要的原材料就是砂子,但是由砂子變成晶圓,乃至矽電晶體的過程耗資也不少啊!

    當然了,除了以上這些看得見得成本之外,還有看不見的專利成本。你要製造晶片首先得有ARM公司的授權吧,這也需要不少錢。另外,晶片製造出來不是100%都是良品的,還要為非良品晶片買單吧!所以說,從砂子到晶片的過程,那是極為燒錢的。如果沒有銷量不好的話,那拖垮公司也是很容易的。

  • 2 # 硬核說科技

    暴利?一枚晶片的實際成本是多少?

      積體電路產業的特色是贏者通吃,像Intel這樣的巨頭,巔峰時期的利潤可以高達60%。

      那麼,相對應動輒幾百、上千元的CPU,它的實際成本到底是多少呢?

      晶片的硬體成本構成

      晶片的成本包括晶片的硬體成本和晶片的設計成本。

      晶片硬體成本包括晶片成本+掩膜成本+測試成本+封裝成本四部分(像ARM陣營的IC設計公司要支付給ARM設計研發費以及每一片晶片的版稅,但筆者這裡主要描述自主CPU和Intel這樣的巨頭,將購買IP的成本省去),而且還要除去那些測試封裝廢片。

      用公式表達為:

      晶片硬體成本=(晶片成本+測試成本+封裝成本+掩膜成本)/ 最終成品率

      對上述名稱做一個簡單的解釋,方便普通群眾理解,懂行的可以跳過。

      從二氧化矽到市場上出售的晶片,要經過製取工業矽、製取電子矽、再進行切割打磨製取晶圓。晶圓是製造晶片的原材料,晶片成本可以理解為每一片晶片所用的材料(矽片)的成本。一般情況下,特別是產量足夠大,而且擁有自主智慧財產權,以億為單位量產來計算的話,晶片成本佔比最高。不過也有例外,在接下來的封裝成本中介紹奇葩的例子。

      封裝是將基片、核心、散熱片堆疊在一起,就形成了大家日常見到的CPU,封裝成本就是這個過程所需要的資金。在產量巨大的一般情況下,封裝成本一般佔硬體成本的5%-25%左右,不過IBM的有些晶片封裝成本佔總成本一半左右,據說最高的曾達到過70%.。

      測試可以鑑別出每一顆處理器的關鍵特性,比如最高頻率、功耗、發熱量等,並決定處理器的等級,比如將一堆晶片分門別類為:I5 4460、I5 4590、I5 4690、I5 4690K等,之後Intel就可以根據不同的等級,開出不同的售價。不過,如果晶片產量足夠大的話,測試成本可以忽略不計。

      掩膜成本就是採用不同的製程工藝所需要的成本,像40/28nm的工藝已經非常成熟,成本也低——40nm低功耗工藝的掩膜成本為200萬美元;28nm SOI工藝為400萬美元;28nm HKMG成本為600萬美元。

      

      光刻機掩膜臺曝光

      不過,在先進的製程工藝問世之初,耗費則頗為不菲——在2014年剛出現14nm製程時,其掩膜成本為3億美元(隨著時間的推移和臺積電、三星掌握14/16nm製程,現在的價格應該不會這麼貴);而Intel正在研發的10nm製程。根據Intel官方估算,掩膜成本至少需要10億美元。不過如果晶片以億為單位量產的話(貌似蘋果每年手機+平板的出貨量上億),即便掩膜成本高達10億美元,分攤到每一片晶片上,其成本也就10美元。而這從另一方面折射出為何像蘋果這樣的巨頭採用臺積電、三星最先進,也是最貴的製程工藝,依舊能賺大錢,這就是為什麼IC設計具有贏者通吃的特性。

      像代工廠要進行的光刻、蝕刻、離子注入、金屬沉積、金屬層、互連、晶圓測試與切割、核心封裝、等級測試等步驟需要的成本,以及光刻機、刻蝕機、減薄機、劃片機、裝片機、引線鍵合機、倒裝機等製造裝置折舊成本都被算進測試成本、封裝成本、掩膜成本中,就沒有必要另行計算了。

