2010年11月3日 星期三

IC 的基本成本觀念 (續)

好了,上回我們有提到有關一般IC 的基本成本觀念,最主要的原因就是來自於

IC 本身所佔的面積大小的問題,以一個固定的晶圓來看,當然每一顆IC 的面積越小,

所代表的就是他相對產能的提升,所帶來的就是價格競爭優勢。

一般來說:IC 設計公司在接單生產投片到晶圓代工廠時,他們可不是一片一片下單的!

晶圓代工廠也會有所謂的MOQ (至少下單量),他們的單位是以Lot 為單位的。

所以,我們在一般的IC 的編號下面,除了有一般的生產年份、週數位外,另外一個編號,

就是Lot Number ,有些IC 真的比較小,他的正面比較擺不下,有時就會印在IC 的背面了!

這個Lot Number 有時就是拿來Tracking 一些生產狀態,甚至是一些IC 廠的一些

策略調整的分水嶺。...過去一般的標準是:一個Lot 就是12 片晶圓,但也不一定,

主要還是看每一家晶圓代工廠在調整產能的作法...有時會要求到 24、25 片也不一定。

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上回我們不是有提到那個MCU 的售價問題嗎?!...有些IC 明明過去的售價是一般高,

後來卻可以持續的殺價競爭,當然一方面就是光罩成本攤提與相關生產成本的下降,

但有時候,就是製程技術的提升所帶來經濟規模的改變,往往這一種效果最為顯著。

我們舉個簡單例子來看:譬如某一家的MCU,他們當初所推出的產品是在0.25 um

製程下所開發完成的...他的售價:譬如在US 1.0 來說的話!當他把生產技術提昇到

0.18 製程時,他們所帶來的效益,就是在一樣的晶圓面積下可以提升到:增加

約 35% 的產能,所以他們的售價空間就可以下殺至少20%...所以,一棵IC 就可以

改報 US$ 0.8 元了!當然製程改變的代工費用也會增加的,但是因為像台積電這種

一流的世界晶圓代工廠,他們為了吸引客人上門,增加工廠代工競爭力,他們也會不斷的

提升製程技術(就是一直縮小那個0.18um 往所謂的奈米技術前進),而把一些比較舊的

技術以比較折價方式來吸引客人。所以,只要您能跟著晶圓代工廠走的話,

就很容易保有產品的競爭優勢。...說得容易,但做起來不一定容易。

因為產品開發技術與市場反應狀況也不一定能保證您的IC 產品可以永保安康。

尤其是有些產品往往是一代拳王,賣得不錯,但設計工程師卻是見好就收,不幹了,跳槽了。

這下完了,如何把上一代的產品往高階製程推進呢?!而原始設計者又不在了。

這時候,有些IC 公司就會玩起那個『偷吃步』的方法!...不改設計,改光罩!

就是一般我們所俗稱的Shrink 光罩,把原來的0.15 um 以偷雞僥倖的方式推升到0.13 um ,

您不要看這個0.15 -> 0.13 ,他可代表著 15 %的利潤空間耶!

但為什麼說是:『偷吃步』的方法 ?因為製程的改變,連帶的也會造成IC 本身的特性改變。

原來在0.15 um 製程的產品,不代表在0.13 um 會跑得一樣順利,所以,這時候原廠的

FAE 工程師就很可憐了...就被拿來幫IC 擦屁股,有時簡直就是瞎子摸象的抓問題。

但一般來說:越大的公司,他的資源就越多,所以這些偷雞摸狗的事,也沒什麼不對的地方。

也就見怪不怪了。...至少,這還是一個很重要的前提:晶圓廠可以陪您玩!

這本來就是一個商業利益循環的作法而已,眾所皆知。只要您能稍微瞭解一下這個產業的

遊戲生存之道,您自然就可以得心應手了。

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最後,我們就來看:我最近所提到的MCU 的競爭態勢...最主要的:就是上述這些IC 公司

與晶圓代工廠之間的互動了。我們國內的MCU 廠過去一直Focus 在所謂OTP 的製程上面!

因為一般OTP 的製程成本比較低,過去相對IC 的量也沒那麼大,所以,國內這些MCU 廠

在這一塊OTP 用那個0.5 或甚至0.35 製程上只用6 吋的晶圓,就可以玩得不亦樂乎了!

但這幾年來,拜所謂的Embedded system 所賜,其實最主要的就是32 bits ARM 的需求

加大,所以Flash 的應用市場就一直提升,相對的晶圓代工廠也很配合的提升製程。

連帶的一般MCU 帶Flash 功能的也越來越多了...最主要的是他的成本下降速度,

在這一兩年速度加快了!就從我們以上的算式分析:0.35 與所謂的0.25 的比例差在哪?!

就是功能與售價的改變!....

在今年以來,我已經明顯感受到國外這些Flash MCU 的價格優勢了。

幾乎都往NT$10 以內在前進掠奪MCU 應用市場...某MCU 廠還跟信誓旦旦的跟我說:

他們明年會推出1.8 V 的MCU。這代表什麼?就是他們已經往0.18 甚至更高階的製程在走了。

之前,我都還存著一個幻想說:如果客人真的要求Cost Down 時,我可能要考慮OTP 的MCU 。

但是,我已經慢慢不再這麼想了...因為畢竟Flash 所帶來的開發速度與零件料號的庫存控管!

(因為一般OTP 燒錄後就完全不能使用了,就成了廢品...這是一種無形的成本消耗!)

