半導(dǎo)體研發(fā)成本巨大化，價(jià)格卻不如一袋薯?xiàng)l…

根據(jù)最近的報(bào)導(dǎo)，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)似乎前路艱難；數(shù)十年來，我們都假設(shè)總銷售額的增加會(huì)超過對每晶體管銷售價(jià)格下滑的彌補(bǔ)。但產(chǎn)業(yè)制造訂單(MO)總是拿得少、供應(yīng)多──拜摩爾定律(Moore’s Law)之賜，今日你甚至只要花不到一杯星巴克咖啡的價(jià)格，就可以買到內(nèi)含數(shù)十億晶體管的芯片！

 

這些日子以來半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)面臨的大問題是它何時(shí)走向末日？是否芯片尺寸、重量、功耗以及成本的持續(xù)縮小，將驅(qū)動(dòng)像是物聯(lián)網(wǎng)(IoT)或是可穿戴設(shè)備等新市場，而且其生產(chǎn)規(guī)模甚至將比智能手機(jī)更大？或者是，我們是否即將進(jìn)入半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的“冰河期”？我沒有以上這些問題的答案，但我絕對不會(huì)與一個(gè)50年來效率持續(xù)提升的產(chǎn)業(yè)對賭。

 

非半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)界的人們，很少有人真的能體會(huì)今日系統(tǒng)級(jí)芯片(SoC)所創(chuàng)造的微小奇跡，以及設(shè)計(jì)、制造那些產(chǎn)品所需投入的金錢與精力有多么龐大。本文將嘗試對芯片成本做出澄清，解析各產(chǎn)品項(xiàng)目的主要工程與制造成本。

 

芯片開發(fā)成本的標(biāo)準(zhǔn)偏差(standard deviation)是巨大的，主要是由復(fù)雜度所帶動(dòng)；像是蘋果(Apple)的處理器SoC或是IBM的Cell等平臺(tái)，總開發(fā)成本與參與的上千工程師，總價(jià)值超過數(shù)十億美元。在此同時(shí)，相對較簡單的SoC，像是Adapteva的Epiphany系列芯片，開發(fā)成本不到300萬美元、花費(fèi)約三年時(shí)間；更簡單的ASIC設(shè)計(jì)成本甚至不到百萬美元。

 

 

芯片制造不同項(xiàng)目成本

 

如上圖所示，依據(jù)尺寸、良率、產(chǎn)品復(fù)雜度、自動(dòng)化條件以及總生產(chǎn)量，芯片制造成本的差異相當(dāng)大；每顆芯片的制造成本(如下圖)與產(chǎn)出率差異，可以從幾美分到數(shù)千美元。

 

 

每顆芯片成本

 

某些未知的原因似乎在芯片制造成本以及芯片銷售價(jià)格方面造成混亂，利伯維爾場原則會(huì)決定那些因素是不是應(yīng)該完全無關(guān)；在殘酷的消費(fèi)性電子市場，相對較小的1.3~1.5倍的成本對價(jià)格比例是很常見的；而在一些利基型少量市場，某些高價(jià)值產(chǎn)品不難見到20倍的標(biāo)價(jià)。

 

軟件與半導(dǎo)體公司之間最顯著的區(qū)別，是銷售周期的長短；對多層次的企業(yè)應(yīng)用市場來說，一個(gè)新產(chǎn)品推出樣品到量產(chǎn)銷售，很容易會(huì)需要36個(gè)月的時(shí)間。下圖顯示硬件產(chǎn)品從第一套評(píng)估工具問世到銷售量產(chǎn)所需的時(shí)間，以及其銷售額。

 

 

硬件產(chǎn)品的開發(fā)過程

 

根據(jù)個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，加速提升產(chǎn)品的銷售量，是任何一種半導(dǎo)體新產(chǎn)品所面臨的最重要且最困難的挑戰(zhàn)；無數(shù)半導(dǎo)體新創(chuàng)公司，為了等待新產(chǎn)品的量產(chǎn)銷售實(shí)現(xiàn)，各自得花費(fèi)的金額高達(dá)5,000萬美元。高昂的開發(fā)成本、漫長的量產(chǎn)過程，相對較低的總銷售額以及利潤，無怪乎大多數(shù)半導(dǎo)體類股正遭受重挫！

 

然而我仍堅(jiān)信，如果你加入真正的價(jià)值，好事終究會(huì)發(fā)生；比起歷史上其他產(chǎn)業(yè)，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)持續(xù)為社會(huì)帶來更高價(jià)值。隨著摩爾定律速度趨緩，半導(dǎo)體業(yè)務(wù)模式以及最佳實(shí)踐方式必須有所改變，不過在我心目中，無疑只有少數(shù)半導(dǎo)體公司能繼續(xù)大幅獲利。