      晶圓

      晶片的成本

      由於在將晶圓加工、切割成晶片的時候,並不是能保證100%利用率的,因而存在一個成品率的問題,所以晶片的成本用公式表示就是:

      晶片的成本=晶圓的成本/(每片晶圓的晶片數*晶片成品率)

      

      由於晶圓是圓形的,而晶片是矩形的,必然導致一些邊角料會被浪費掉,所以每個晶圓能夠切割出的晶片數就不能簡單的用晶圓的面積除以晶片的面積,而是要採用以下公式:

      每個晶圓的晶片數=(晶圓的面積/晶片的面積)-(晶圓的周長/(2*晶片面積)的開方數)

      晶片的成品率和工藝複雜度、單位面積的缺陷數息息相關,晶片的成品率用公司表達為:

      晶片的成品率=(1+B*晶片成本/A)的(-A次方)

      A是工藝複雜度,比如某採用40nm低功耗工藝的自主CPU-X的複雜度為2~3之間;

      B是單位面積的缺陷數,採用40nm製程的自主CPU-X的單位面積的缺陷數值為0.4~0.6之間。

      假設自主CPU-X的長約為15.8mm,寬約為12.8mm,(長寬比為37:30,控制一個四核晶片的長寬比在這個比例可不容易)面積約為200平方毫米(為方便計算把零頭去掉了)。一個12寸的晶圓有7萬平方毫米左右,於是一個晶圓可以放299個自主CPU-X,晶片成品率的公式中,將a=3,b=0.5帶入進行計算,晶片成品率為49%,也就是說一個12寸晶圓可以搞出146個好晶片,而一片十二寸晶圓的價格為4000美元,分攤到每一片晶片上,成本為28美元。

    晶片硬體成本計算

      封裝和測試的成本這個沒有具體的公式,只是測試的價格大致和針腳數的二次方成正比,封裝的成本大致和針腳乘功耗的三次方成正比。。.。。.如果CPU-X採用40nm低功耗工藝的自主晶片,其測試成本約為2美元,封裝成本約為6美元。

      

      

      晶片的封裝形式,以上兩圖都較為古老了

      因40nm低功耗工藝掩膜成本為200萬美元,如果該自主CPU-X的銷量達到10萬片,則掩膜成本為20美元,將測試成本=2美元,封裝成本=6美元,晶片成本=28美元代入公式,則晶片硬體成本=(20+2+6)/0.49+28=85美元

      自主CPU-X的硬體成本為85美元。

      如果自主CPU-Y採用28nm SOI工藝,芯片面積估算為140平方毫米,則可以切割出495個CPU,由於28nm和40nm工藝一樣,都屬於非常成熟的技術,切割成本的影響微乎其微,因此晶圓價格可以依舊以4000萬美元計算,晶片成品率同樣以49%的來計算,一個12寸晶圓可以切割出242片晶片,每一片晶片的成本為16美元。

      如果自主CPU-X產量為10萬,則掩膜成本為40美元,按照封裝測試約佔晶片總成本的20%、晶片成品率為49%來計算,晶片的硬體成本為122美元。

      如果該自主晶片產量為100萬,則掩膜成本為4美元,按照封裝測試約佔晶片總成本的20%來,最終良品率為49%計算,晶片的硬體成本為30美元。

      如果該自主晶片產量為1000萬,則掩膜成本為0.4美元,照封裝測試約佔晶片總成本的20%來,最終良品率為49%計算,晶片的硬體成本21美元。

      顯而易見,在相同的產量下,使用更先進的製程工藝會使晶片硬體成本有所增加,但只要產量足夠大,原本高昂的成本就可以被巨大的數量平攤,晶片的成本就可以大幅降低。

     晶片的定價

      硬體成本比較好明確,但設計成本就比較複雜了。這當中既包括工程師的工資、EDA等開發工具的費用、裝置費用、場地費用等等。。.。。.另外,還有一大塊是IP費用——如果是自主CPU到還好(某自主微結構可以做的不含第三方IP),如果是ARM陣營IC設計公司,需要大量外購IP,這些IP價格昂貴,因此不太好將國內外各家IC設計公司在設計上的成本具體統一量化。

