半導體研發(fā)成本巨大化，價(jià)格卻不如一袋薯條…

根據最近的報導，半導體產(chǎn)業(yè)似乎前路艱難；數十年來(lái)，我們都假設總銷(xiāo)售額的增加會(huì )超過(guò)對每晶體管銷(xiāo)售價(jià)格下滑的彌補。但產(chǎn)業(yè)制造訂單(MO)總是拿得少、供應多──拜摩爾定律(Moore’s Law)之賜，今日你甚至只要花不到一杯星巴克咖啡的價(jià)格，就可以買(mǎi)到內含數十億晶體管的芯片！

 

這些日子以來(lái)半導體產(chǎn)業(yè)面臨的大問(wèn)題是它何時(shí)走向末日？是否芯片尺寸、重量、功耗以及成本的持續縮小，將驅動(dòng)像是物聯(lián)網(wǎng)(IoT)或是可穿戴設備等新市場(chǎng)，而且其生產(chǎn)規模甚至將比智能手機更大？或者是，我們是否即將進(jìn)入半導體產(chǎn)業(yè)的“冰河期”？我沒(méi)有以上這些問(wèn)題的答案，但我絕對不會(huì )與一個(gè)50年來(lái)效率持續提升的產(chǎn)業(yè)對賭。

 

非半導體產(chǎn)業(yè)界的人們，很少有人真的能體會(huì )今日系統級芯片(SoC)所創(chuàng )造的微小奇跡，以及設計、制造那些產(chǎn)品所需投入的金錢(qián)與精力有多么龐大。本文將嘗試對芯片成本做出澄清，解析各產(chǎn)品項目的主要工程與制造成本。

 

芯片開(kāi)發(fā)成本的標準偏差(standard deviation)是巨大的，主要是由復雜度所帶動(dòng)；像是蘋(píng)果(Apple)的處理器SoC或是IBM的Cell等平臺，總開(kāi)發(fā)成本與參與的上千工程師，總價(jià)值超過(guò)數十億美元。在此同時(shí)，相對較簡(jiǎn)單的SoC，像是Adapteva的Epiphany系列芯片，開(kāi)發(fā)成本不到300萬(wàn)美元、花費約三年時(shí)間；更簡(jiǎn)單的ASIC設計成本甚至不到百萬(wàn)美元。

 

 

芯片制造不同項目成本

 

如上圖所示，依據尺寸、良率、產(chǎn)品復雜度、自動(dòng)化條件以及總生產(chǎn)量，芯片制造成本的差異相當大；每顆芯片的制造成本(如下圖)與產(chǎn)出率差異，可以從幾美分到數千美元。

 

 

每顆芯片成本

 

某些未知的原因似乎在芯片制造成本以及芯片銷(xiāo)售價(jià)格方面造成混亂，利伯維爾場(chǎng)原則會(huì )決定那些因素是不是應該完全無(wú)關(guān)；在殘酷的消費性電子市場(chǎng)，相對較小的1.3~1.5倍的成本對價(jià)格比例是很常見(jiàn)的；而在一些利基型少量市場(chǎng)，某些高價(jià)值產(chǎn)品不難見(jiàn)到20倍的標價(jià)。

 

軟件與半導體公司之間最顯著(zhù)的區別，是銷(xiāo)售周期的長(cháng)短；對多層次的企業(yè)應用市場(chǎng)來(lái)說(shuō)，一個(gè)新產(chǎn)品推出樣品到量產(chǎn)銷(xiāo)售，很容易會(huì )需要36個(gè)月的時(shí)間。下圖顯示硬件產(chǎn)品從第一套評估工具問(wèn)世到銷(xiāo)售量產(chǎn)所需的時(shí)間，以及其銷(xiāo)售額。

 

 

硬件產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)過(guò)程

 

根據個(gè)人經(jīng)驗，加速提升產(chǎn)品的銷(xiāo)售量，是任何一種半導體新產(chǎn)品所面臨的最重要且最困難的挑戰；無(wú)數半導體新創(chuàng )公司，為了等待新產(chǎn)品的量產(chǎn)銷(xiāo)售實(shí)現，各自得花費的金額高達5,000萬(wàn)美元。高昂的開(kāi)發(fā)成本、漫長(cháng)的量產(chǎn)過(guò)程，相對較低的總銷(xiāo)售額以及利潤，無(wú)怪乎大多數半導體類(lèi)股正遭受重挫！

 

然而我仍堅信，如果你加入真正的價(jià)值，好事終究會(huì )發(fā)生；比起歷史上其他產(chǎn)業(yè)，半導體產(chǎn)業(yè)持續為社會(huì )帶來(lái)更高價(jià)值。隨著(zhù)摩爾定律速度趨緩，半導體業(yè)務(wù)模式以及最佳實(shí)踐方式必須有所改變，不過(guò)在我心目中，無(wú)疑只有少數半導體公司能繼續大幅獲利。