一枚晶片的價格出生之路
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晶片設計行業是典型的高投入,高收益的行業,但是也是一個風險非常大的行業,萬一設計的晶片達不到預期,巨額投入就打了水漂。
下面說說一顆晶片的成本構成,以及一枚晶片的售價是如何定義出來的。
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
晶片硬體成本包括晶圓成本+掩膜成本+封裝成本+測試成本四部分,寫成一個公式就是晶片硬體成本=(晶圓成本+掩膜成本+封裝成本+測試成本)/ 最終成品率
晶圓是製造晶片的原材料,晶圓成本可以理解為每一片晶片所用的材料(矽片)的成本。
在產量足夠大,以億為單位來計算的話,晶圓成本在硬體成本裡面占比是最高的。
掩膜成本就是採用不同的製程工藝所花費的成本,像40/28nm的工藝已經非常成熟,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。
但是最先進的製程工藝,那就是天價了。
14nm製程工藝在2014年剛投入生產的時候,掩膜成本是3億美元;而下一代的10nm製程工藝,根據Intel官方估算,掩膜成本至少需要10億美元。
封裝成本就是將基片、內核、散熱片堆疊在一起,製成大家日常見到的晶片,這個過程中所要花費的成本,一般情況下,封裝成本占硬體成本的5%-25%左右,不過IBM的有些晶片封裝成本占總成本一半左右,據說最高的曾達到過70%。
測試成本是指測試每一顆晶片的特性,比如最高頻率、功耗、發熱量等,並決定晶片等級的時候所要花費的成本,比如Intel將一堆晶片分門別類為:I5 4460、I5 4590、I5 4690、I5 4690K,然後開出不同的售價。
不過,測試成本所占比例很小,如果晶片產量大的話,甚至可以忽略不計。
晶片的設計成本
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、設備費用、場地費用等,還有一大塊是智慧財產權費用,不同的公司的設計成本差別巨大,目前,前面幾項費用已經處於一個穩定的水平,各家公司差別不大,晶片設計成本中差別大的是智慧財產權費用,比如聯發科就要給高通繳納巨額的專利使用費,他的成本就是比高通要高很多。
晶片的定價
國際上通用的晶片定價策略是8:20定價法,也就是硬體成本為8的情況下,定價為20,Intel一般定價策略為8:35,AMD歷史上曾達到過8:50。
一枚晶片採用8:20定價法,在產量為10萬的情況下,其售價為305美元;在產量為100萬的情況下,其售價為75美元;在產量為1000萬的情況下,其售價為52.5美元。
由此可見,要降低晶片價格,產量至關重要。
如果晶片以億為單位量產的話,比如蘋果的晶片,即便掩膜成本高達10億美元,分攤到每一枚晶片上,其成本也就10美元,但是如果晶片的產量只有100萬的話,一枚晶片的掩膜成本就高達1000美元,這明顯是沒有競爭力的。
越新的工藝能夠帶來越低的晶片價格,從而帶來越強的市場競爭力,這就是為什麼蘋果,高通這樣的巨頭採用台積電、三星最先進,也是最貴的製程工藝,依舊能賺大錢;這也是為什麼IC設計具有贏者通吃的特點;這還是為什麼國內晶片設計企業,路越走越艱難的原因。
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