      按國際通用的低盈利晶片設計公司的定價策略8:20定價法,也就是硬體成本為8的情況下,定價為20,自主CPU-X在產量為10萬片的情況下售價為212美元。別覺得這個定價高,其實已經很低了,Intel一般定價策略為8:35,AMD歷史上曾達到過8:50.。

      在產量為10萬片的情況下,自主CPU-Y也採用8:20定價法,其售價為305美元;

      在產量為100萬的情況下,自主CPU-Y也採用8:20定價法,其售價為75美元;

      在產量為1000萬的情況下,自主CPU-Y也採用8:20定價法,其售價為52.5美元。

      由此可見,要降低CPU的成本/售價,產量至關重要,而這也是Intel、蘋果能採用相對而昂貴的製程工藝,又能攫取超額利潤的關鍵。

  • 3 # 歷史檔案館

    我是真君,我來詳細回答。

    晶片在電子學中是一種把電路小型化的方式,主要包括半導體裝置,也包括被動元件等,並通常製造在半導體晶圓表面上。

    前述將電路製造在半導體晶片表面上的積體電路又稱薄膜積體電路;另有一種厚膜混成積體電路是由獨立半導體裝置和被動元件,整合到襯底或線路板所構成的小型化電路。

    積體電路產業的特色是贏者通吃,像Intel這樣的巨頭,巔峰時期的利潤可以高達60%。那麼,相對應動輒幾百、上千元的CPU,它的實際成本到底是多少呢?

    先來看看製造過程

    晶片製作完整過程包括晶片設計、晶片製作、封裝製作、成本測試等幾個環節,其中晶片製作過程尤為的複雜。 精密的晶片其製造過程非常的複雜首先是晶片設計,根據設計的需求,生成的“圖樣”。

    1、晶片的原料晶圓

    晶圓的成分是矽,矽是由石英沙所精練出來的,晶圓便是矽元素加以純化(99.999%),接著是將些純矽製成矽晶棒,成為製造積體電路的石英半導體的材料,將其切片就是晶片製作具體需要的晶圓。晶圓越薄,生產的成本越低,但對工藝就要求的越高。

    2、晶圓塗膜

    晶圓塗膜能抵抗氧化以及耐溫能力,其材料為光阻的一種。

    3、晶圓光刻顯影、蝕刻

    該過程使用了對紫外光敏感的化學物質,即遇紫外光則變軟。透過控制遮光物的位置可以得到晶片的外形。在矽晶片塗上光致抗蝕劑,使得其遇紫外光就會溶解。這時可以用上第一份遮光物,使得紫外光直射的部分被溶解,這溶解部分接著可用溶劑將其沖走。這樣剩下的部分就與遮光物的形狀一樣了,而這效果正是我們所要的。這樣就得到我們所需要的二氧化矽層。

    4、攙加雜質

    將晶圓中植入離子,生成相應的P、N類半導體。具體工藝是是從矽片上暴露的區域開始,放入化學離子混合液中。

    這一工藝將改變攙雜區的導電方式,使每個電晶體可以通、斷、或攜帶資料。簡單的晶片可以只用一層,但複雜的晶片通常有很多層,這時候將這一流程不斷的重複,不同層可透過開啟視窗聯接起來。這一點類似多層PCB板的製作製作原理。 更為複雜的晶片可能需要多個二氧化矽層,這時候透過重複光刻以及上面流程來實現,形成一個立體的結構。

    5、晶圓測試

    經過上面的幾道工藝之後,晶圓上就形成了一個個格狀的晶粒。透過針測的方式對每個晶粒進行電氣特性檢測。一般每個晶片的擁有的晶粒數量是龐大的,組織一次針測試模式是非常複雜的過程,這要求了在生產的時候儘量是同等晶片規格構造的型號的大批次的生產。數量越大相對成本就會越低,這也是為什麼主流晶片器件造價低的一個因素。

