1:计划
a:你们项目组芯片什么时间to?
b:年底。
a: mpw?
b: 直接full mask。
a:有钱。
b:芯片面积太大,占了6个seat,况且年底没有合适时间点的shuttle。老大们就直接定了full mask。
a:牛x!
tapeout (to):流片,指提交最终gdsii文件给foundry工厂做加工。
mpw :多项目晶圆,将多个使用相同工艺的集成电路设计放在同一晶圆片上流片,制造完成后,每个设计可以得到数十片芯片样品。
full mask :“全掩膜”的意思,即制造流程中的全部掩膜都为某个设计服务。
shuttle:就是mpw的时间,mpw的时间就是固定的,每个月或者每个季度有一次,有个很形象的翻译:班车,到点就走。
seat:一个mpw的最小面积,就类似“班车”的座位,可以选择一个或者几个座位。
简单来说,mpw就是和别的厂家共享一张掩模版,而full mask则是独享一张掩膜版。
如果芯片风险比较高,则可以先做mpw,测试没有问题,再做full mask。
主要的原因就是mask(掩膜),比较贵,例如40nm的mask大约在500万左右,而28nm的mask大约在1000万左右,14nm的mask大约在2500万左右。不同厂家有差异,这里只是说明mask的成本比较高。
如果芯片失败,则mask的钱就打水漂了。所以先做一次mpw也是分散风险的方法。
而mpw的问题就是,这个是按照面积来收钱的,例如在40nm的3mm*4mm 大约50万人民币等等。
这个叫做seat。一个seat就是3mm*4mm。
如果超过这个面积,就要额外收费。所以大芯片,是不合适做mpw的,如果是120mm2那需要10个seat,那么和整个mask费用就一样了。
这种情况做mpw就不合适了,所以从成本上来说是综合考量的一件事情。
2:供应链
a:这次定了多少片wafer?
b:24片?每片大约出1000片die。考虑yield,大约有2万片。
a:封装怎么做?wirebonding还是flipchip。
b:flip chip 。
a:是在foundry长好bump,还是封装厂家来长bump。
b:foundry直接长好bump送到封测厂。
a: cp和ft都做,还是只做ft。
b:yield不高,基板也很贵,只做cp的话,会浪费太多基板。
a:对对对,这个年头,基板太贵了。
b:我们老板搞到了1000万片基板。
a:牛x!
foundry:晶圆厂,专门从事芯片制造的厂家,例如台积电(tsmc),中芯国际(smic),联电(umc)。对应的就是fabless,就是设计厂家,就是没有晶圆厂。
wafer:晶圆。
die:晶圆切割后,单个芯片的晶圆,这个需要加上封装好的外壳才能能变成芯片。
chip:最后封装后的芯片。
bump:bumping指凸点。在wafer表面长出凸点(金,锡铅,无铅等等)后,(多用于倒装工艺封装上,也就是flipchip)。
wirebonding:打线也叫wire bonding(压焊,也称为绑定,键合,丝焊)是指使用金属丝(金线、铝线等),利用热压或超声能源,完成固态电路内部接线的连接,即芯片与电路或引线框架之间的连接。
flipchip:flip chip又称倒装片,是在i/opad上沉积锡铅球,然后将芯片翻转加热利用熔融的锡铅球与陶瓷基板相结合。
cp:直接对晶圆进行测试,英文全称circuit probing、chip probing,也称为晶圆测试,测试对象是针对整片wafer中的每一个die,目的是确保整片wafer中的每一个die都能基本满足器件的特征或者设计规格书,通常包括电压、电流、时序和功能的验证。可以用来检测fab厂制造的工艺水平。
ft:ft测试,英文全称finaltest,是芯片出厂前的最后一道拦截。测试对象是针对封装好的chip,cp测试之后会进行封装,封装之后进行ft测试。可以用来检测封装厂的工艺水平。
yield:良率,芯片的良率这个和工艺比较相关,芯片有一定几率失效,芯片越大,失效的几率也越大。
解释一下:为什么不直接做ft,而先做cp再做ft,这个是因为,cp针对晶圆,如果坏的die就不用再去做封装了,省下封装的费用和基板的费用。
为什么不只做cp,而忽略ft,这个是因为cp测试完毕后,在封装过程中还会引入芯片失效,所以还需要做ft来将失效的芯片去掉。
这个是一个权衡的过程,如果芯片良率足够高,封装成本不敏感,cp测试省掉,直接做ft也是可以的,因为cp测试本身也是需要成本。这个就是计算良率的问题。
目前来看,芯片行业整个供应链都很紧张,所以能够抢到产能,包括抢wafer,抢基板,这些对于芯片厂商来说,都是当下的最重要的事情。
除了产能,其他都不是事!
