集成电路产品的成本主要包括制造成本和设计管理成本等。
1. 制造成本
每块集成电路都是由原始硅片经过光刻、刻蚀、离子注入、金属沉积、互连、圆片测试与切割、核心封装、等级测试等一系列步骤生产加工而成的,这些工艺流程的费用即为集成电路的制造成本。对应圆片代工生产、封装测试产业,可将制造成本划分为芯片成本、测试成本、封装成本三部分。
制造成本=芯片成本+封装成本+测试成本/成品率
芯片成本可以理解为圆片成本分摊到该圆片所切割出的芯片上的成本。一般情况下,芯片成本约占制造成本的50%~60%。
芯片成本可用以下公式简单地计算表达:
芯片成本=圆片成本/每个圆片的芯片数x芯片成品率
封装是将裸片、基板等进行引线键合,形成日常市场上销售的集成电路成品。封装成本约占制造成本的30%~40%。传统的封装成本和芯片针脚数及功耗成正比。但随着技术的进步,3D 封装技术使得针脚数不再是决定封装费用的最主要原因。
每一个芯片出厂前都要经过一系列测试,检测其关键特性,如最高频率、功耗、发热量等,通常测试成本约占制造成本的10%~15%。传统的测试成本与芯片针脚数成正比,随着3D封装技术的发展,测试成本将不再遵循这一规律。
除此之外,不拥有自主知识产权的企业每生产一片圆片都需要支付给相应IP 厂商授权(License)费,其通常约占制造成本的5%。
2.设计管理成本
设计管理成本与制造成本接近,可简单地划分为设计研发成本、管理成本和营销成本等。设计研发成本包括工程师的人力费用、EDA工具费用和第三方IP 费用等。管理成本是指企业行政管理部门组织和管理生产经营活动而发生的各项费用支出,例如工资和福利费、办公费、邮电费和保险费等。营销成本是指与营销活动有关的各项费用支出。对于集成电路企业,设计研发成本在设计管理成本中占比最高。
集成电路产业发展离不开先进技术的推动,而先进技术离不开人的驾驭。高端人才缺乏将制约集成电路企业的发展。尊重人才,充分发挥人才优势,在此显得尤为重要。适当增加设计管理成本,可以吸引并留住更多优秀的专业技术人才和深谙产业发展规律的优秀经营管理人才。
3. 不同技术节点的产品成本变化
如摩尔定律所推测,实现相同功能的芯片,采用先进工艺后,管芯成本下降。对于那些密度高的芯片而言,这种下降趋势更为明显。在28nm 节点之后的每代技术,管芯成本下降速度趋于缓和。当功能复杂的下一代芯片面世时,将要进入价高质优的时代。