    6、封裝

    將製造完成晶圓固定,繫結引腳,按照需求去製作成各種不同的封裝形式,這就是同種晶片核心可以有不同的封裝形式的原因。比如:DIP、QFP、PLCC、QFN 等等。這裡主要是由使用者的應用習慣、應用環境、市場形式等外圍因素來決定的。

    7、測試、包裝

    經過上述工藝流程以後,晶片製作就已經全部完成了,這一步驟是將晶片進行測試、剔除不良品,以及包裝。

    晶片的硬體成本構成

    晶片的成本包括晶片的硬體成本和晶片的設計成本。

    晶片硬體成本包括晶片成本+掩膜成本+測試成本+封裝成本四部分(像ARM陣營的IC設計公司要支付給ARM設計研發費以及每一片晶片的版稅,但筆者這裡主要描述自主CPU和Intel這樣的巨頭,將購買IP的成本省去),而且還要除去那些測試封裝廢片。

    用公式表達為:

    晶片硬體成本=(晶片成本+測試成本+封裝成本+掩膜成本)/ 最終成品率

    (對上述名稱做一個簡單的解釋,方便普通群眾理解,懂行的可以跳過)

    從二氧化矽到市場上出售的晶片,要經過製取工業矽、製取電子矽、再進行切割打磨製取晶圓。晶圓是製造晶片的原材料,晶片成本可以理解為每一片晶片所用的材料(矽片)的成本。

    一般情況下,特別是產量足夠大,而且擁有自主智慧財產權,以億為單位量產來計算的話,晶片成本佔比最高。不過也有例外,在接下來的封裝成本中介紹奇葩的例子。

    封裝是將基片、核心、散熱片堆疊在一起,就形成了大家日常見到的CPU,封裝成本就是這個過程所需要的資金。在產量巨大的一般情況下,封裝成本一般佔硬體成本的5%-25%左右,不過IBM的有些晶片封裝成本佔總成本一半左右,據說最高的曾達到過70%。

    測試可以鑑別出每一顆處理器的關鍵特性,比如最高頻率、功耗、發熱量等,並決定處理器的等級,比如將一堆晶片分門別類為:I5 4460、I5 4590、I5 4690、I5 4690K等,之後Intel就可以根據不同的等級,開出不同的售價。不過,如果晶片產量足夠大的話,測試成本可以忽略不計。

    掩膜成本就是採用不同的製程工藝所需要的成本,像40/28nm的工藝已經非常成熟,成本也低——40nm低功耗工藝的掩膜成本為200萬美元;28nm SOI工藝為400萬美元;28nm HKMG成本為600萬美元。

    不過,在先進的製程工藝問世之初,耗費則頗為不菲——在2014年剛出現14nm製程時,其掩膜成本為3億美元(隨著時間的推移和臺積電、三星掌握14/16nm製程,現在的價格應該不會這麼貴);而Intel正在研發的10nm製程。根據Intel官方估算,掩膜成本至少需要10億美元。

    不過如果晶片以億為單位量產的話(貌似蘋果每年手機+平板的出貨量上億),即便掩膜成本高達10億美元,分攤到每一片晶片上,其成本也就10美元。而這從另一方面折射出為何像蘋果這樣的巨頭採用臺積電、三星最先進,也是最貴的製程工藝,依舊能賺大錢,這就是為什麼IC設計具有贏者通吃的特性。

    像代工廠要進行的光刻、蝕刻、離子注入、金屬沉積、金屬層、互連、晶圓測試與切割、核心封裝、等級測試等步驟需要的成本,以及光刻機、刻蝕機、減薄機、劃片機、裝片機、引線鍵合機、倒裝機等製造裝置折舊成本都被算進測試成本、封裝成本、掩膜成本中,就沒有必要另行計算了。

