Tôi đã duyệt một số trang web của nhà sản xuất ASIC, nhưng tôi không tìm thấy một con số thực tế. Tôi cho rằng sẽ có một chi phí cố định liên quan đến việc tạo mặt nạ và như vậy và sau đó sẽ có một chi phí cho mỗi đơn vị.
Lưu ý: rằng tôi thực sự không muốn có một ASIC được thực hiện, tôi chỉ tò mò.
Câu trả lời:
Tôi đã xem xét ASIC một thời gian trước đây và đây là những gì tôi tìm thấy:
Mọi người đều có định nghĩa khác nhau cho từ "ASIC". Có (rất đại khái) ba loại: Chuyển đổi FPGA, ASIC "bình thường" và "tùy chỉnh đầy đủ". Theo dự kiến, đây là theo thứ tự tăng giá và tăng hiệu suất.
Trước khi mô tả những thứ này là gì, hãy để tôi nói cho bạn biết một con chip được tạo ra như thế nào ... Một con chip có từ 4 đến 12+ "lớp". 3 hoặc 4 lớp dưới cùng chứa các bóng bán dẫn và một số kết nối cơ bản. Các lớp trên hầu như hoàn toàn được sử dụng để kết nối mọi thứ lại với nhau. "Mặt nạ" giống như độ trong suốt được sử dụng trong quá trình khắc ảnh của PCB, nhưng có một mặt nạ trên mỗi lớp IC.
Khi nói đến việc làm một ASIC, chi phí của các mặt nạ là HUGE . Không có gì lạ khi một bộ mặt nạ (8 lớp, 35 đến 50nm) có thể chạy được 1 triệu đô la Mỹ! Vì vậy, không có gì ngạc nhiên khi biết rằng hầu hết các nhà cung cấp ASIC "rẻ hơn" đều rất cố gắng để giảm chi phí cho mặt nạ.
Chuyển đổi trên nền tảng đồ họa: Có những công ty chuyên về chuyển đổi từ FPGA sang ASIC. Những gì họ làm là có một "cơ sở" tiêu chuẩn hoặc cố định sau đó được tùy chỉnh. Về cơ bản, 4 hoặc 5 lớp chip đầu tiên của họ là giống nhau cho tất cả các khách hàng của họ. Nó chứa một số logic tương tự như các GPU thông thường. Phiên bản "tùy chỉnh" của bạn sẽ có một số lớp bổ sung trên đầu trang để định tuyến. Về cơ bản, bạn đang sử dụng logic của họ, nhưng kết nối nó theo cách phù hợp với bạn. Hiệu suất của những con chip này có thể nhanh hơn 30% so với loại GPU mà bạn đã bắt đầu. Quay lại "ngày", đây cũng sẽ được gọi là chip "biển cổng" hoặc "mảng cổng".
Ưu điểm: NRE thấp (US $ 35k là khoảng thấp nhất). Số lượng tối thiểu thấp (10k đơn vị / năm).
Nhược điểm: Chi phí cho mỗi chip cao - có thể bằng 50% chi phí của một GPU. Hiệu suất thấp, liên quan đến các giải pháp khác.
ASIC "Bình thường": Trong giải pháp này, bạn đang thiết kế mọi thứ xuống mức cổng. Bạn lấy VHDL / Verilog của bạn và biên dịch nó. Thiết kế cho các cổng riêng lẻ được lấy từ thư viện cổng & thiết bị đã được nhà sản xuất chip chấp thuận (để họ biết rằng nó hoạt động với quy trình của họ). Bạn trả tiền cho tất cả các mặt nạ, vv
Ưu điểm: Đây là những gì hầu hết các chip trên thế giới. Hiệu suất có thể rất tốt. Chi phí cho mỗi chip thấp.
Nhược điểm: NRE cho việc này bắt đầu từ 0,5 triệu USD và nhanh chóng đi lên từ đó. Xác minh thiết kế là cực kỳ quan trọng, vì một thao tác đơn giản sẽ tốn rất nhiều tiền. NRE + Số lượng đặt hàng tối thiểu thường khoảng 1 triệu USD.
