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發(fā)布時(shí)間:2022-03-10作者來(lái)源:薩科微瀏覽:4189
A:你們項(xiàng)目組芯片什么時(shí)間TO?
B:年底。
A: MPW?
B: 直接FULL MASK。
A:有錢。
B:芯片面積太大,占了6個(gè)SEAT,況且年底沒(méi)有合適時(shí)間點(diǎn)的shuttle。老大們就直接定了FULL MASK。
A:牛X!
TAPEOUT (TO):流片,指提交最終GDSII文件給Foundry工廠做加工。
MPW :多項(xiàng)目晶圓,將多個(gè)使用相同工藝的集成電路設(shè)計(jì)放在同一晶圓片上流片,制造完成后,每個(gè)設(shè)計(jì)可以得到數(shù)十片芯片樣品。
FULL MASK :“全掩膜”的意思,即制造流程中的全部掩膜都為某個(gè)設(shè)計(jì)服務(wù)。
Shuttle:就是MPW的時(shí)間,MPW的時(shí)間就是固定的,每個(gè)月或者每個(gè)季度有一次,有個(gè)很形象的翻譯:班車,到點(diǎn)就走。
SEAT:一個(gè)MPW的最小面積,就類似“班車”的座位,可以選擇一個(gè)或者幾個(gè)座位。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),MPW就是和別的廠家共享一張掩模版,而FULL MASK則是獨(dú)享一張掩膜版。
如果芯片風(fēng)險(xiǎn)比較高,則可以先做MPW,測(cè)試沒(méi)有問(wèn)題,再做FULL MASK。
主要的原因就是MASK(掩膜),比較貴,例如40nm的MASK大約在500萬(wàn)左右,而28nm的MASK大約在1000萬(wàn)左右,14nm的MASK大約在2500萬(wàn)左右。不同廠家有差異,這里只是說(shuō)明MASK的成本比較高。
如果芯片失敗,則MASK的錢就打水漂了。所以先做一次MPW也是分散風(fēng)險(xiǎn)的方法。
而MPW的問(wèn)題就是,這個(gè)是按照面積來(lái)收錢的,例如在40nm的3mm*4mm 大約50萬(wàn)人民幣等等。
這個(gè)叫做SEAT。一個(gè)SEAT就是3mm*4mm。
如果超過(guò)這個(gè)面積,就要額外收費(fèi)。所以大芯片,是不合適做MPW的,如果是120mm2那需要10個(gè)SEAT,那么和整個(gè)MASK費(fèi)用就一樣了。
這種情況做MPW就不合適了,所以從成本上來(lái)說(shuō)是綜合考量的一件事情。
A:這次定了多少片WAFER?
B:24片?每片大約出1000片Die??紤]yield,大約有2萬(wàn)片。
A:封裝怎么做?wirebonding還是flipchip。
B:Flip chip 。
A:是在foundry長(zhǎng)好bump,還是封裝廠家來(lái)長(zhǎng)bump。
B:foundry直接長(zhǎng)好bump送到封測(cè)廠。
A: CP和FT都做,還是只做FT。
B:yield不高,基板也很貴,只做CP的話,會(huì)浪費(fèi)太多基板。
A:對(duì)對(duì)對(duì),這個(gè)年頭,基板太貴了。
B:我們老板搞到了1000萬(wàn)片基板。
A:牛X!
Foundry:晶圓廠,專門從事芯片制造的廠家,例如臺(tái)積電(TSMC),中芯國(guó)際(SMIC),聯(lián)電(UMC)。對(duì)應(yīng)的就是fabless,就是設(shè)計(jì)廠家,就是沒(méi)有晶圓廠。
Wafer:晶圓。
Die:晶圓切割后,單個(gè)芯片的晶圓,這個(gè)需要加上封裝好的外殼才能能變成芯片。
Chip:最后封裝后的芯片。
Bump:bumping指凸點(diǎn)。在wafer表面長(zhǎng)出凸點(diǎn)(金,錫鉛,無(wú)鉛等等)后,(多用于倒裝工藝封裝上,也就是flipchip)。
Wirebonding:打線也叫Wire Bonding(壓焊,也稱為綁定,鍵合,絲焊)是指使用金屬絲(金線、鋁線等),利用熱壓或超聲能源,完成固態(tài)電路內(nèi)部接線的連接,即芯片與電路或引線框架之間的連接。
Flipchip:Flip chip又稱倒裝片,是在I/Opad上沉積錫鉛球,然后將芯片翻轉(zhuǎn)加熱利用熔融的錫鉛球與陶瓷基板相結(jié)合。