    晶片的成本

    由於在將晶圓加工、切割成晶片的時候,並不是能保證100%利用率的,因而存在一個成品率的問題,所以晶片的成本用公式表示就是:

    晶片的成本=晶圓的成本/(每片晶圓的晶片數*晶片成品率)

    由於晶圓是圓形的,而晶片是矩形的,必然導致一些邊角料會被浪費掉,所以每個晶圓能夠切割出的晶片數就不能簡單的用晶圓的面積除以晶片的面積,而是要採用以下公式:

    每個晶圓的晶片數=(晶圓的面積/晶片的面積)-(晶圓的周長/(2*晶片面積)的開方數)

    晶片的成品率和工藝複雜度、單位面積的缺陷數息息相關,晶片的成品率用公司表達為:

    晶片的成品率=(1+B*晶片成本/A)的(-A次方)

    A是工藝複雜度,比如某採用40nm低功耗工藝的自主CPU-X的複雜度為2~3之間;

    B是單位面積的缺陷數,採用40nm製程的自主CPU-X的單位面積的缺陷數值為0.4~0.6之間。

    假設自主CPU-X的長約為15.8mm,寬約為12.8mm,(長寬比為37:30,控制一個四核晶片的長寬比在這個比例可不容易)面積約為200平方毫米(為方便計算把零頭去掉了)。

    一個12寸的晶圓有7萬平方毫米左右,於是一個晶圓可以放299個自主CPU-X,晶片成品率的公式中,將a=3,b=0.5帶入進行計算,晶片成品率為49%,也就是說一個12寸晶圓可以搞出146個好晶片,而一片十二寸晶圓的價格為4000美元,分攤到每一片晶片上,成本為28美元。

    晶片硬體成本計算

    封裝和測試的成本這個沒有具體的公式,只是測試的價格大致和針腳數的二次方成正比,封裝的成本大致和針腳乘功耗的三次方成正比。如果CPU-X採用40nm低功耗工藝的自主晶片,其測試成本約為2美元,封裝成本約為6美元。

    因40nm低功耗工藝掩膜成本為200萬美元,如果該自主CPU-X的銷量達到10萬片,則掩膜成本為20美元,將測試成本=2美元,封裝成本=6美元,晶片成本=28美元代入公式,則晶片硬體成本=(20+2+6)/0.49+28=85美元

    自主CPU-X的硬體成本為85美元。

    如果自主CPU-Y採用28nm SOI工藝,芯片面積估算為140平方毫米,則可以切割出495個CPU,由於28nm和40nm工藝一樣,都屬於非常成熟的技術,切割成本的影響微乎其微,因此晶圓價格可以依舊以4000萬美元計算,晶片成品率同樣以49%的來計算,一個12寸晶圓可以切割出242片晶片,每一片晶片的成本為16美元。

    如果自主CPU-X產量為10萬,則掩膜成本為40美元,按照封裝測試約佔晶片總成本的20%、晶片成品率為49%來計算,晶片的硬體成本為122美元。

    如果該自主晶片產量為100萬,則掩膜成本為4美元,按照封裝測試約佔晶片總成本的20%來,最終良品率為49%計算,晶片的硬體成本為30美元。

    如果該自主晶片產量為1000萬,則掩膜成本為0.4美元,照封裝測試約佔晶片總成本的20%來,最終良品率為49%計算,晶片的硬體成本21美元。

    顯而易見,在相同的產量下,使用更先進的製程工藝會使晶片硬體成本有所增加,但只要產量足夠大,原本高昂的成本就可以被巨大的數量平攤,晶片的成本就可以大幅降低。

    晶片的定價

    硬體成本比較好明確,但設計成本就比較複雜了。這當中既包括工程師的工資、EDA等開發工具的費用、裝置費用、場地費用等等。

    另外,還有一大塊是IP費用——如果是自主CPU到還好(某自主微結構可以做的不含第三方IP),如果是ARM陣營IC設計公司,需要大量外購IP,這些IP價格昂貴,因此不太好將國內外各家IC設計公司在設計上的成本具體統一量化。

    按國際通用的低盈利晶片設計公司的定價策略8:20定價法,也就是硬體成本為8的情況下,定價為20,自主CPU-X在產量為10萬片的情況下售價為212美元。

    別覺得這個定價高,其實已經很低了,Intel一般定價策略為8:35,AMD歷史上曾達到過8:50.

