為什麼芯片设计和代工间需要一個第三方平台?
几年前,上海的一名带领向芯谋钻研首席阐發師顾文军問了一個問题:“作為海内领先的代工場,中芯國際能给高通流片28纳米工藝,為甚麼不克不及给展锐流片?而展锐作為海内领先的设计公司,選择台积電流片28纳米,為甚麼不選择中芯國際。他们都在上海,為什麼互助很少?”顾文军用打篮球作為比方,在篮球角逐中,大師都想抱大腿,都想和气力强劲的選手一组,在半导體范畴中,中芯國際和展锐固然那時在海内领先,但在全足浴包,世界另有很多气力上的差距,以是他们也都想抱“大腿”。带领聞之,哈哈一笑。明显,當一個范围不大的设计公司(Fabless)去找非國際顶尖晶圆廠代工時,特别是先辈工藝,终极芯片呈現了問题,搞不清是谁的责任,设计公司和Fab都認為本身没有問题,致使相互扯皮,效力大大低落。但若這家代工場是台积電,或设计公司是國際顶尖设计公司,就不會存在如许的扯皮。由于顶尖企業有很是完整的芯片診断體系,但問题的關头是,中國半导體企業绝大部門不那末顶尖。
除本身气力上的差距,中國的Fabless與Foundry之间還缺乏了一個“桥梁”式的第三方平台公司。
追本溯源,回保全球半导體汗青,IDM模式创始了先河,巨擘公司承包了设计、制造、封装测试再到贩卖自有品牌芯片產物,该模式是上世纪八十台中搬家,年月世界半导體成长清規戒律,後晋玩家也靠此模式得到樂成。跟着1987年台积電的建立,一种全新的贸易模式晶圆代工出生,以台积電為代表的Foundry廠获得庞大樂成。至此,主流的IDM模式被劃分為Found百樂,ry(代工)+Fabless(设计)。
颠末几十年的成长,Foundry愈来愈壮大,Fabless愈来愈自力,暗地里的問题也愈加凸显,海内對半导體财產的热忱,也放大了問题的紧张性。
1、严重的問题
建廠多而技能堆集少。現在海内刮起一阵建廠風,很多处所對半导體系體例造廠布满热忱,同時也把建廠這件事看得過于简略,觉得装备买好,產能就有了。却不知,若是技能没有创建完整,装备進廠只是惨剧的起头。即使新廠工藝開辟完,离產物完成還相差甚远,還必要開辟PDK(Process design kits),今朝不少公司PDK的能力是缺失的,而選择外包的方法。若是代工場没有PDK能力,何谈终极產物落地,何谈有用產能。
缺乏IP设计能力,存在平安危害。海内的代工場绝大部門没有IP能力,既没有IP设计能力,也没有IP Debug能力。就算像中芯、華虹如许领先的公司,也是IP不全,设计部分本身開辟的IP很少,绝大部門是國際巨擘EDA公司的IP,這不但存在代價昂贵的問题,也存在潜伏的平安层項的問题。别的,對付代工場来讲,组建一個IP设计團队本錢太高,究竟结果利用频率不高,技能開辟後,就會临時障碍。
芯片靠得住性和診断能力差。如本文開首所说,一般的设计公司和代工場没有芯片診断能力。即使像中芯、華虹如许有气力的代工場,在工藝開辟完成後,必要找一個國際至公司流片,完成對全部工藝的驗证,随後才可以辦事响應制程工藝的设计客户。而國際至公司如博通、高通,會選择在代工場工藝還不可熟的時辰导入,當產物出来時,中心可以省去最少一年半的時候。反過来讲,代工場想要新工藝提早量產,必要凭仗國際至公司。
设计公司產物很难差别化。凡是一家代工場有几十家乃至上百家设计公司作為客户,但是代工場其實不會為此设计几十個乃至上百個PDK。是以,當设计公司拿到代工場PDK,若是這些公司的设计雷同,就很难做到差别化。在设计公司產物竞争极為剧烈确當下,機能、本錢和差别化才是竞争的關头。
2、Foundry和Fabless之间的桥梁
放眼中國半导體财產,固然存在一些Design service公司,好比芯原微電子,可是做雷同Foundry service的公司极為缺乏,這种公司可以在Foundry和Fabless之间搭起桥梁。凭仗于對Foundry的充實而独到的理解,可以或许将设计公司的需求快速落地,節省本錢,夺取時候窗口。固然,這种公司的技能和财產門坎也很高,不但要對Foundry的工藝流程和技能极為認识,還要對设计公司需乞降流程有所领會。
