做一顆晶元為什麼這麼貴？
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。
固定成本
固定成本包括，IP license費用，EDA工具的費用，伺服器的費用，流片的MASK（掩膜版）的費用，FPGA開發板及測試儀器費用，封裝測試費用，所有研發人員工資，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品售出的數量無關，因為即使你產品最後生產出來了，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
晶元的可變成本=單顆晶元可變成本 * 晶元出貨量
單顆晶元的可變成本 = IP royalty （版稅） 封裝成本 測試成本 晶元成本
有些IP廠商收取專利費的模式，除了收取IP固定的授權費，而且等晶元出貨後還按每個晶元收取費用，這就是IP royalty，按單晶元固定金額，更或者按晶元總價的百分比收取。
晶元成本
晶元成本 = 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（晶元）的個數。理論上來說，每片wafer上晶元的個數可以用wafer的面積除以晶元面積，但是實際情況並不完全是這樣，因為wafer是圓的嘛，晶元的是方的，你最邊上的一圈邊角料出來的晶元肯定是用不了的么。當然wafer的尺寸也是越來越大，所以每批生產可以得到更多的晶元。還與Yield良率有關，晶元從晶圓上切割下來，肯定有些是廢片。合格的數量占晶圓上切割下來總數的百分比成為良率。
同一顆晶圓上出來的晶元，性能也不是完全一樣的，我們都知道intel的晶元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晶元的總成本。
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，先生產小批量的一部分，回片進行測試，保證功能沒有大問題，小bug能用軟體繞開就繞開，實在不行就做ECO，硅後ECO階段會非常貴。然後就可以大規模的量產。
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，但製造它的機器特別貴，所以到手的Mask十分貴，所以就產生了一種新模式來幫一些小公司或學術機構分攤成本，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責這類業務，還有專業的中介公司，組織設計公司一起流片，當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。
等晶元量產後，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，但晶元的出貨量有500萬片，那麼分攤到單個晶元的成本就是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
也就是有一些說法，造晶元就像印錢，點沙成金嘛。當然這是理想的情況下。眾所周知，晶元行業是一個競爭殘酷而且薄利的行業，你的產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」的風險，賺著賣白菜的錢。所以晶元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。
我們傳統的晶元廠商引以為豪的就是first chip manufacture，可以理解為第一版量產，所以在IC設計工程上，通常是80%採用現有成熟的設計和IP方案，做20%的更新，萬物基於」二八定律「么，除了第一版肯定是從無到有的全新。所以說晶元設計就是一種模式設計，從功能規則制定到最終流片及驗證，若完全遵循一整套業內公認的設計方法學，晶元必然能夠成功。
Designless-Fabless
半導體公司從傳統的IDM走到Fabless模式，已經算是「輕資產」了，甚至現在還出現了很多晶元設計服務公司，簡單來說，就是外包。這樣的公司只需要承擔人力成本，而不需要承擔流片的風險。所以出現的這種新的模式，Designless-Fabless模式，由大廠或合作的方式定義晶元產品，然後由設計服務公司完成部分設計或驗證，最後由大廠或合作公司自己承擔流片成本。
隨著晶元公司也越來越多，再加上一些的互聯網公司和系統廠商也進入半導體行業，對於我們普通的從業者來說，也算是好事，可能選擇的機會會更多一點。本文主要是從fabless設計的角度談晶元成本，關於製造領域的了解並不多，希望多多交流，做晶元不易，情懷也可以談，但同時也要保持冷靜獨立思考，我們的征途是星辰大海么。
來源：硅農
作者：硅農
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