CP:直接對(duì)晶圓進(jìn)行測(cè)試,英文全稱Circuit Probing、Chip Probing,也稱為晶圓測(cè)試,測(cè)試對(duì)象是針對(duì)整片wafer中的每一個(gè)Die,目的是確保整片wafer中的每一個(gè)Die都能基本滿足器件的特征或者設(shè)計(jì)規(guī)格書(shū),通常包括電壓、電流、時(shí)序和功能的驗(yàn)證??梢杂脕?lái)檢測(cè)fab廠制造的工藝水平。
FT:FT測(cè)試,英文全稱FinalTest,是芯片出廠前的最后一道攔截。測(cè)試對(duì)象是針對(duì)封裝好的chip,CP測(cè)試之后會(huì)進(jìn)行封裝,封裝之后進(jìn)行FT測(cè)試??梢杂脕?lái)檢測(cè)封裝廠的工藝水平。
Yield:良率,芯片的良率這個(gè)和工藝比較相關(guān),芯片有一定幾率失效,芯片越大,失效的幾率也越大。
解釋一下:為什么不直接做FT,而先做CP再做FT,這個(gè)是因?yàn)?,CP針對(duì)晶圓,如果壞的Die就不用再去做封裝了,省下封裝的費(fèi)用和基板的費(fèi)用。
為什么不只做CP,而忽略FT,這個(gè)是因?yàn)镃P測(cè)試完畢后,在封裝過(guò)程中還會(huì)引入芯片失效,所以還需要做FT來(lái)將失效的芯片去掉。
這個(gè)是一個(gè)權(quán)衡的過(guò)程,如果芯片良率足夠高,封裝成本不敏感,CP測(cè)試省掉,直接做FT也是可以的,因?yàn)镃P測(cè)試本身也是需要成本。這個(gè)就是計(jì)算良率的問(wèn)題。
目前來(lái)看,芯片行業(yè)整個(gè)供應(yīng)鏈都很緊張,所以能夠搶到產(chǎn)能,包括搶wafer,搶基板,這些對(duì)于芯片廠商來(lái)說(shuō),都是當(dāng)下的最重要的事情。
除了產(chǎn)能,其他都不是事!
A:這次SOC芯片選的哪個(gè)vendor的IP?
B:S的。
A:S的據(jù)說(shuō)不錯(cuò),據(jù)說(shuō)挺貴的,license要多少錢
B:200萬(wàn)刀。
A:正常價(jià)。
B:收不收l(shuí)oyalty。
A: 收,每個(gè)芯片額外0.5刀。
B:牛X
IP:這個(gè)對(duì)應(yīng)芯片來(lái)說(shuō),就是一個(gè)完整的功能模塊,
vendor:就是IP供應(yīng)商,IP vendor,
license:允許使用這個(gè)IP,IP的授權(quán)
Loyalty:在用戶使用這個(gè)IP后,需要按照每個(gè)芯片收錢。
SOC:片上系統(tǒng),就是把CPU,總線,外設(shè),等等放到一個(gè)芯片內(nèi)部實(shí)現(xiàn)。例如手機(jī)處理器就是一個(gè)復(fù)雜的SOC芯片。
IP這個(gè)是構(gòu)成芯片最核心的組成單元,例如USB,PCIE,CPU等等都是IP,整個(gè)芯片都是IP集成的,芯片能夠做的比較復(fù)雜,核心就是IP的復(fù)用。例如那些做成幾千萬(wàn)門,幾億門的,都是IP復(fù)用才能可以的。
如果有公司說(shuō)全自主,沒(méi)有用過(guò)別人的IP,這種公司要么最牛X,例如大家都知道I家,要么就是極其簡(jiǎn)單,ASIC。如果是做SOC大芯片這個(gè)領(lǐng)域,沒(méi)有用過(guò)別家的IP,這個(gè)不太可信。例如模擬的高速serdes,PCIe,ddr,mipi等等,全部自己搞,產(chǎn)品周期就會(huì)很漫長(zhǎng)。蘋(píng)果的芯片也是先用了別人的IP,公司達(dá)到萬(wàn)億美金產(chǎn)值,搞那么多人來(lái)自己搞替換。
初創(chuàng)公司,不用外部IP,從0開(kāi)始搞,這個(gè)不是思路,是絕路。
一般是核心IP自己搞(也沒(méi)有賣的),外圍成熟IP有成熟就賣成熟IP,減少上市的時(shí)間,盡快迭代占了市場(chǎng),逐漸核心替換,才是正常公司的思維。
千萬(wàn)不要被“全自研”給唬住了。
一般IP的license的費(fèi)用和IP的loyalty的費(fèi)用可以談,如果量很大的話,license的費(fèi)用就會(huì)比較低,loyalty的費(fèi)用單片不高,但是如果量很大,最后就很可觀,也有IP廠商不收l(shuí)icense費(fèi)用,最后只收l(shuí)oyalty的費(fèi)用,這樣IP廠商和芯片廠商的利益就綁在一起了。
A: 你們項(xiàng)目的RTL freeze了嗎?
B:freeze了,verification都差不多了。Power simlulation正在搞。
A:年底的shuttle應(yīng)該沒(méi)有問(wèn)題吧
B:可能要delay,netlist還沒(méi)有freeze
A:啥原因?
