Просто ли основать fabless-компанию?

Вопросы разработки систем на кристалле (SoC), ASIC, FPGA

Просто ли основать fabless-компанию?

Сообщение Соратник слонопотама » 13 июн 2009, 00:41

Fabless company — компания, занимающаяся разработкой электроники, но не имеющая своих мощностей для производства и пользующаяся услугами контрактных производителей.


Взято с http://www.edaboard.com/viewtopic.php?t=348731#1155165, перевод мой. Речь пойдет про компанию, разрабатывающую радиочастотные микросхемы, однако можно провести аналогию с разработкой и производством электроники в общем.


Итак, просто ли основать fabless-компанию? Полагаю, всё относительно. Построить полупроводниковую фабрику стоит от 2 до 4 миллиардов долларов, а эксплуатация будет обходиться примерно в 4 миллиона ежемесячно (зарплаты, расходные материалы и т.д.), так что следует получать изрядную прибыль, чтобы не обанкротиться. Выходит, что использовать fabless-модель гораздо проще, не так ли?

Чтобы обходиться без собственной фабрики, во-первых, вам понадобится набор программных средств, совместимых с контрактными производителями микросхем (Foundries) — такие средства производят Cadence, Synopsys и т.д. Лицензии и поддержка обойдутся в сумму более 400 тысяч долларов.

Затем следует убедиться, что ваша разработка может быть реализована контрактным производителем с использованием стандартного техпроцесса — однако это означает, что она не будет слишком прибыльной - при таком техпроцессе она должна быть цифровой либо довольно медленной аналого-цифровой и кто-нибудь, у кого больше денег, легко заткнет вас за пояс, если ваша идея действительно того стоит.

Если же вы захотите воспользоваться сложными техпроцессами для радиочастотных схем (RFCMOS или RFBiCMOS), где конкуренция поменьше, то должны быть готовы к тому, что модели стандартных ячеек, предоставляемые производителем, могут оказаться недостаточно точными для того, чтобы обеспечить требуемое качество продукции с первого же раза, и вам потребуются дополнительные одна-две итерации для каждой новой разработки. Это влетит вам в копеечку (подробнее чуть позже).

Так как вы не можете полностью доверять моделям производителя, вам понадобятся собственные измерительные приборы для оптимизации вашей разработки под техпроцесс. Добавьте еще 400 тысяч долларов на это. Чтобы грамотно применить их, нужен опыт и куча времени. Вам понадобится нанять гуру в области извлечения радиочастотных параметров (RF parameter extraction), который сможет обращаться с ПО и железом IC-CAP от Agilent.

Теперь самое время завершить вашу разработку и получить GDSII-файл, который вы сможете передать производителю. Имея дело с радиочастотными и аналого-цифровыми схемами, скорее всего в ответ от производителя вы получите длинный список нарушений технологических ограничений (Design Rule Violations), и вас попросят исправить их. Так что если вы сами не являетесь гуру в размещении и трассировке, вам придется нанять также и его.

ОК, теперь вы готовы отдать свою разработку в производство. Хорошим выбором станет использование шаттла, когда вы делите стоимость подготовки производства с другими клиентами производителя, использующими тот же техпроцесс. Правда, вы получите только несколько кристаллов — но их должно хватить, чтобы убедиться, что ваша разработка готова к массовому производству. Шаттл обойдется вам как минимум в 20 тысяч долларов при 90нм или 130нм техпроцессе. Если же полученные микросхемы не работают, следующего шаттла вам, возможно, придется подождать несколько месяцев, а если других желающих так и не найдется, то и больше.

Если ваши микросхемы работают, вам пора оплатить набор масок для литографии. Стоимость масок для каждой разработки варьируется от 55 тысяч долларов при 0,25мкм техпроцессе до 300 тысяч при 0,13мкм техпроцессе и до 1 миллиона при 65нм. А если разработка нуждается в переработке, то платить придется снова.

