1.2 芯片产品的研制过程

处理器芯片产品的研制过程与一般的芯片产品大致相同,通常需要经历5个阶段。

1)芯片定义:在芯片定义阶段,需要进行市场调研,针对客户需求进行芯片的规格定义,并进行可行性分析、论证。

2)芯片设计:芯片设计阶段的工作可以进一步划分为硅片设计和封装设计。(大家平时看到的芯片是已经将硅片封装进管壳之后的样子。)

3)芯片制造:硅片设计和封装设计完成后,将被交付到工厂,进入芯片制造阶段。芯片制造又包含掩模制造、晶圆生产和封装生产几个方面。

4)芯片封测:当晶圆和封装管壳都生产完毕后,就进入芯片封测阶段。通常需要先对晶圆进行中测(有些低成本芯片没有此环节),然后进行划片、封装,最后对封装后的芯片进行成测。中测和成测都通过后,就基本能确保这些芯片不会有生产环节引入的错误,可以对其开展最终的验证了。

5)芯片验证:在最终验证环节中,光有芯片是不够的,需要将芯片焊接到预先设计和生产好的电路板上,装配成机器并加载软件后,才能开始验证。在验证阶段,要对芯片的各个技术指标进行测评,当发现异常时,需要找到出错原因。如果是芯片设计的问题,那么就需要修正设计错误,再次进行制造、封测和验证阶段的工作。

目前在产业界,将芯片设计和制造分离已经成为主流趋势。芯片设计企业关注芯片定义和设计,制造和封测多采用委托外协的方式,如苹果(Apple)、高通(Qualcomm)、超威半导体(AMD)、安谋(ARM)等公司。芯片制造企业则聚焦于芯片的制造,它们自己不做设计,如台积电(TSMC)、格罗方德(Global Foundries)、中芯国际(SMIC)、上海华虹等公司。在这种产业分工合作体系之下,一款芯片的价值主要是由芯片的设计环节所赋予的。