動(dòng)輒幾百、上千元 芯片實(shí)際成本到底是多少？

　　晶片的成本

　　由于在將晶圓加工、切割成晶片的時(shí)候，并不是能保證100%利用率的，因而存在一個(gè)成品率的問(wèn)題，所以晶片的成本用公式表示就是：

　　晶片的成本=晶圓的成本/(每片晶圓的晶片數(shù)*晶片成品率)

　　由于晶圓是圓形的，而晶片是矩形的，必然導(dǎo)致一些邊角料會(huì)被浪費(fèi)掉，所以每個(gè)晶圓能夠切割出的晶片數(shù)就不能簡(jiǎn)單的用晶圓的面積除以晶片的面積，而是要采用以下公式：

　　每個(gè)晶圓的晶片數(shù)=(晶圓的面積/晶片的面積)-(晶圓的周長(zhǎng)/(2*晶片面積)的開(kāi)方數(shù))

　　晶片的成品率和工藝復(fù)雜度、單位面積的缺陷數(shù)息息相關(guān)，晶片的成品率用公司表達(dá)為：

　　晶片的成品率=(1+B*晶片成本/A)的(-A次方)

　　A是工藝復(fù)雜度，比如某采用40nm低功耗工藝的自主CPU-X的復(fù)雜度為2～3之間;

　　B是單位面積的缺陷數(shù)，采用40nm制程的自主CPU-X的單位面積的缺陷數(shù)值為0.4～0.6之間。

　　假設(shè)自主CPU-X的長(zhǎng)約為15.8mm，寬約為12.8mm，(長(zhǎng)寬比為37:30，控制一個(gè)四核芯片的長(zhǎng)寬比在這個(gè)比例可不容易)面積約為200平方毫米(為方便計(jì)算把零頭去掉了)。一個(gè)12寸的晶圓有7萬(wàn)平方毫米左右，于是一個(gè)晶圓可以放299個(gè)自主CPU-X，晶片成品率的公式中，將a=3，b=0.5帶入進(jìn)行計(jì)算，晶片成品率為49%，也就是說(shuō)一個(gè)12寸晶圓可以搞出146個(gè)好芯片，而一片十二寸晶圓的價(jià)格為4000美元，分?jǐn)偟矫恳黄?，成本?8美元。

　　芯片硬件成本計(jì)算

　　封裝和測(cè)試的成本這個(gè)沒(méi)有具體的公式，只是測(cè)試的價(jià)格大致和針腳數(shù)的二次方成正比，封裝的成本大致和針腳乘功耗的三次方成正比。如果CPU-X采用40nm低功耗工藝的自主芯片，其測(cè)試成本約為2美元，封裝成本約為6美元。

　　因40nm低功耗工藝掩膜成本為200萬(wàn)美元，如果該自主CPU-X的銷量達(dá)到10萬(wàn)片，則掩膜成本為20美元，將測(cè)試成本=2美元，封裝成本=6美元，晶片成本=28美元代入公式，則芯片硬件成本=(20+2+6)/0.49+28=85美元

　　自主CPU-X的硬件成本為85美元。

　　如果自主CPU-Y采用28nm SOI工藝，芯片面積估算為140平方毫米，則可以切割出495個(gè)CPU，由于28nm和40nm工藝一樣，都屬于非常成熟的技術(shù)，切割成本的影響微乎其微，因此晶圓價(jià)格可以依舊以4000萬(wàn)美元計(jì)算，晶片成品率同樣以49%的來(lái)計(jì)算，一個(gè)12寸晶圓可以切割出242片晶片，每一片晶片的成本為16美元。

　　如果自主CPU-X產(chǎn)量為10萬(wàn)，則掩膜成本為40美元，按照封裝測(cè)試約占芯片總成本的20%、晶片成品率為49%來(lái)計(jì)算，芯片的硬件成本為122美元。

　　如果該自主芯片產(chǎn)量為100萬(wàn)，則掩膜成本為4美元，按照封裝測(cè)試約占芯片總成本的20%來(lái)，最終良品率為49%計(jì)算，芯片的硬件成本為30美元。

　　如果該自主芯片產(chǎn)量為1000萬(wàn)，則掩膜成本為0.4美元，照封裝測(cè)試約占芯片總成本的20%來(lái)，最終良品率為49%計(jì)算，芯片的硬件成本21美元。

　　顯而易見(jiàn)，在相同的產(chǎn)量下，使用更先進(jìn)的制程工藝會(huì)使芯片硬件成本有所增加，但只要產(chǎn)量足夠大，原本高昂的成本就可以被巨大的數(shù)量平攤，芯片的成本就可以大幅降低。

　　芯片的定價(jià)

　　硬件成本比較好明確，但設(shè)計(jì)成本就比較復(fù)雜了。這當(dāng)中既包括工程師的工資、EDA等開(kāi)發(fā)工具的費(fèi)用、設(shè)備費(fèi)用、場(chǎng)地費(fèi)用等等。另外，還有一大塊是IP費(fèi)用——如果是自主CPU到還好(某自主微結(jié)構(gòu)可以做的不含第三方IP)，如果是ARM陣營(yíng)IC設(shè)計(jì)公司，需要大量外購(gòu)IP，這些IP價(jià)格昂貴，因此不太好將國(guó)內(nèi)外各家IC設(shè)計(jì)公司在設(shè)計(jì)上的成本具體統(tǒng)一量化。

　　按國(guó)際通用的低盈利芯片設(shè)計(jì)公司的定價(jià)策略8：20定價(jià)法，也就是硬件成本為8的情況下，定價(jià)為20，自主CPU-X在產(chǎn)量為10萬(wàn)片的情況下售價(jià)為212美元。別覺(jué)得這個(gè)定價(jià)高，其實(shí)已經(jīng)很低了，Intel一般定價(jià)策略為8：35，AMD歷史上曾達(dá)到過(guò)8：50.

　　在產(chǎn)量為10萬(wàn)片的情況下，自主CPU-Y也采用8：20定價(jià)法，其售價(jià)為305美元;

　　在產(chǎn)量為100萬(wàn)的情況下，自主CPU-Y也采用8：20定價(jià)法，其售價(jià)為75美元;

　　在產(chǎn)量為1000萬(wàn)的情況下，自主CPU-Y也采用8：20定價(jià)法，其售價(jià)為52.5美元。

　　由此可見(jiàn)，要降低CPU的成本/售價(jià)，產(chǎn)量至關(guān)重要，而這也是Intel、蘋果能采用相對(duì)而昂貴的制程工藝，又能攫取超額利潤(rùn)的關(guān)鍵。