Ответы:
Я посмотрел на ASIC некоторое время назад, и вот что я нашел:
У всех разные определения слова "асик". Существуют (очень приблизительно) три категории: преобразования FPGA, «нормальная» ASIC и «полностью кастомная». Как и ожидалось, это в порядке увеличения цены и повышения производительности.
Прежде чем описывать, что это такое, позвольте мне рассказать вам, как изготавливается микросхема ... Микросхема имеет от 4 до 12+ «слоев». Нижние 3 или 4 слоя содержат транзисторы и некоторые основные взаимосвязи. Верхние слои почти полностью используются для соединения вещей. «Маски» в некотором роде похожи на прозрачные пленки, используемые при фототравлении печатной платы, но существует одна маска на слой IC.
Когда дело доходит до изготовления ASIC, стоимость масок ОГРОМНА . Совсем не редкость, когда набор масок (8 слоев, от 35 до 50 нм) стоит 1 миллион долларов США! Поэтому неудивительно, что большинство «более дешевых» поставщиков ASIC изо всех сил стараются снизить стоимость масок.
Преобразования FPGA: Есть компании, которые специализируются на преобразованиях FPGA в ASIC. То, что они делают, имеют несколько стандартную или фиксированную «базу», которая затем настраивается. По сути, первые 4 или 5 слоев их чипа одинаковы для всех их клиентов. Он содержит некоторую логику, которая похожа на обычные ПЛИС. Ваша "настроенная" версия будет иметь несколько дополнительных слоев для маршрутизации. По сути, вы используете их логику, но соединяете ее так, чтобы она работала для вас. Производительность этих чипов может быть на 30% выше, чем у FPGA, с которой вы начали. В «день» это также можно назвать чипом «море ворот» или «матрицей ворот».
Плюсы: низкий NRE (35 тыс. Долларов США - это самое низкое). Низкие минимальные количества (10 тыс. Единиц / год).
Минусы: высокая стоимость одного чипа - может быть, 50% стоимости FPGA. Низкая производительность по сравнению с другими решениями.
«Обычная» ASIC: в этом решении вы проектируете вещи вплоть до уровня шлюза. Вы берете свой VHDL / Verilog и компилируете его. Дизайн для отдельных ворот взят из библиотеки ворот и устройств, которая была одобрена производителем микросхем (поэтому они знают, что он работает с их процессом). Вы платите за все маски и т. Д.
Плюсы: это то, что большинство чипов в мире. Производительность может быть очень хорошей. Стоимость одного чипа низкая.
Минусы: NRE для этого начинается с 0,5 млн. Долларов США и быстро возрастает оттуда. Проверка дизайна очень важна, так как простой провал будет стоить много денег. NRE + Минимальный заказ обычно составляет около 1 млн. Долларов США.
Full Custom: это похоже на обычный ASIC, за исключением того, что вы можете гибко проектировать вплоть до уровня транзистора (или ниже). Если вам нужно сделать аналоговый дизайн, сверхнизкое энергопотребление, сверхвысокую производительность или что-то, что нельзя сделать в обычной ASIC, то это для вас.
Плюсы: это требует очень специализированного набора талантов, чтобы сделать правильно. Производительность отличная.
Минусы: тот же минус, что и у обычной ASIC, только в большей степени. Шансы что-то испортить намного выше.
То, как вы это сделаете, зависит от того, сколько работы вы хотите выполнить. Это может быть так же «просто», как передача файлов дизайна такой компании, как TSMC или UMC, и они возвращают вам пустые вафли. Затем вы должны проверить их, разрезать на части, упаковать, возможно, еще раз протестировать и, наконец, пометить. Конечно, есть другие компании, которые выполнят большую часть этой работы за вас, поэтому все, что вы получите, - это проверенные чипы, готовые для установки на печатную плату.
Если вы дошли до этой точки, и все еще кажется, что ASIC - это то, что вы хотите сделать, то следующим шагом будет начать поиск в Google для компаний и поговорить с ними. Все эти компании немного отличаются друг от друга, поэтому имеет смысл поговорить с как можно большим количеством из них. Они также должны быть в состоянии сказать вам, что следующий шаг за пределами разговора с ними.