3:ip
a:这次soc芯片选的哪个vendor的ip?
b:s的。
a:s的据说不错,据说挺贵的,license要多少钱
b:200万刀。
a:正常价。
b:收不收loyalty。
a: 收,每个芯片额外0.5刀。
b:牛x
ip:这个对应芯片来说,就是一个完整的功能模块,
vendor:就是ip供应商,ip vendor,
license:允许使用这个ip,ip的授权
loyalty:在用户使用这个ip后,需要按照每个芯片收钱。
soc:片上系统,就是把cpu,总线,外设,等等放到一个芯片内部实现。例如手机处理器就是一个复杂的soc芯片。
ip这个是构成芯片最核心的组成单元,例如usb,pcie,cpu等等都是ip,整个芯片都是ip集成的,芯片能够做的比较复杂,核心就是ip的复用。例如那些做成几千万门,几亿门的,都是ip复用才能可以的。
如果有公司说全自主,没有用过别人的ip,这种公司要么最牛x,例如大家都知道i家,要么就是极其简单,asic。如果是做soc大芯片这个领域,没有用过别家的ip,这个不太可信。例如模拟的高速serdes,pcie,ddr,mipi等等,全部自己搞,产品周期就会很漫长。苹果的芯片也是先用了别人的ip,公司达到万亿美金产值,搞那么多人来自己搞替换。
初创公司,不用外部ip,从0开始搞,这个不是思路,是绝路。
一般是核心ip自己搞(也没有卖的),外围成熟ip有成熟就卖成熟ip,减少上市的时间,尽快迭代占了市场,逐渐核心替换,才是正常公司的思维。
千万不要被“全自研”给唬住了。
一般ip的license的费用和ip的loyalty的费用可以谈,如果量很大的话,license的费用就会比较低,loyalty的费用单片不高,但是如果量很大,最后就很可观,也有ip厂商不收license费用,最后只收loyalty的费用,这样ip厂商和芯片厂商的利益就绑在一起了。
4:技术
a: 你们项目的rtl freeze了吗?
b:freeze了,verification都差不多了。power simlulation正在搞。
a:年底的shuttle应该没有问题吧
b:可能要delay,netlist还没有freeze
a:啥原因?
