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2018-09-24 03:11 来源:京华网

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华为麒麟980开发费超3亿美元 但这只是晶圆开发费用

天极网手机频道 2018. 08. 30 作者:咸鱼妹 责编:王跃锐
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不同的花色花期不同,次第盛放。

责任编辑

  【天极网手机频道】随着电子产品在近十年来的快速爆发,大众对于电子产品有了全新的认识。除了产品本身之外,电子产品最重要的处理器、FPGA、DRAM和NAND等芯片开始被大众所熟知。芯片的制造工艺、制造方式也开始走进大众视野。

  前两天,关于华为麒麟980处理器的开发费用达3亿美元(约合20亿人民币)的消息在网络疯传,而且这只是芯片前期的开发、验证和测试费用,一旦将芯片开始量产,良品率会让制造费用只增不减。再加上如今芯片级晶圆奇缺,众多半导体厂商均先进抢货,对于麒麟980芯片的成本会提高到何种程度,目前还不得而知。

  Semiengingeering网站发布过一篇工艺和芯片开发费用的文章,文中指出28nm节点的芯片开发成本为5130万美元;16nm节点则需要1亿美元;7nm节点需要2.97亿美元;5nm节点,开发芯片的费用将达到5.42亿美元;由于3nm还处于最初期的开发阶段,所以其开发成本至今还难以确定,3nm的开发费用有可能超过10亿美元。此外,晶圆厂建设同样需要大量的现金支持,这将进一步拉高芯片的制造成本。

  按照目前的消息来看,华为麒麟980处理器采用台积电的7nm工艺制造,文章开头的麒麟980开发费用达3亿美元就来源于此。华为麒麟980处理器如此大手笔的投入,让众多粉丝感到兴奋。只能说华为为了用户,还是舍得花钱提升产品的。

  事实上,采用更先进工艺制造的半导体芯片,需要更高的技术和更多的投资。从一般的理论来说,芯片的制造工艺越先进,功耗越低的同时性能也越强大。但是芯片除了制造成本之外,芯片本身的电路、IC设计成本就已经非常昂贵,而的验证、测试到投产也需要大量的现金支持。

  在越先进的制程下,芯片本身的工艺制造难度也就越高,加上芯片后期的测试、封装都需要花更多的钱才能进行,所以除了最尖端的高性能处理器外,一般的FPGA芯片、存储芯片都不会优先考虑采用过度昂贵的先进制程,更成熟和良率更高的制程显然更重要。在28nm的节点开始,越先进的制程越少被厂商采用。

  但是随着台积电和三星的崛起,半导体制造工艺的衡量标尺已经不再适用。为何笔者要说现在的衡量标尺改变了?实际上,最早期的半导体采用xx纳米是因为xx纳米直接代表了晶体管尺寸,所以用这样的方法可以很直观的展现芯片工艺水平。但是随着半导体制造的发展,现在的晶体管微缩已经接近极限,除了晶体管之外,晶体管之间的距离夜非常重要,特别是在上百亿晶体管中,1nm的差距都能让晶体管数量产生很大的差别。

  英特尔的晶圆技术基本是用于自己家产品的制造,对于英特尔来说,提高良品率和执行更严格的工艺标准是非常合理的。与英特尔不同,三星、台积电甚至格芯(格罗方德)、台联电等晶圆代工厂的生存需要客户的订单,所以容易有夸大制造水平的嫌疑,至于制造工艺是否达到标准,估计他们自己才是最清楚的。

  AMD是最快在28nm节点上推出了新品的厂商,第一代的GCN架构所采用的就是28nm工艺。相比之下,nVidia比AMD满上几个月,主要原因是nVidia认为28nm节点上,GPU芯片的成本优势并不明显(以前提升工艺可以降低晶圆的需求从而降低成本,但是28nm高昂的开发费用就已经让nVidia觉得不太舒服。)。虽然后来nVidia也一直在跟进最先进的制程,但显卡的价格变得越来越高。

  实际上,无论是IC设计厂商还是晶圆代工厂,都在考虑如何采用更先进工艺的同时,将开发费用和前期成本进一步降低。但这个问题至今依然无解,所以所有厂商只能硬着头皮加大先进制程的投入,从而获得更好的高性能产品。

  AMD在之前的IEDM会议上以250mm2的晶圆核心作为例子,将采用45nm工艺制造的芯片作为标准1,采用7nm的相同产品成本要翻4倍,三星14nm/台积电16nm工艺的陈本则在2倍左右,28nm工艺则是1.8倍。AMD这组对比已经很好的证明,越先进的制程工艺,在芯片的成本投入上就越高。

  不过即使7nm工艺成本高昂,AMD依然押宝未来的7nm工艺,主要原因依然离不开晶体管密度翻倍、性能和能效的提升。虽然AMD义无反顾的支持7nm工艺,但AMD的“女朋友”格罗方德已经表示撑不下去了,在前天正式宣布无限期暂停7nm工艺的开发。但AMD随后表态已经将7nm工艺转向台积电,格罗方德放弃7nm对于AMD不会造成不良影响。

  SI网站援引IBS机构的数据称,3nm制程工艺的研发投入需要40-50亿美元,而建设一座产能4万片晶圆/月的工厂还要投资150亿美元,这也是为什么台积电此前宣布3nm晶圆厂需要200亿美元投资的原因。

作者:咸鱼妹责任编辑:王跃锐)
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