Теперь надо платить за кремниевые пластины (wafers). Если вы большой мальчик и хотите под свою разработку 30% мощностей фабрики, они будут целовать вам пятки и поразят вас нижайшими ценами. Если же нет, то всё будет наоборот. Так что готовьтесь заплатить $400 за пластину при 0,18мкм техпроцессе, $600-700 при 0,13мкм техпроцессе, а про 65нм даже не спрашивайте! Также, если вы не заказываете, скажем, 200 пластин ежемесячно, то для фабрики вы невыгодный клиент, из чего проистекает следующий факт: до тех пор, пока вы не станете проверенным и крупным клиентом, ваши микросхемы будут производить по остаточному принципу. И если ST Microelectronics захочет заказать у TSMC дополнительно 200 пластин в месяц, догадайтесь, кого они потеснят? И что тогда вы будете делать? Погорюете, конечно, но куда пойдете потом? Если бы ваша разработка была простой и нечувствительной к технологическим разбросам цифровой схемой, вы, пожалуй, нашли бы, куда. Если это сложный аналого-цифровой радиочастотный монстр, он просто нигде больше не заработает, так как вы оптимизировали разработку под конкретный техпроцесс и для этого покупали всё то дорогущее оборудование от Agilent и нанимали радиочастотного гуру. Простейший способ дать выход своему разочарованию — взять нанятого вами высокооплачиваемого радиочастотного гуру и выбить из него дух. Делу это не поможет, но вы станете чувствовать себя чуть-чуть лучше.

Ладно, предположим, что вы получили-таки откуда-нибудь свои пластины. Теперь надо их протестировать. Это делается в отдельном месте — у контрактного тестировщика (Test Foundry), т.к. фабрика, производящая пластины, этим не занимается. Вам надо написать тестовую программу, так что придется нанять гуру тестирования, который знаком с тестовым оборудованием у конкретного контрактного тестировщика, которое, разумеется, у всех совершенно разное. Также придется ваши пластины распилить, а полученные кристаллы собрать - поместить в корпуса. Это обойдется вам от 40 центов до 4 долларов за микросхему. В большинстве случаев контрактный сборщик заодно занимается и тестированием, но тестирование радиочастотных схем очень сложное и выход годных может запросто уменьшится на 30% из-за того, что тестовые щупы были неправильно настроены в ночную смену в понедельник, так как операторша разругалась с коллегой перед уходом с работы. К тому же был дождь!

Наконец вы получаете как минимум 200 пластин в месяц, а на каждой пластине от 1000 до 12000 чипов, в зависимости от их размера (а чем больше размер, тем дороже корпусирование). Нужно больше денег, и это при том, что вы еще не продали ни-че-го!

...Прошло 2 года. Микросхемы хорошо продаются, радиочастотный гуру оправился от травм, гуру тестирования сидит в интернете, пока вы не видите, а гуру размещения и трассировки занят работой, так как 50% ваших микросхем по разным причинам не работают. Вы идете на фабрику и говорите, что в их техпроцессе проблема, которая стоит вам денег, а вашим покупателям нервов. На фабрике вас сочувственно выслушают и скажут, что, к сожалению, ошибки в ваших микросхемах — либо вина ваших разработчиков, либо сборщиков, потому что ни у одного из других заказчиков нет проблем с этим техпроцессом. В этот момент вы заметите, что они читают это по маленькой заламинированной бумажке, которую держат незаметно, т.к. то же самое они говорили вчера другому заказчику. Но вы мелкая сошка, а девиз каждой фабрики - «клиент всегда первым узнает ложь о том, что проблемы только у него.....»

Теперь вам придется нанять эксперта по анализу отказов и оборудовать ему лабораторию для реверс-инжиниринга с электронными микроскопами, установками для химического и плазменного травления... реально прикольными игрушками, кстати.

Всё это обойдется вам в 3-4 миллиона, а в результате у вас будет собственная мини-фабрика... многовато для fabless-компании.

Но жизнь была бы такой скучной, если бы всё было просто.......
Аватара пользователя
Соратник слонопотама
 
Сообщения: 250
Зарегистрирован: 16 апр 2008, 13:18

Re: Просто ли основать fabless-компанию?

Сообщение serg_vhdl » 18 ноя 2010, 16:34

На самом деле не все так сложно. Главное в этом деле люди.

Я сам хотел бы сделать что то подобное.
И даже есть выход на такую компанию по производству чипов.
Своих чипов вышло 3 штуки :)
Так что если кому интересно будет можно обсудить это.
Пишите на мыло

serg_vhdl@mail.ru

или в личку.
Обсудим.
serg_vhdl
 
Сообщения: 14
Зарегистрирован: 18 ноя 2010, 15:56


Вернуться в Системы на кристалле

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 0