B:SDC還有點(diǎn)問(wèn)題,后端反饋,timing沒(méi)有clean;
A:那你們要抓緊了,需要去做merge,需要提前2周出gds。
B:是的,我們芯片分了10個(gè)模塊單獨(dú)harden,難度還是很大的。
A:牛X
RTL:register-transferlevel(RTL)是用于描述同步數(shù)字電路的硬件描述語(yǔ)言。
Netlist:網(wǎng)表,RTL需要通過(guò)綜合以后才能變成網(wǎng)表。
SDC:設(shè)計(jì)提供約束文件,綜合工具需要這個(gè)約束文件才能講RTL轉(zhuǎn)換成netlist。
SDC主要描述內(nèi)容包括:芯片工作頻率,芯片IO時(shí)序,設(shè)計(jì)規(guī)則,特殊路徑,不用check的路徑等等。
Freeze:指設(shè)計(jì)凍結(jié),不能再改動(dòng)的了,例如RTL freeze ,就是代碼凍結(jié)了,netlist freeze 就是網(wǎng)表凍結(jié)了,不能再改了。
Verification:芯片功能驗(yàn)證,目前主要指芯片驗(yàn)證方法論(UVM),主要通過(guò)驗(yàn)證兩者RTL和reference model是不是一致,簡(jiǎn)稱A=B,見(jiàn)我原來(lái)寫(xiě)的《降低芯片流片失敗風(fēng)險(xiǎn)的"七種[敏感詞]"》,里面有關(guān)于驗(yàn)證的描述。
Simulation:仿真, 仿真通常是生成波形,一般來(lái)說(shuō),芯片的功能,verification ,芯片的功耗,可以simulation,比較直觀反應(yīng)真實(shí)的場(chǎng)景。
Hardren:指某個(gè)IP以硬模塊的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)。
GDS:netlist經(jīng)過(guò)后端工具編程版圖,而版圖提交給流片廠家(foundry)的就是GDS II
Merge:就是講單獨(dú)hardren的模塊,拼接進(jìn)去。
merge這個(gè)是IP廠商保護(hù)IP的一種手段,一般放在foundry的專門的merge room中,才能進(jìn)行。這樣芯片廠商最終需要去foundry廠商那里拼接完成,得到最終的GDSII。
delay: 延期,這個(gè)次是芯片工程師最不愿意的詞了,也是最經(jīng)常碰到的詞,一個(gè)環(huán)節(jié)不慎,就要delay,這個(gè)意味著問(wèn)題出現(xiàn),成本增加,周期加長(zhǎng)。
如果芯片太大,可以把其中一部分來(lái)hardren,頂層就是幾個(gè)harden模塊像拼拼圖一樣拼起來(lái),大型多核CPU一般都是這樣做的,在版圖上很容易看出來(lái)。
從上圖來(lái)看,這些四四方方的位置,都是單獨(dú)harden后,在芯片頂層拼起來(lái)的。
單獨(dú)harden的好處是,可以多個(gè)芯片后端設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)并行設(shè)計(jì),大家同時(shí)設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)完畢,拼接一下就行。
如果有問(wèn)題的話,直接改某個(gè)模塊,而不用整個(gè)芯片都返工。當(dāng)然,改完某個(gè)模塊后,面積還要保持一致,否則就拼不進(jìn)去了,改完了后,整個(gè)頂層也要重新跑一遍流程。
這個(gè)就是大芯片難度大的原因,也容易delay(延期);
大芯片的設(shè)計(jì)難度明顯比小芯片設(shè)計(jì)難度大,周期也長(zhǎng)。
大芯片類似大電影,需要大咖,大制作,燈光,道具,劇本,人員,后期,等等;小芯片類似小視頻,都是芯片,其中的復(fù)雜程度,協(xié)同程度,需要人力,物力,財(cái)力都是完全不同的。
現(xiàn)在有個(gè)問(wèn)題:大芯片賺錢,還是小芯片賺錢?
這個(gè)也不一定,你見(jiàn)過(guò)幾億拍的大片,沒(méi)幾個(gè)人看,虧得一塌糊涂,而一個(gè)人拍的小視頻也可以火遍全網(wǎng)。
但是,大芯片是能力,國(guó)之重器,非常重要。
上面是比較常用的一些“黑話”。
當(dāng)然芯片工程師的“黑話”,遠(yuǎn)不止于此。
就像斯皮爾伯格導(dǎo)演《貓鼠游戲》里的萊昂納多一樣,他偽裝成記者和一個(gè)資深飛行員套話,記住了這些黑話,就能偽裝成一個(gè)飛行員,從而成功的登上飛機(jī)。
而知道上面這些芯片工程師的“黑話”,還遠(yuǎn)不能混為一個(gè)芯片工程師。
由于芯片分工太細(xì),很多芯片工程師對(duì)于這些不同工序的黑話,也不能全部知道。
這個(gè)就類似我們討論芯片的時(shí)候,芯片流程太復(fù)雜,以至于很難看清全貌。
世界已經(jīng)變了。
分工越來(lái)越細(xì),只能管中窺豹。
世界如此,芯片也如此。
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