b:sdc还有点问题,后端反馈,timing没有clean;
a:那你们要抓紧了,需要去做merge,需要提前2周出gds。
b:是的,我们芯片分了10个模块单独harden,难度还是很大的。
a:牛x
rtl:register-transferlevel(rtl)是用于描述同步数字电路的硬件描述语言。
netlist:网表,rtl需要通过综合以后才能变成网表。
sdc:设计提供约束文件,综合工具需要这个约束文件才能讲rtl转换成netlist。
sdc主要描述内容包括:芯片工作频率,芯片io时序,设计规则,特殊路径,不用check的路径等等。
freeze:指设计冻结,不能再改动的了,例如rtl freeze ,就是代码冻结了,netlist freeze 就是网表冻结了,不能再改了。
verification:芯片功能验证,目前主要指芯片验证方法论(uvm),主要通过验证两者rtl和reference model是不是一致,简称a=b,可见本公众号之前发过的文章《降低芯片流片失败风险的七种武器》,里面有关于验证的描述。
simulation:仿真, 仿真通常是生成波形,一般来说,芯片的功能,verification ,芯片的功耗,可以simulation,比较直观反应真实的场景。
hardren:指某个ip以硬模块的形式来实现。
gds:netlist经过后端工具编程版图,而版图提交给流片厂家(foundry)的就是gds ii
merge:就是讲单独hardren的模块,拼接进去。
merge这个是ip厂商保护ip的一种手段,一般放在foundry的专门的merge room中,才能进行。这样芯片厂商最终需要去foundry厂商那里拼接完成,得到最终的gdsii。
delay: 延期,这个次是芯片工程师最不愿意的词了,也是最经常碰到的词,一个环节不慎,就要delay,这个意味着问题出现,成本增加,周期加长。
如果芯片太大,可以把其中一部分来hardren,顶层就是几个harden模块像拼拼图一样拼起来,大型多核cpu一般都是这样做的,在版图上很容易看出来。
从上图来看,这些四四方方的位置,都是单独harden后,在芯片顶层拼起来的。
单独harden的好处是,可以多个芯片后端设计团队并行设计,大家同时设计,设计完毕,拼接一下就行。
如果有问题的话,直接改某个模块,而不用整个芯片都返工。当然,改完某个模块后,面积还要保持一致,否则就拼不进去了,改完了后,整个顶层也要重新跑一遍流程。
这个就是大芯片难度大的原因,也容易delay(延期);
大芯片的设计难度明显比小芯片设计难度大,周期也长。
大芯片类似大电影,需要大咖,大制作,灯光,道具,剧本,人员,后期,等等;小芯片类似小视频,都是芯片,其中的复杂程度,协同程度,需要人力,物力,财力都是完全不同的。
现在有个问题:大芯片赚钱,还是小芯片赚钱?
这个也不一定,你见过几亿拍的大片,没几个人看,亏得一塌糊涂,而一个人拍的小视频也可以火遍全网。
但是,大芯片是能力,国之重器,非常重要。
4:后记
上面是比较常用的一些“黑话”。
当然芯片工程师的“黑话”,远不止于此。欢迎大家在评论区补充!!!
就像斯皮尔伯格导演《猫鼠游戏》里的莱昂纳多一样,他伪装成记者和一个资深飞行员套话,记住了这些黑话,就能伪装成一个飞行员,从而成功的登上飞机。
而知道上面这些芯片工程师的“黑话”,还远不能混为一个芯片工程师。
由于芯片分工太细,很多芯片工程师对于这些不同工序的黑话,也不能全部知道。
STM32L051上使用RT-Threa (三、I2C通讯)
宝明科技拟募资15亿元再扩产LED背光源
RISC-V市场持续高涨,晶心科技营收创历史次高
日本公司研制“变形金刚” 可由手机控制
下载速率达762Mbps,时延19毫秒,美国运营商Verizon抢先进入5G时代
芯片工程师的那些“黑话”
一文汇总最精华汽车电机内部技术原理
数字电源中如何把连续频域变换为离散域(一)
GSM 协会公布2011年移动世界大会的新增主题演讲嘉宾
基于USB总线的多路电话录音系统
单片机支持操作系统的特性概述
建筑工地智慧工地管理系统在项目中的普遍应用
以太网io模块4-20mA转网口转TCP/IP台达PLC扩展
新颖的网线自动检测装置
赛灵思气势如虹 点燃智能创新战火
System Verilog中的Bits与Bytes是等价的吗
Kilopass凭借其革命性的VLT技术改变DRAM产业格局
蚂蚁暂缓上市,阿里反垄断调查是个机遇
AT89C2051设计的无线防盗报警器,Wireless burglar alarm
工业机器人设计过程详解