    在產量為10萬片的情況下,自主CPU-Y也採用8:20定價法,其售價為305美元;

    在產量為100萬的情況下,自主CPU-Y也採用8:20定價法,其售價為75美元;

    在產量為1000萬的情況下,自主CPU-Y也採用8:20定價法,其售價為52.5美元。

    由此可見,要降低CPU的成本/售價,產量至關重要,而這也是Intel、蘋果能採用相對而昂貴的製程工藝,又能攫取超額利潤的關鍵。

  • 4 # 你看我獨角獸嗎

    直接給結論,這是因為開發晶片中的研發成本、裝置成本、研發人員都是非常昂貴的,而且容易研究失敗,但前期的成本還是需要持續投入,一旦研究晶片成功就是非常巨大的收穫。

    人們不時問為什麼芯片價格如此之高,並且無法做任何使其便宜的事情。引數如下:

    矽是地殼中含量第二高的元素,約佔其質量的28%。它是我們大多數岩石,粘土和沙子的基礎。這意味著製造晶片應該非常便宜。畢竟,用於製造數十至數萬個晶片的300mm矽片僅重約100克,而在矽片上裝有50磅重的沙子。 家得寶 重達200片以上的這種晶圓,售價不到5美元。那為什麼可以英特爾只使用其中一部分晶片的處理器晶片收取100美元的費用?

    這聽起來像是個大騙局。

    同樣的問題也圍繞著光伏行業以及行業在2017-18年經歷的多晶矽短缺問題。是的,矽是地球上含量最高的元素之一,但這並不會自動使晶片便宜。必須將矽提純至幾十年前無法實現的純度。

    這些精製步驟是昂貴的。原始晶圓的大部分成本(約500美元)都在此過程中,並且涉及生產該晶圓所需的資本裝置和能源。

    需要昂貴的光刻機

    但是,每片晶圓500美元與大約1600美元的成品記憶體晶片晶圓成本或高階處理器晶圓成品5,000美元的成本相差甚遠。其中一半或更多的成本是將原始晶圓轉換為成品晶片的裝置的資本折舊。

    資本折舊的最大部分是光刻裝置,基本上是EUV光刻機。這些相機的鏡頭長約5-10英尺,直徑約1英尺,並以高達38奈米的解析度將特徵投射到晶片上。

    38奈米有多大?這是一米的38億分之一,或大約190個矽原子的長度。

    材料處理裝置

    另一個很大的部分是材料處理裝置,它由奇特的工具組成,如等離子蝕刻機,可將晶片上的東西精確地燒掉;沉積裝置,可將原子般薄的新材料層沉積到晶片上;熔爐用於哄騙外來原子進入矽的晶體結構,以及離子注入器,就像原子粉碎機一樣。

