大規(guī)模集成電路芯片, 比如SoC（System on chip），由多核CPU和GPU組成，用于智能手機(jī)主芯片、車載多媒體和導(dǎo)航系統(tǒng)，或者特定用途的集成電路芯片ASIC（Application specified integrated circuit），用于電子控制模塊的信號(hào)處理，算法運(yùn)行和控制執(zhí)行部件， 比如自動(dòng)泊車、啟動(dòng)安全氣囊、自動(dòng)駕駛的雷達(dá)信號(hào)分析等。這些芯片是未來數(shù)字化、智能化的核心元件。但是，它們的成本是怎樣構(gòu)成？ 客戶所能知道的就是半導(dǎo)體公司或芯片貿(mào)易商（Distributor）的報(bào)價(jià)。特定用途集成電路ASIC芯片的成本構(gòu)成對(duì)絕大多數(shù)用戶來說更是一無所知。作者通過20多年來積累的成本工程經(jīng)驗(yàn)和對(duì)集成電路芯片制造工藝過程的系統(tǒng)分析， 開辟了一條對(duì)集成電路芯片進(jìn)行成本分析和成本計(jì)算的路徑。

圖1 某電動(dòng)汽車車載服務(wù)器的SoC和ASIC

集成電路芯片的制造分為兩部分，第一部分是前端工藝（Frontend），是把芯片毛坯通過一步一步復(fù)雜的工序，制作成有半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)化的芯片（見圖2）。

圖2 半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)化的芯片

每一個(gè)芯片上可以制作出幾千甚至幾萬個(gè)集成電路的裸片（Die），每一個(gè)裸片，就是一個(gè)芯片的初始狀態(tài)。在第二部分后端工藝（Backend），把這一個(gè)個(gè)裸片分離出來，連接到外面（bonding），然后用注塑封裝，就制作出一個(gè)個(gè)集成電路芯片了（見圖3）

圖3 封裝好的集成電路芯片

為了能更好的觀察封裝好的集成電路芯片，通過倫琴射線的3D計(jì)算機(jī)成像CT（Computer-tomography）， 可以清晰地看到集成電路芯片的裸片尺寸，外連線的結(jié)構(gòu)等。

圖4 特定用途集成電路芯片（ASIC）在倫琴射線下的3D計(jì)算機(jī)成像

集成電路芯片的前端工藝和后端工藝見圖5和圖6描述。

圖5 集成電路前端工藝的例子 （n-通道場(chǎng)感應(yīng)三極管）

圖6 集成電路的后端工藝

通過對(duì)集成電路前端及后端工藝的系統(tǒng)分析，得出如下的主要成本驅(qū)動(dòng)點(diǎn)及成本模型：

圖7 集成電路芯片的成本驅(qū)動(dòng)點(diǎn)和成本計(jì)算模型

以一個(gè)自動(dòng)變速箱電子控制模塊中的特定用途集成電路芯片（ASIC）為例，依據(jù)以上的成本模型，計(jì)算出這個(gè)芯片的成本：

前端成本 1.56 歐元

后端成本 0.31 歐元

芯片成本 1.87 歐元

總結(jié)

未來的汽車工業(yè)，在數(shù)字化、自動(dòng)駕駛、新能源車型的需求下，越來越多的集成電路芯片，比如SoC或者ASIC投入實(shí)際應(yīng)用，無論是主機(jī)廠還是系統(tǒng)供應(yīng)商，都很想知道它們的成本構(gòu)成，使用觀昱機(jī)電技術(shù)（上海）有限公司的集成電路芯片成本計(jì)算模型，可以準(zhǔn)確地計(jì)算出集成電路芯片的成本。