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使用先進工藝設(shè)計一款芯片需要多少錢？

來源：責(zé)編：時間：2023-11-13 16:04:12 3223觀看

導(dǎo)讀在分析芯片設(shè)計公司的前景中，行業(yè)分析師、咨詢顧問和眾多專家試圖估算新一代芯片采用最新工藝技術(shù)的成本，估算真實開發(fā)成本非常復(fù)雜，但總體數(shù)字似乎被夸大了。IBS 2018發(fā)布的新工藝芯片的成

在分析芯片設(shè)計公司的前景中，行業(yè)分析師、咨詢顧問和眾多專家試圖估算新一代芯片采用最新工藝技術(shù)的成本，估算真實開發(fā)成本非常復(fù)雜，但總體數(shù)字似乎被夸大了。

芝能汽車使用先進工藝設(shè)計一款芯片需要多少錢？

IBS 2018發(fā)布的新工藝芯片的成本

隨著技術(shù)的不斷進步，越來越多的初創(chuàng)公司成功地構(gòu)建了先進節(jié)點芯片，其成本遠低于之前廣泛引用的數(shù)字。這些背后隱藏著許多變化：

1. 芯片設(shè)計和制造模式變革

現(xiàn)代芯片設(shè)計趨向于簡化，主要采用用于人工智能和機器學(xué)習(xí)的高度復(fù)制的乘法累加處理元件陣列。相較于將不同組件集成到單個芯片上，這種方式更簡單，需要根據(jù)不同熱度、噪聲和各種用例來特性化。

2. 先進封裝的應(yīng)用

現(xiàn)在主流是采用先進封裝技術(shù)，將在不同工藝節(jié)點開發(fā)的芯片或小芯片捆綁在一起。這比試圖將模擬功能推向5納米及以上更加經(jīng)濟實惠。

3. 成熟節(jié)點的延遲

過去，遷移到最新工藝節(jié)點確保市場領(lǐng)先地位，成熟節(jié)點的改進以及硬件和軟件架構(gòu)的變化，使得很多芯片制造商能夠推遲遷移到最新節(jié)點，直至這些流程變得足夠成熟和具有成本效益。

4. 軟件的重要性

不是所有軟件都需要從頭開始開發(fā)。現(xiàn)有的工具和生態(tài)系統(tǒng)可適用于不同設(shè)計，例如Arm、NVIDIA以及RISC-V。大型EDA公司也在人工智能和機器學(xué)習(xí)方面投入資金，以改進設(shè)計流程，特別是在軟件調(diào)試和通過強化學(xué)習(xí)更有效地利用公司知識的方面。

成本估算的復(fù)雜性

芯片開發(fā)成本的估算非常復(fù)雜，因為這些數(shù)字受到多種因素影響。早在2018年，IBS發(fā)布的數(shù)據(jù)將5納米芯片的成本定為5.422億美元，這樣的估算可能不再準確，因為芯片設(shè)計和制造的方式已經(jīng)發(fā)生了巨大變化。

◎ 16nm/14nm 的估計成本從約 3.1 億美元增至 1.06 億美元

◎ 28nm 的價格從大約 8500 萬美元增至 5100 萬美元

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IBS 2014發(fā)布的新工藝芯片的成本

很少有公司公開其實際成本，但可以通過他們的風(fēng)險投資和第一個芯片發(fā)布時的花費來大致估算。Achronix的初始芯片投資了1.5億美元，然后又獲得了1億美元的融資，很大一部分是先發(fā)制人的費用。在芯片領(lǐng)域，目前的情況是先發(fā)的公司需要付出更高的成本。數(shù)百名設(shè)計師、許可證、一套全新的掩模組、先進的工藝，成本就會上升，但使用較舊的節(jié)點，那么現(xiàn)在這些成本就會低得多。

芝能汽車使用先進工藝設(shè)計一款芯片需要多少錢？

半導(dǎo)體設(shè)計中的各種成本因素，包括設(shè)計、驗證、制造、基礎(chǔ)設(shè)施和EDA工具：

1. 設(shè)計成本：

◎ 設(shè)計成本隨著技術(shù)節(jié)點的變化而增加，特別是在新節(jié)點上開發(fā)新的工具和流程。

◎ 隨著設(shè)計規(guī)模的增大，驗證成本也會上升，因為需要更多的測試用例和模擬時間。

◎ IP（知識產(chǎn)權(quán)）的成本，包括開發(fā)、許可和維護費用，也是一個重要的考慮因素。

2. 驗證和測試成本：

◎ 驗證成本隨著設(shè)計規(guī)模的增大而增加，因為需要更多的測試用例和模擬時間。

◎ 基礎(chǔ)設(shè)施成本包括服務(wù)器、磁盤空間等，這些成本也隨著設(shè)計規(guī)模和復(fù)雜性的增加而增加。

3. 制造成本：

◎ 制造成本主要包括芯片的制造和測試，這些成本通常會隨著節(jié)點的減小而增加，因為制造過程變得更加復(fù)雜。

4. 基礎(chǔ)設(shè)施成本：

◎ 基礎(chǔ)設(shè)施成本包括服務(wù)器、磁盤空間、測試設(shè)備等，這些成本在設(shè)計和驗證過程中是必不可少的，隨著設(shè)計規(guī)模和復(fù)雜性的增加而增加。

EDA工具的影響

EDA工具的使用成本在整體設(shè)計經(jīng)濟中并不是決定性因素，但它對設(shè)計生產(chǎn)力有著重要影響。隨著技術(shù)的進步，EDA工具越來越復(fù)雜，需要不斷投入時間和資源來保持更新，以適應(yīng)新一代IP的開發(fā)需求。

結(jié)論：

芯片的實際開發(fā)成本可能沒有過去傳言中那么高，隨著技術(shù)和方法的不斷演進，先進芯片的制造成本逐漸趨向合理，這也使得更多公司能夠承受這樣的開發(fā)壓力。然而，要準確估算芯片的成本仍然需要考慮多個因素，包括設(shè)計復(fù)雜性、制造工藝和使用的技術(shù)工具。

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