系統廠想自研芯片？你要先考慮這五件事！_風聞

來源：內容由半導體行業觀察（ID：icbank）編譯自「semiwiki」，謝謝。

我（指代本文作者）曾經是Apple自研芯片管理團隊的成員。我已經看到了在一年的產品週期內製定自研芯片的策略是多麼巨大的挑戰。蘋果公司是這種定製芯片模型的完美典範，因為他們為其產品開發了世界上最好的移動處理器。其中還包括其他支持系統的自定義芯片。

最近，蘋果甚至放棄了英特爾，而選擇了自己的Mac M1處理器。特斯拉制造了自己的AI處理器，並放棄了Nvidia。亞馬遜AWS將發佈自己的AI芯片Trainium。有傳言稱谷歌將為其下一個手機版本開發定製芯片。

其他眾所周知或謠傳的新聞是許多其他公司（例如Facebook）正在開發定製硅片作為其產品或服務的一部分。這些是世界上最好的公司，他們開發定製硅片來領導他們的類別，並且對現成的硅片説不。

在成功實現定製硅策略的道路上，應始終採取一些基本步驟：

1.確定“在哪裏”集成每種類型的電路。

“在哪裏”是指多件事。首先，我的意思是什麼半導體工藝節點。一種常見的方法是將芯片集成分成5V工藝中的模擬和電源電路芯片。然後在低壓過程中使用第二個數字芯片。在某些情況下，有些工藝可能會帶來良好的性能和價值，將所有內容集成到一個芯片中（例如，大約65至55 nm BCD lite節點）。

其次，需要考慮系統的物理位置。充電器芯片將要靠近電池和電源輸入。處理器將要靠近其外圍設備。需要權衡取捨，以查看集成是否可接受。

第三，要考慮佈線的擁塞性（包括芯片所需的所有必要的無源器件），才可以考慮佈線能力。

第四，有些類型的組件（例如傳感器）是使用非常專業的技術（例如MEMS）製成的，因此不適合在標準硅工藝中集成到定製芯片中。您可以在這裏通過芯片共同封裝方法獲得好處。

2.決定什麼才是有意義進行整合，什麼沒有。

半導體工藝無法提供足夠好的成本和密度，無法證明將現成的功率上限或功率電感器換成集成是合理的。您可以輕鬆地將定製的硅芯片ESD保護和其他二極管，信號腳和功率腳納入到整個設計中。但是對於後者，您需要牢記，某些電源FET技術對於大功率和高壓應用而言是優越的，並且最好作為現成的組件保留。每個設計都是不同的，需要進行一些工程分析來決定什麼才有意義。

大多數現成的組件可以集成到一個或幾個芯片中。這將為您提供BOM成本降低和電路板尺寸降低，每種成本通常降低50％。更好的可靠性，更好的防偽安全性，更適合您的PRD等。

3.確定哪些合適的現有組件可用作你定製芯片的基本IP。

定製芯片通常與系統開發同時進行，因為上市時間通常是大批量消費電子產品的關鍵。因此，希望能找到現成可用的芯片，並嘗試使用那些芯片作為基礎IP來建立您的定製芯片項目。在獲得了看起來很有吸引力的現成組件列表之後，您可以聯繫使它們成為供應商的供應商，開始討論定製芯片。

4.確定哪些人適合您的項目以及如何管理該項目。

首先，確定您對第3步中列出的供應商的感覺如何。他們有多餘的生產地點嗎？他們在按時交貨方面有良好的記錄嗎？他們的整體財務狀況如何？

其次，您需要知道如何管理從概念到批量生產的芯片供應商。僅簽署芯片規格，然後等待4,5,6 +…個月才能收回芯片，這太冒險了。您需要通過非常徹底的流程來降低這種風險，該流程將確保所涉各方之間的持續溝通和協調，並與與您公司合作的芯片專家實施頻繁的檢查點，以審查供應商的工作以確保其質量。通過設計具有現成組件的“備份”系統來分散人力的做法是不可接受的。

5.確定特定情況下的投資回報率。

讓我們研究一個例子：Acme電子公司平均每年出貨600萬台。產品壽命約為4年。他們的電子BOM成本為2美元。他們已經確定，使用一個定製的硅芯片，他們可以以1美元的價格完成所需的一切。他們與一家供應商合作，在三筆付款中向他們報價NRE為300萬美元：啓動時為100萬美元，出庫時為150萬美元，批量生產時為50萬美元。

因此，Acme Electronics需要預先支付300萬美元。但他們將在每運送一個單位節省1美元。交付300萬套系統後，他們將收回其NRE投資。之後，他們將為每套系統賺取1美元的額外利潤。由於他們將在該產品的生命週期內售出2400萬套系統，因此扣除了300萬美元的NRE後，Acme電子公司的額外利潤為2100萬美元。因此，他們的投資回報率等於2100萬美元/ 300萬美元= 700％。

同樣重要的是，在此分析中要考慮由於假冒產品，成品率損失等可能造成的損失。定製的芯片策略可以幫助您從根本上消除假冒風險和損失。因此，這也應該是成本效益分析的一部分。