這种“桥梁”公司之以是希有,是由于台积電等一众代工場不會零丁剥离公司来做第三方辦事平台,此中最為關头的一個词是“第三方”,第三方平台可以同時辦事于多家设计公司,将其與代工場举行有機串连。當下做设计的想领會代工,做工藝的想领會设计,两邊需求兴旺。
辦事于Foundry和Fabless的平台,可以或许在新建代工場工藝開辟阶段,乃至在装备清单阶段就切入進来。由于Foundry的工藝流程决议着必要怎麼的装备,若是在初期阶段,有專業的團队协助新Foundry廠一块兒收拾装备清单,可以大大低落後期開举事度。當下一些“烂尾”項目,因為组局人的不專業,所采辦的装备存在不小問题,有的項目乃至从一起头的廠房扶植和总體項目计劃就存在問题,致使接盘人都难以找到。别的,另有一些項目,國度的錢也投了,廠房也盖了,装备也在路上了,却没有完备的專業團队,現在海内新建廠房之多,挖人内卷紧张,就算團队凑齐了,但装备的折旧已起头。若是有一個專業的技能團队协助前期研發事情,何樂而不為。
當一個項目早期已扶植完整,正在追求扩產的時辰,也會遭受團队扩充問题。新廠扶植,有時會通太低利润方法切入,但跟着資金的不竭投入,項目终极仍是必要红利,最少要出入均衡。想要到达出入均衡就要有必定范围的產能,而在產能爬坡阶段,必要一個專業的成建制的研發團队来举行技能進级,最佳是从工藝開辟、PDK、IP等全数包括。即節省了本錢,又能抢占時候窗口。
對付设计公司来讲,時候窗口也是极為首要的。若是一家设计公司可以或许在新建Foundry早期就可以切入進来,将會和Foundry绑定的极為慎密,在產能获得方項也會有必定上風。對付设计公司来讲,與代工場的沟通本錢也很是可觀,有些體量较大的设计公司會同時與两三家代工場打交道,乃至在和统一個代工場举行互助時,必要和分歧部分打交道。此時,第三方Foundry辦事平台首要性就凸显,可以帮忙對接设计公司和代工場,完成中心冗长的事宜。辦事平台還可以或许供给EDA东西相干辦事,對付范围一般的设计公司来讲,养一個EDA东西團队本錢颇高,而一個項目完成後,EDA的复用率很低。而设计公司對產物差别化的需求也很是强烈,统一個代工場可能用统一套PDK,致使设计公司终极產物很难構成差别化竞争。
协助人材培育,助力項目快速開出有用產能。現在新建廠房浩繁,作為头疼的問题就是人材。即使挖到了一些人,也很难成大事,行業的人材内卷只會将把行業搞的更惨。對付Foundry来讲,最缺的是有履历的人材,而人刀具收納架,材培育是必要几年周期的,如许的周期對付一個新廠来讲去濕氣食物,是致命的。對付设计公司来讲,也不會去培育一些專門與代工場對接的技能團队。以是不论是Foundry仍是Fabless,對付一個可以或许协助公司快速培育人材,完成Foundry和Fabless對接是很首要的。
3、结语
當下Foundry+Fabless模式成了半导體行業一种主流方法,Foundry就像一条路,Fabless恰似一辆車,當新車開新路呈現問题時,咱们很难果断究竟是車出了問题,仍是路的施工有問题。此時,谁来驗证問题显得很是首要。當海内主流代工場必要靠國際巨擘设计公司来完成工藝驗证時,當海内设计公司只能去境外代工場举行先辈工藝產物流片時,這是不是在奉告咱们,海内對Foundry和Fabless之间第三方平台缺失。快速搭建Foundry和Fabless的桥梁,是當下海内半导體财產必要的一個部門,快速解决產能問题,协助设计公司完成產物落地,抢占時候窗口。
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