Tùy chỉnh đầy đủ: Điều này tương tự như ASIC bình thường, ngoại trừ việc bạn có thể linh hoạt thiết kế xuống mức bóng bán dẫn (hoặc bên dưới). Nếu bạn cần thiết kế tương tự, công suất cực thấp, hiệu suất siêu cao hoặc bất cứ điều gì không thể thực hiện trong ASIC bình thường, thì đây là điều dành cho bạn.
Ưu điểm: Điều này đòi hỏi một bộ tài năng rất chuyên biệt để làm đúng. Hiệu suất là tuyệt vời.
Nhược điểm: Tương tự như ASIC bình thường, chỉ hơn thế thôi. Tỷ lệ bắt vít một cái gì đó cao hơn nhiều.
Làm thế nào bạn đi về điều này thực sự phụ thuộc vào bao nhiêu công việc bạn muốn đảm nhận. Nó có thể "đơn giản" như việc cung cấp các tệp thiết kế cho một công ty như TSMC hoặc UMC và họ trả lại cho bạn các tấm trần. Sau đó, bạn phải kiểm tra chúng, cắt chúng ra, đóng gói chúng, có thể kiểm tra lại và cuối cùng là dán nhãn cho chúng. Tất nhiên, có những công ty khác sẽ làm hầu hết công việc đó cho bạn, vì vậy tất cả những gì bạn nhận lại là những con chip đã được thử nghiệm sẵn sàng để được đưa vào PCB.
Nếu bạn đã đạt đến điểm này và có vẻ như ASIC là điều bạn muốn làm thì bước tiếp theo sẽ là bắt đầu Google cho các công ty và nói chuyện với họ. Tất cả các công ty đó hơi khác nhau, vì vậy thật hợp lý khi nói chuyện với nhiều người trong số họ như bạn có thể đưa ra. Họ cũng có thể cho bạn biết bước tiếp theo là gì ngoài việc nói chuyện với họ.
Có hai cách chính để tạo ASIC nếu bạn xem xét các quy trình của bên thứ ba, chẳng hạn như IBM, ONsemi, STMicro, v.v. Cách thứ nhất là làm việc trực tiếp với xưởng đúc (nhà sản xuất) và cách thứ hai là làm việc với một nhóm xử lý các đơn đặt hàng nhỏ hơn.
Làm việc trực tiếp với nhà sản xuất, bạn thường mua một hoạt động sản xuất cho một con chip cụ thể. Điều này sẽ cung cấp cho bạn nhiều tấm wafer với nhiều bản sao của một mạng lưới. Một mạng lưới thường sẽ vào khoảng 15 đến 20 mm 2 . Bạn sẽ có thể đặt bất cứ thứ gì bạn muốn vào không gian đó, và sau đó bạn sẽ chia wafer thành các thiết kế riêng lẻ. Nếu bạn đang thực hiện một hoạt động sản xuất một con chip duy nhất, thiết kế của bạn sẽ được lát gạch ở đây. Tôi không biết giá cho cái này, nhưng nó có thể sẽ chạy một cái gì đó như: , trong đó mặt nạ là một phần chi phí của bạn. Tôi sẽ ước tính rằng đối với các quy trình 40nm mới nhất, chi phí bắt đầu khoảng 2 triệu đô la.
Nếu bạn không tìm kiếm khối lượng lớn, hoặc bạn muốn tạo mẫu cho một thiết kế, thì có những công ty sẽ mua một xưởng đúc cho một hoặc hai tấm wafer, sau đó bán hết không gian trong mạng lưới. Có hai công ty lớn: MOSIS và CMP . Họ dự định chỉ mua một hoặc hai tấm wafer và một bộ mặt nạ, vì vậy chi phí sản xuất của họ về cơ bản là cố định. Giá của chúng thường dựa trên kích thước thiết kế của bạn trong mm 2 . MOSIS không công bố mức giá của họ, nhưng mức giá rẻ nhất của CMP trên quy trình 0,35 micron với giá 650 Euro / mm 2 . Một thiết kế không tầm thường có thể sẽ có giá từ 3000 đô la trở lên cho 40 chip. Kích thước tính năng càng mịn, càng đắt tiền để làm mặt nạ.
Một mục khác cần xem xét là phần mềm thiết kế cần thiết để thiết kế và xác minh IC KHÔNG rẻ, trừ khi bạn thực hiện nó từ môi trường đại học.