    所有這些裝置都非常昂貴,每個工具要花費數百萬甚至數千萬美元。因此,現代化的晶圓製造廠的建造和裝置成本可能高達100億美元。

    奇怪的是,如果要透過使用容差較低的裝置來減少資本折舊,那麼晶圓上的電晶體數量將減少,這將使晶片的功能成本更高。

    簡而言之,當今使用的工藝是目前最具成本效益的工藝,即使規格受到損害,芯片價格也幾乎不會動搖。

    製造更便宜的電晶體絕非易事,而且(信不信由你)當今的方法是任何人都能做到的最便宜的方法,雖然還是很貴。

  • 5 # 山村影視迷

    研發,專利,生產,封裝,測試,後期投入市場營銷,各種花錢,晶片打個樣就要投入上千萬,一般企業做不起,像我們國家,如果沒有國家政府的強力支援,很難。

  • 6 # 投行老周

    看產業鏈,也不都那麼貴EDA, IP,光刻機、高精度製造材料、鐳射頭、等等,就不是錢的事,有錢也造不出來;通用晶片製造領域比較貴,百億算起步,千億也正常,這些企業首先裝置就貴,還經常要更新換代。另外這個行業是個代工行業,靠規模取勝,規模太小,成本下不來沒有競爭力;軍用晶片製造領域就不貴,幾個億也能做,因為用量少,單顆晶片貴,沒有競爭,不要規模效應。只要穩定可靠是最重要的;晶片設計領域就不貴,給了200萬美元就可以創業,一直到第一次流片完成。晶片製造的行業的成本構成主要就是產線,產線會佔到投資的70%-80%,而且給錢還不賣給你;土地廠房的建設,佔到10%;各種智慧財產權費用,晶片的智慧財產權基本在外國,用到就給錢;人員工資啥的,在這種體量的工廠裡,忽略不計。是不是暴利行業

    肯定不是,大家對比以下中芯國際(晶片製造),華為(晶片設計),茅臺(酒),恆瑞製藥(藥業),就明白啥叫暴力了,做晶片代工的淨利潤率不超過10%,酒和藥在30%以上,茅臺在50%以上哦。

    總結

    經過國家支援,咱們在某些晶片領域有所突破,比如在LED晶片,從京東方殺出重圍後,全世界的該領域產品都降價;比如儲存領域,國家大基金投資的長江儲存,也進入全世界前十了;比如封裝領域,中國已經是最先進的了。

  • 7 # 黑亮駿馬

    主要的成本是時間,不知道什麼時候才能研發出來,好不容易第一代出來後,會發現不盡如人意,然後再研發,再測試,當把前面的問題解決,發現還不行,還得最佳化,還得完善,這就是一個週而復始研發過程,一個不斷革命的過程,一個痛苦,一個不斷燒錢的過程。在研發過程中,不僅僅是人工費,還要對應的研發裝置,研發材料,研發工具,在研發場地,主要是研發週期長,很多研發投入,現實看是無效的,但為後期的成功打下了基礎,特別是在無技術參考,無外援的情況下,更是艱難,否則,怎麼講技術保密,要有自己的核心技術呢?

    實際上,中國很少企業原意對研發進行大幅投資,都希望走捷徑,不要說民企,就是國企中興電子不就是因不沒有核心技術差點被整死了嗎?而華為在很早很早的時候就預計到會被整死,所以早早就為自己留了條後路,這就是為什麼任老爺子有戰略眼光,他的企業能活著的原因。

    研發晶片,一般都是大財團,大機構才敢做的事情,小企業,還是先想盡辦法生存下來,儘快成長起來並參予到技術革命當中來,為中國的發展出財出力出技術,爭取做中國第二華為。

    見文便是有緣人,小弟最後幾天需要4條質優回答 ,望各位兄弟抬愛下,點下關注及贊,不甚感激!小弟一一回饋

  • 8 # 銳眼視界觀

    中國以往進口晶片花的錢,比石油還要多,中美貿易戰的根源,實質也就是晶片戰爭。

    開發晶片為什麼這麼貴

    一款成功的晶片需要經過晶片設計→晶片製作→封裝→測試四個主要步驟,這四個步驟每個步驟都非常複雜,主要費用大概歸納為以下幾點:

    1、光刻機

    光刻機是晶片製造的核心裝置,按照用途可以分為三種:用於晶片生產的光刻機、用於封裝的光刻機、用於LED製造領域的投影光刻機,其中用於生產晶片的光刻機是中國在半導體裝置製造上最大的短板,國內晶圓廠所需的高階光刻機完全依賴進口。

    現在最先進的EUV光刻機可以做到7奈米的雕刻精度,這相當於一根頭髮的萬分之一。由於要達到這樣的雕刻精度,在雕刻的過程中晶圓需要被快速移動,每次移動10釐米,但誤差必須被控制在奈米級別。為了達到這種精度效果,需要高度的科學技術,目前世界上最先進的光刻機上有10萬個零件,一部汽車上的零部件只有5000個。7nm以下製程的光刻機只有荷蘭的阿斯麥能製造,是當今世界光刻機市場上的絕對霸主,EUV光刻機的研發集中了歐洲和美國的最先進技術,7nm製程晶片的光刻機每臺賣一億美元。