都是我們在台灣這些系統應用開發者所必須考量的...您要OTP ,只要省那個毛錢?

不好意思,那個只有在大陸那個廣大市場才會如此這般,那也不是我們這些高階系統應用

開發者所想要的...更何況,在這些產品的價差越來越接近時,對系統應用的選擇就再也

明顯不過了。

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其實,我們在分析這樣的產業與產品趨勢時,我們可以得到一個觀點:就是當Flash MCU

明年要推升到0.18 的話...那代表往後,他們還是會往0.13 甚至90 奈米走的啦!

只要應用市場存在,這個需求所創造的競爭態勢就會一直持續演變下去!

但是我們再回頭看OTP 的市場呢?!當那些OTP 的晶圓代工廠的競爭優勢不能跟一流

的晶圓代工廠相提並論時,...兩者之間的優勝劣敗,我想可能不用幾年可能壁壘分明了。

據我所知:這些OTP 的晶圓代工廠,也幾乎往淘汰邊緣遊走了,以前韓國的Hynix 還會玩,

現在都得往大陸蘇州搬了...在全球有限的OTP 製程的代工廠一一淘汰之後,相對的,

這一些OTP 的代工成本也會自然而然的因為僧多粥少而水漲船高,而Flash 剛好相反...

所以,或許...慢慢的許多新進的MCU 學習者,他們對Flash 的鍾愛程度會一路上升吧!

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當然Flash MCU 還會帶來另一個截然不同的開發者環境的改變,就是每一顆MCU 都是

ICE IC,您也根本不需要再去準備或購買昂貴的開發工具了...您只要一個小小的類似

一個USB Dongle ...,他就是一個MCU 的開發平台,也是一台燒錄器了!

至少我現在光手上這一種MCU開發平台就有好家就是如此這般了。

此時,這時還有國內的MCU 廠還跟我說:他們一套MCU 開發工具要4~5000元!

然後,他的燒錄器還要另外選購...令我更難過的是:他的MCU 開發工具因為某種原因,

畢竟ICE IC 跟真正的MCU IC 還是有一點特性不同...三條線外加差一點昏倒!

什麼時代了...還在遠古時代嗎?!我都快拿MCU 當TTL 用了,整塊電路版到處都是MCU,

您還跟我說:每一顆MCU 都還要用ICE IC 來開發?!有沒有搞錯啊!

您把我們這些台灣工程師當阿陸仔工程師是不是?我想這樣子下去,連人家阿陸仔工程師,

也不一定理您...----惡性循環的結果,我也發現有些台灣系統應用工程師,也有部分停留

在過去的思維中!...或許是學校的老師這樣子教的!他們還是承襲著過去那一種所謂

XX 盃MCU 設計大賽的想法,不是我們不愛用國貨,是當我們的國貨無法提升我們本身

系統附加價值時,我為什麼還要被他們所束縛呢?...您說:HTC 幹嘛不用MTK 的晶片?!

您說:今天HTC 用MTK 晶片可以拿到台面上跟iPhone 一較高下嗎?!

道理是一樣的...MTK 的手機晶片只能拿去大陸賣,這本來就是他們的宿命,

這也是他們所選擇,也是他們不得不走的路,但不代表大家都得這樣子玩啊!

或許,當您選擇不一樣的方案,所帶給您的就是一個完全不同的思維,

也會給您帶來完全不同的產品開發觀念!...至少,這是我的感想!

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2 則留言:

  1. 請問一下0.25 um 製程提升到0.18um 製程時,增加約 35% 的產能, 是如何計算出來的?

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    1. 如果我們用一定的晶圓面積來估算...再以每一顆IC 的Die 面積為基礎!
      所以,很簡單的0.25 um 的製程來說,譬如每一顆IC 的Die 來說,
      若以IC 是方方正正的一棵die 來估算...0.25 --> 0.18 就是在邊長方面,
      可以增加約20 % 數量(0.5 --->0.4多一點...)就是120 %...
      然後,以面積來說:同樣的一片面積晶圓(譬如 8 吋晶圓),至少可以增加
      120%x120% --- > 1.44 ...估35 % 都是至少保守估的啦!
      因為,並不是在IC 內部的所有電路都可以順利的等比例縮小,尤其是像Flash
      就不一定可以隨著先進製程縮小就可以照比例縮小,這些都是要看每一家
      晶圓代工廠的技術的啦。...但對一般邏輯電路是比較容易縮小的。
      但不可諱言的是:先進製程是一定可以帶來IC 量產的經濟效益的。
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      另外還有一點很重要的是:就是IC工作電壓的下降,可以讓IC 工作
      在比較小的工作電壓,可以達到省電的效果,反過來說:也可以提高IC
       的工作頻率。就像說:當水溝的距離縮短了,我們(電子)要跨越水溝
      就比較容易。-----這個就可以說明:為什麼Intel 是一直執IC 製程的牛耳。
      因為他們家的PC CPU 就是一直需要這樣子的產品條件!
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      這些都是一些基本概念上的基本推演,詳細的數據計算還是需要一些
      晶圓代工廠所提供的一些工程數據才能精算的啦!這還包括所謂的良率(yield)
      等等...我以前在0.35 um 的SOC 有拿到一份Excel 的試算表,可以很大致的
      推算IC 的產量與成本分析...甚至可以估算利潤!
      不過,這一份Excel 表我已經不知道丟到哪裡了!?
      ----這些都是在IC 設計公司裡,產品企畫經理所必須要會的計算公式的啦!
      還是謝謝您的留言與指教! :| ...

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