Mặc dù sự thật là việc tạo ra một con chip rất tốn kém, TSMC và các bộ phận khác cung cấp "dịch vụ đưa đón" khiến nhiều thiết bị từ nhiều người chết và giảm giá đáng kể. Tôi thậm chí đã nghe một công ty nhận được một vài mẫu thiết bị của nó với giá 1500 đô la, mức cực kỳ thấp khi bạn xem xét các lựa chọn thay thế. Trước bất cứ điều gì, tốt nhất là triển khai càng nhiều càng tốt trên một đồ họa để đảm bảo logic là chính xác, v.v.
Hãy xem tại đây: http://www.tsmc.com/english/dclusFoundry/service/cyberSh mực.htmlm
Chỉ muốn thêm điều này vào:
http://cmp.imag.fr/products/ic/?p=prices <- CMP Giá mỗi mm ^ 2 của bảng giá hiện tại là cho 25 chết trần trừ MEMSCAP và cho TriQuint.
Bạn có thể nhận được asic 0,35u (350nm) CMOS C35B4C3, chỉ với 650 Euro / mm2 (3), mặc dù giá vận chuyển của chúng khá cao (lên tới 100 euro) và bạn phải trả thêm nếu bạn muốn chúng đóng gói bạn.
Ở đầu kia của thang đo, bạn có thể nhận được 28nm CMOS CMOS28LP chỉ với 15000 Euro / mm2 (1) nếu bạn đang thực hiện dưới 3 mm ^ 2.
Bây giờ vào cuối năm 2018, một công ty đang làm việc trên nền tảng " Itsy-Chipsy " (giả sử bộ sưu tập công cụ phần mềm cộng với dịch vụ fab) để sản xuất hai chip nguyên mẫu với giá khoảng 400 đô la với kích thước 350x350um có thể phù hợp với 14000 cổng . Nếu kích thước khu vực được chia thêm 4, xuống còn 170x170um, chi phí sẽ là khoảng 100 đô la .
Giá 100 đô la dựa trên giá của chip 2x2mm của MOSIS, chia cho 16, sau đó là 4. Các ý kiến trên trang hackaday ở trên có nhiều thông tin hơn nhưng chưa phải tất cả các chi tiết đều được tìm ra. Họ đã đến thăm fabs và tuyên bố sẽ bắt đầu một chiến dịch tài trợ đám đông trong năm nay. Điều này ngụ ý: với MOSIS cho một chip có kích thước 2x2mm, chi phí 5000 đô la để có được 40 chip.
Một điều tuyệt vời là nó sẽ sử dụng tất cả các công cụ có nguồn mở, từ ngspice.sourceforge.net, opencircuitdesign.com qflow và ma thuật, và clifford.at yosys. Mặc dù không biết làm thế nào những công cụ đó có thể được sử dụng với libs, và những gì nó cần. Sẽ rất thú vị để xem làm thế nào sẽ làm việc.
Nhìn vào bảng giá CMP MPW của sept-18 trong tệp pdf : Trên quy trình .35um CMOS C35B4C3, giá mỗi mm ^ 2 là 650 euro và diện tích tối thiểu được tính là 3,43mm ^ 2. Đó là khoảng 2230 euro, cho 25 người chết . Con số này là một thực tế như ngày nay.
Một sàn trượt trên nmi.org.uk từ imec ngày 2016 chỉ ra một ví dụ MPW trên .18um có giá 25.000 đô la cho 40 chết ở khu vực tối thiểu 25 mm ^ 2 trên wafer đầu tiên. Mỗi 40 cái chết có giá 2000 đô la.
Bài thuyết trình cho thấy chi phí mặt nạ chuyên dụng cũng vậy: Trong cùng một ví dụ, lô 14 tấm đầu tiên có giá 134.000 đô la cho 14x2945 chết. Và mỗi wafer 2945 chết thêm có giá 1000 đô la. Chi phí cho mỗi lần chết là 0,34 đô la. Con số 134.000 đô la này rất phù hợp với con số 100.000 đô la mà vài câu trả lời khác được đề cập.
