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強化設計能力 晶圓代工業者思索新的營運模式

上網時間: 2005年12月22日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:整合元件製造商  智慧能源管理  光學鄰近效應修正  製程技術  IDM 

深次微米晶片製造的壓力正迫使代工廠較先前更為主動地扮演設計角色。前不久聯電(UMC)的CEO胡國強提出了這樣的建議:代工廠必須憑藉自身能力成為整合元件製造商(IDM)。

聯電執行長胡國強提出一種類似IDM的營運模式。

胡國強在美國加州舉行的ARM開發商會議上進行專題演講時,提出了晶圓代工廠營運的全新觀點。代工廠應該遠離純製造模式,純製造只是過去一直以來的目標。他認為:“在這個時代,領導的代工廠必須具有IDM的能力。”

在說明晶圓代工廠遭遇的財務威脅時,胡國強估計新型90奈米SoC設計一次投片成本約為2千萬至3千萬美元。威脅的另一半來自過剩的8英吋晶圓生產能力,胡國強稱其已經摧毀了成熟製程的利潤空間。

這位CEO建議,在這種雙重壓力之下,提供先進製程代工廠的唯一出路就是積極參與培養新創設計公司,增加它們投入量產的機會。胡國強表示,代工廠必須借助先進12英吋製程的成本效益以及為客戶提供IP的能力共同作用,使自己與眾不同。

“做一個純粹的技術供應商再也行不通了。”胡國強強調,“我們不得不進行從代工廠向解決方案供應商的轉型。”這意味著要擁有提供客戶使用的合適IP,擁有測試和封裝、晶圓製造、以及將客戶的設計轉化為晶片(在系統內執行)的專業能力。但他強調,“這同時意味著需要更高的系統架構專業技術。”

在證明其觀點時,胡國強指出,正是UMC、ARM、Artisan、美國國家半導體和Synopsys之間的五方合作促成了ARM智慧能量管理(IEM)架構的實際應用。對晶片設計人員而言,這個由ARM公司提出的新概念,需要UMC的製程支援、Artisan的單元庫、國家半導體的外部功率控制晶片,以及Synopsys的諸多工具(許多仍在開發當中)才能得以實現。

胡國強還引用了UMC最近宣佈與Cadence合作之事為例,兩公司就針對超寬頻通訊應用的CMOS RF設計進行合作。UMC提供其RF-CMOS製程,而Cadence提供它的Virtuoso混合訊號RF工具流程。這些並沒有什麼令人吃驚的。意想不到的地方是,該合作包括一個本質上非常完整的單晶片無線電參考設計,而該參考設計並不是由Cadence或第三方IP供應商提供的,而是出自UMC自己的系統及架構小組之手。

透過這個例子,胡國強提到了過去曾被再三重覆的觀察結論,即90奈米和65奈米的設計難點需要設計團隊和代工廠之間的緊密合作。胡國強並沒有否認這點,除了再次強調合作的重要性,並指出這樣做的困難度。

“還有大量工作有待完成。”胡國強表示,“我們可以從實際的矽晶中搜集數據。這一數據可以實現微影和其它製程步驟的可製造性設計(DFM)感知模式,設計人員可在投片之前使用這些模式確認潛在的問題區域。它能夠為製程數據提供DFM感知工具,以在投片後進行光學近似校正(OPC)。這些仍然都是很棘手的任務。UMC在這個問題上持開放態度,我們願意與任何可以提供幫助的人合作。”

但胡國強略過了DFM能力問題,只是建議代工廠必須做好準備在IP層面,特別是架構層面上予以幫助。他直接跳入到對這種代工廠業務模式特性深具信心的話題。

新的晶圓代工模式需要更專注於應用開發。

如果代工廠扮演這些新角色,那麼它們如何避免自己成為關鍵客戶的實際競爭對手呢?一個已經攀登到製程領域頂端的代工廠,真的能夠在這個原本由其客戶服務的廣泛市場領域內游刃有餘嗎?這種專業能力真的能夠有效增加營收,因而抵禦利用自身產品進入市場的誘惑嗎?所有這些問題都還沒有明確的答案。

無論是坦誠聲明還是心存默契,現在明確的一點就是,有關設計方面更深層次的合作正在展開。台積電(TSMC)的一位發言人表示:“作為代工產業的領導者,我們經歷了很多撼動人心的事情,而其中一點就是能夠第一手見證與客戶達成合作商務模式的整個發展歷程。我們將協助客戶達到目標的能力作為代工產業成功的基石。”

最近幾個月,這種合作採取了更為多樣化的技術形式,包括導入TSMC的庫目錄以及一個用於評估和驗證TSMC製程用IP的計畫。

如果認為這種趨勢是一個完全嶄新的,或者它僅限於台灣的代工巨頭,那就錯了。

“胡國強所表示的只是他們的CMOS邏輯業務正越來越像類比混合訊號(AMS)代工業務一直扮演的角色。”Jazz半導體公司的技術長Paul Kempf評論道,“在混合訊號和RF晶圓製造世界,我們無法期望客戶設立自己的設計基礎設備,而必須由我們提供。”

對Kempf而言,這意味著針對基本建構模組(對AMS設計是必需的,但是無法使其產生區別)透過矽晶測試的IP;它也意味著涉足架構決策(當這些決策將影響技術時)。

“客戶關係是多樣化的。”以色列代工廠Tower半導體公司的副總裁兼CTO Rafi Nave指出,“成熟的客戶在大多數情況下都很清楚他們需要什麼,而新創公司往往只有一個好點子。和它們的合作可以變成聯手開發。”

Nave表示,如果設計決策與製程選擇相結合,這一點就更為正確。“例如,你可以透過技術或電路設計來著手進行低功耗設計。”他說。Tower公司有時就發現自己與這種分析有關。

這些問題也會把小型代工廠拖入到與應用的深層次關聯嗎?Jazz公司的Kempf認為答案是肯定的。“我們正建立製程專業能力,”他稱,“但是確實,你再也無法單純做一個製程技術供應商了。”

作者:張國勇




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