Есть два основных способа сделать ASIC, если вы смотрите на сторонние процессы, такие как IBM, ONsemi, STMicro и т. Д. Первый - это работа напрямую с литейным заводом (производителем), а второй - работа с группа, которая обрабатывает меньшие заказы.
Работая напрямую с производителем, вы, как правило, покупаете производственный цикл для конкретного чипа. Это даст вам несколько вафель с несколькими копиями сетки. Прицельная сетка обычно составляет от 15 до 20 мм 2 . Вы сможете поместить все, что хотите, в это пространство, а затем разделите пластину на отдельные конструкции. Если бы вы делали серийный запуск одного чипа, ваш дизайн был бы выложен здесь. Я не знаю цены для этого, но это, вероятно, будет что-то вроде: , где маски являются доминирующей частью ваших затрат. Я бы оценил, что для последних 40-нм процессов затраты начинаются примерно с 2 миллионов долларов.
Если вы не ищете большие объемы или хотите создать прототип дизайна, то есть компании, которые покупают у литейного завода одну или две пластины, а затем распродают пространство в сетке. Есть две крупные компании: MOSIS и CMP . Они планируют купить только одну или две вафли и набор масок, поэтому их производственные затраты в основном фиксированы. Их цены, как правило, основаны на размере вашего дизайна в мм 2 . MOSIS не публикует свои ставки, но самая низкая ставка CMP при 0,35 микронном процессе за 650 евро / мм 2 . Нетривиальный дизайн, вероятно, будет стоить 3000 долларов или больше за 40 чипов. Чем мельче размер элемента, тем дороже делать маски.
Еще один момент, который следует учитывать, - это то, что программное обеспечение для проектирования, необходимое для проектирования и проверки микросхем, НЕ является дешевым, если вы не делаете это в университетских условиях.
Хотя это правда, что создание чипа очень дорого, TSMC и другие фабрики предоставляют «челночные услуги», которые ставят множество устройств от многих людей на место и значительно снижают цену. Я даже слышал, что компания получает несколько образцов своих устройств за 1500 долларов, что крайне мало, если учесть альтернативы. Прежде всего, лучше всего реализовать как можно больше на ПЛИС, чтобы обеспечить правильную логику и т. Д. И т. Д.
Посмотрите здесь: http://www.tsmc.com/english/dedicatedFoundry/services/cyberShuttle.htm
Просто хотел добавить это в:
http://cmp.imag.fr/products/ic/?p=prices <- CMP Цена за мм ^ 2 текущего прайс-листа указана для 25 чистых штампов, за исключением MEMSCAP и TriQuint.
Вы можете получить Asic CMOS C35B4C3 0.35u (350nm) всего за 650 евро / мм2 (3), хотя цены на их доставку довольно высоки (до 100 евро), и вам придется доплачивать, если вы хотите, чтобы они упаковали их для вы.
На другом конце шкалы вы можете получить 28 нм CMOS CMOS28LP всего за 15000 евро / мм2 (1), если вы делаете менее 3 мм ^ 2.
Теперь к концу 2018 года компания работает над платформой " Itsy-Chipsy " (предполагая набор программных инструментов плюс потрясающие сервисы), чтобы произвести два прототипа чипов по цене около 400 долларов США с размером 350x350um, который может вместить 14000 шлюзов . Если размер области еще больше разделить на 4, до 170x170um, стоимость будет около 100 долларов .
Цена в $ 100 основана на цене чипа 2x2 мм от MOSIS, разделенной на 16, а затем на 4. Комментарии на вышеупомянутой хакерской странице содержат больше информации, но еще не все детали выяснены . Они посетили фабрики и утверждают, что начали кампанию краудфандинга в этом году. Это подразумевает: с MOSIS для микросхемы размером 2x2 мм стоит 40 долларов, чтобы получить 40 микросхем.
Одна хорошая вещь об этом - то, что он собирается использовать все инструменты с открытым исходным кодом, от ngspice.sourceforge.net, opencircuitdesign.com qflow and magic и clifford.at yosys. Хотя понятия не имею, как эти инструменты можно использовать с библиотеками, и что для этого нужно. Будет интересно посмотреть, как это получится.