Một chủ đề năm 2013 trên bitcoin.org có tiêu đề "tại sao chi phí phát triển asic> 1M" đã chia sẻ một vài con số: [1] một máy thu sóng dài, liên quan đến 10 kỹ sư trong một năm với giá 500 nghìn đô la, hai băng kỹ thuật trị giá 250 nghìn đô la, và $ 250k cho chip 10k + phần cứng xác minh và xác thực. [2] Chip khai thác bitcoin avalon có thể có giá khoảng 400 nghìn đô la, được đoán dựa trên khối lượng đặt hàng trước. [3] Một số con số phổ biến khác để khai thác bitcoin là, ~ 150k USD cho 130nm, 200-300k USD cho 110nm và ~ 500k USD cho 65nm, kể từ năm 2013. Mặc dù các chip này có độ phức tạp thấp hơn.
Hãy để tôi là người đầu tiên nói rằng ASIC tùy chỉnh không dành cho người yếu tim. Danh mục các bộ phận là đủ xấu. Để tham khảo, một mặt nạ duy nhất tại TSMC vào khoảng năm 2010 cho quy trình BiCmos 0,18um là khoảng $ 25k.
Nghiên cứu điển hình: Tôi đã làm việc trên một chip điều chỉnh buck bán tùy chỉnh cho một khách hàng. Công ty của tôi là một nhà sản xuất chất bán dẫn Fortune 100.
Chúng tôi đã tính phí khoảng 200 nghìn đô la NRE, với kỳ vọng vận chuyển ít nhất 2 triệu đô la. Khách hàng đặt chi phí tối đa của thiết bị ở một mức giá nhất định, qua đó họ sẽ chỉ sử dụng một giải pháp khác. Ngoài ra, sau một khoảng thời gian nhỏ, thiết bị sẽ không dành riêng cho khách hàng đó.
Chúng tôi đã hình dung nó sẽ là một cú hích, chỉ cần sao chép và dán IP hiện có, sau đó sửa đổi thiết kế cho phù hợp. Thật không may, đã có các vấn đề về fab, lắp ráp, trình độ, kiểm tra, đặc tính hóa, thiết kế và ứng dụng cần có sự phản hồi của thiết bị.
Chúng tôi đã đạt được điều đó ngay từ vòng thứ hai, nhưng khách hàng của chúng tôi chưa bao giờ thực hiện ASIC tùy chỉnh trước đó, không có thông số kỹ thuật tuyệt vời và không thực sự biết họ đang tham gia vào cái gì. Về cơ bản, chúng tôi đã tích hợp toàn bộ hệ thống của họ vì họ không thể xây dựng một pcb để cứu mạng họ (nhiệt, lựa chọn gói, emi ....)
Một sự lựa chọn là thực hiện chuyển đổi FPGA. Cả Altera và Xilinx đều có điều đó. Tôi sẽ đi với Altera. Giá ở Mỹ là 100 đô la.
Quay lại khi tôi đang thực hiện các mô phỏng logic cho thiết kế ASIC, tôi đã nghe thấy 100.000 đô la (US) là một mức giá cho một lô kích thước tối thiểu của một thiết kế ASIC - nhưng đó là khoảng 10 năm trước, và có lẽ chỉ dành cho một công ty.
Bạn đã nhìn vào điều này? http://www.europractice-ic.com/ Họ có bảng giá đầy đủ: http://www.europractice-ic.com/prototyping_minisic.php
Họ cũng cung cấp các dịch vụ bổ sung và cung cấp giấy phép phần mềm theo nhu cầu.
chỉnh sửa: Tôi đã xóa liên kết đến tệp pdf và thêm liên kết vào trang có tất cả giá.
Bạn đã cân nhắc sử dụng một đồ họa chưa? Với một FPGA, bạn có thể sắp xếp lại các thành phần phần cứng trên chip mà không tốn chi phí tạo chip của riêng bạn. Nếu bạn ở trong một trường đại học, có thể họ có FAB nhỏ của riêng họ. Trường đại học tôi đã đi làm. Nếu họ không có thể bạn có thể nói chuyện với ai đó tại một trường đại học có FAB và xem liệu bạn có thể khiến họ làm chip của bạn hay không, phí có thể sẽ thấp hơn từ xưởng đúc.