    雖然中國有錢,但是光刻機不是有錢就能買得到,光刻機做為特定商品,美國帶著他的全球盟友限制向別的國家出口特定商品,中國就是被限制的物件。

    2、材料處理裝置

    材料處理裝置是另一個很大的部分,如可將晶片上的東西精確地燒掉的等離子蝕刻機;可將原子般薄的新材料層沉積到晶片上的沉積裝置;哄騙外來原子進入矽的晶體結構的熔爐,以及像原子粉碎機一樣的離子注入器。

    這些裝置都非常昂貴,每個工具都要花費數百萬甚至數千萬美元。因此,建造一座現代化的晶圓製造廠的裝置成本可能高達100億美元。

    3、高昂的智慧財產權及人工成本

    晶片的智慧財產權基本在外國,這筆費用非常高昂,從上游的晶片設計軟體到原材料,只要涉及到的都要付錢。與晶片相關的各類技術人才都是行業的精英,從研發到生產,需要非常多的人員人力成本,特別是高階開發人員和晶片相關的研發工程師年薪都不菲,晶片研發週期也比較長,另外研發也容易失敗,每款產品研發出來後還要試生產,行業內稱之為流片,這也是一筆不小的費用,越是先進的製程流片成本越高,據傳小米澎湃S2已經5次流片失敗了,每次失敗就意味著上億的損失,可想而知高階晶片研發燒錢之厲害。

  • 9 # 電子產品設計方案

    晶片是電子產品的核心,我們平常用的電腦、平板、手機、電視機等等都離不開晶片。晶片研發是極為燒錢的,不是一般公司可以做的。關鍵是燒完錢還不一定見到效果!

    晶片研發需要頂尖的天才

    天才級的科學家是少之又少的,而晶片研發方面的天才級的科學家就更加負稀缺了,除了需要天才級的科學家,還需要大量頂尖的工程師。怎麼招募到這麼多的人才呢?這個人力資源的成本就已經非常巨大了。

    晶片架構授權

    全球超過95%的移動裝置使用的主控晶片都是採用ARM的架構。蘋果、高通、華為、聯發科、三星等巨頭所研發的晶片都是用ARM的架構。人家的IP是不會給你隨便用的,需要花錢才能得到授權!大家可能想說,不能自己研發晶片架構嗎?理論上是可以,但等你弄出來,天都亮了,而且你得有這個能力才行!不是說有錢就可以做到的!

    EDA工具

    有錢,有人,有晶片架構了,你還得有工具吧?現在的高階晶片動不動就整合上億個、十幾億個,甚至上百億個電晶體,那是極為複雜工程,沒有專業的工具進行模擬支援是不行的哦!

    三大EDA巨頭分別是Synopsys、Cadence和Mentor Graphic。想用它們的工具又得給錢了。那不用他們的工具不行嗎?還真不行,他們的EDA雖然貴,但它但的效能優異。便宜但做不出東西或者效率低也是沒用的。

    流片

    醜媳婦終須見家翁,晶片設計出來,就得驗證了,需要找晶片代工廠幫你做樣片進行驗證了。晶片生產需要用到極為高階的材料、裝置和技術。據說28nm的工藝都需要幾十萬每平方毫米。像麒麟990這種使用7nm工藝的晶片,估計流片一次就得幾億了。一次成功的機率是少之又少的,小公司幾次流片失敗,可能就得破產了。

    相關生態構建

    晶片研發出來,得自己用或者賣給別人用吧?那得構建相關的生態配套才行啊?你給個指甲片大的晶片給別人,誰能用啊,誰會用啊,要有相關的技術支援人員,SDK,工具,技術文件等等支援才行啊,這些又需要一個團隊了。

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