Глядя на ценнике CMP МОР в септ-18 в файле в формате PDF : На .35um процессе CMOS C35B4C3, в мм ^ 2 цена составляет 650 евро, а минимальная площадь обвиненного 3.43mm ^ 2. Это около 2230 евро за 25 голых штампов . Эта цифра более реальна на сегодняшний день.
Слайд-колода на nmi.org.uk от imec от 2016 года показывает пример MPW на .18um, который стоит 25 000 долларов на 40 штампов при минимальной площади 25 мм ^ 2 на первой пластине. Каждые дополнительные 40 штампов стоят 2000 долларов.
В презентации также показаны затраты на выделенную маску: для того же примера первая партия из 14 пластин стоит 134 000 долларов за 14x2945 штампов. И каждая дополнительная пластина 2945 умирает стоит 1000 долларов. Дополнительная стоимость за кубик составляет $ 0,34. Эта цифра в 134 000 долларов вполне соответствует цифре в 100 000 долларов, которую упоминали другие несколько упомянутых ответов.
Поток 2013 года на bitcoin.org под названием «Почему стоимость разработки> 1 млн.» Поделился несколькими цифрами: [1] длинноволновый приемник, в котором участвовали 10 инженеров в год за 500 тыс. Долларов, две инженерные ленты - 250 тыс. Долларов, и 250 тысяч долларов за 10 тысяч чипов + оборудование для проверки и валидации. [2] Вероятно, общая стоимость майнинга чипа avalon составляет около 400 тыс. Долл. США, что предполагалось исходя из объема предварительного заказа. [3] Некоторые другие распространенные цифры для майнинга биткойнов: ~ 150 тысяч долларов США для 130 нм, 200-300 тысяч долларов США для 110 нм и ~ 500 тысяч долларов США для 65 нм, по состоянию на 2013 год. Хотя эти чипы, вероятно, имеют меньшую сложность.
Позвольте мне первым заявить, что специализированные ASIC не для слабонервных. Части каталога достаточно плохие. Для справки, одна маска на TSMC около 2010 года для процесса BiCmos с 0,18 мкм составляла около 25 тыс. Долларов.
Пример из практики: я работал над полу-нестандартным чипом регулятора доллара для клиента. Моя компания является производителем полупроводников из списка Fortune 100.
Мы взяли с себя что-то вроде 200 тысяч долларов США, ожидая доставки не менее 2 миллионов долларов. Клиент устанавливает максимальную стоимость устройства в определенном ценовом диапазоне, по сравнению с которым он будет использовать другое решение. Кроме того, через небольшой промежуток времени устройство не будет эксклюзивным для этого клиента.
Мы подумали, что это будет громкий данк, просто скопируйте и вставьте сторону существующего IP, а затем измените дизайн в соответствии с требованиями. К сожалению, были проблемы в сборке, сборке, квалификации, тестировании, характеристике, дизайне и применении, которые требовали переоснащения устройства.
Мы поняли это правильно во втором раунде, но наш клиент никогда не делал специализированной ASIC раньше, не имел хороших характеристик и не знал, во что они ввязываются. Мы в основном сделали всю их системную интеграцию, потому что они не могли собрать печатную плату, чтобы спасти их жизни (тепло, выбор пакетов, emi ....)
Выбор делает преобразование FPGA. И у Альтеры, и у Силинкса это есть. Я бы пошел с Альтерой. Цены указаны в 100 долларов США.
Вы смотрели на это? http://www.europractice-ic.com/ У них есть полный прайс-лист: http://www.europractice-ic.com/prototyping_minisic.php
Они также предлагают дополнительные услуги и предоставляют лицензии на программное обеспечение по мере необходимости.
изменить: я удалил ссылку на файл PDF и добавил ссылку на страницу, где все цены.
Вы рассматривали возможность использования ПЛИС? С FPGA вы можете реорганизовать аппаратные компоненты на чипе без затрат на создание собственного чипа. Если вы в университете, возможно, у них есть свой маленький FAB. Университет, в котором я учился. Если они не могут, возможно, вы могли бы поговорить с кем-то в университете, у которого есть FAB, и посмотреть, сможете ли вы заставить их сделать свой чип, плата, вероятно, будет ниже, чем у литейного завода.