Добрый день, дорогой читатель.

Эта статья, а скорее эссе, посвящена времени в чипостроении. Если вам лень читать, то вот краткое содержание: «9 матерей не родят ребенка за месяц». Всё дальнейшее будет лишь раскрытием этой мудрости на примере нашей любимой отрасли. А для тех, кому не лень – продолжим.

Недавно у нас с около-полупроводниковыми коллегами состоялась дискуссия вокруг роудмапа одной компании, имеющей претензии на создание отечественных чипов. В том числе звучали такие фразы: «Да в такие сроки это сделать невозможно…», «Да может они нагнали 1000 инженеров и сделали?», «Да они заплатили и им всё сделали быстро…» и т.д. По результатам разговора возникла мысль, что отрасль-то наша вон каким внимание пользуется, а как она на самом деле живёт – мало кто понимает. И хорошо бы раскрыть хотя бы эту часть – время в жизни чипостроителя. Или как родить ребенка за месяц.

Сразу ограничу область дискуссии: мы будем говорить исключительно о тех процессах, время которых определяется объективно и не зависит от внутренних процессов разработчика. В нашей условной задаче разработчик будет бесконечно эффективен и выполняет свою работу за эпсилон времени.

Что тогда нам остается? – Да всё просто: производство и все связанные с ним дела. Время производства объективно, связано с протеканием технологических процессов и почти не меняется в зависимости от количества приложенных денег и матерей.

Итак, вот исходные данные задачи: мы с вами разрабатываем некий микропроцессор, среднего размера (скажем, размер кристалла 300 мм²), по технологии fin-fet, с корпусом FCBGA, с тестированием только в корпусах.

Вопрос: как быстро мы сможем выйти на рынок с таким процессором, при условии, что мы только что завершили все внутренние процедуры по разработке?

Какие же этапы нам еще осталось пройти:

1.       DRC и возможно IP merge – проверка правил проектирования и интеграция IP-блоков

2.       Изготовление фотошаблонов + производство кристаллов (происходит параллельно)

3.       Packaging – сборка кристаллов на подложки

4.       Bring-up & testing – запуск чипа и его тестирование

5.       Изготовление тестовых плат и передача их клиентам – будем считать, что тут мы вышли на
рынок.

 А теперь коротко пройдемся по каждому из этапов и оценим его во времени:

1.       DRC + IP merge. Так как мы идеальный дизайн-центр, то конечно же наш дизайн
соответствует всем правилам и требованиям. Осталось только потерпеть, чтобы фабрика
сама в этом убедилась, а то она почему-то нам на слово не верит. Реальность, на которую
стоит рассчитывать сегодня – 2-4 недели на этот этап.  

2.       Далее мы уходим в производство. Тут всё просто и понятно, ждём минимум 4 месяца.
Опять же при условии, что наш проект сразу встал в очередь на производство, всё заранее
оплачено, документы подписаны и т.д. Пытливый читатель спросит, а что ж ты не
используешь для тестовой партии MPW (multi-project wafer), это же вон как удобно? На что
мы ему ответим, что:

a.  это дорого (см. площадь кристалла)

b.  MPW, как правило, запускаются по расписанию, нам надо ждать следующего запуска,
возможно несколько месяцев, а мы очень спешим

c.  MPW даст нам 50-100 чипов от силы, чего не хватит для передачи клиентам и выхода
на рынок

d. сам срок производства MPW-пластин равен обычному производственному циклу, а
значит, никакого выигрыша по времени он нам не даст.

3.      Сборка. Тут всё достаточно просто, и займет это примерно 1 месяц. При условии, что
подложки уже ждут кристаллов у сборщика, всё оплачено и согласовано, сборщик ставит
наш проект на сборку без промедления. (У нас же всё идёт идеально, как мы договорились).
Здесь хотелось бы отметить, что производство подложек тоже процесс не быстрый и обычно
занимает 3-4 месяца. То есть вы должны были спроектировать их заранее и запустить
производство фактически вместе с кристаллами, только так можно обеспечить их наличие
на сборщике к моменту появления кристаллов.

4.       Bring-up. Тут всё обычно непросто и очень нервно. Но мы условились, что мы идеальны и
поэтому у нас брингап займет всего лишь 1 месяц.

5.       Ну и давайте ещё 1 месяц возьмем на изготовление и проверку тестовых плат, так как всё у нас получилось с 1 раза снова. И вот мы уже передаем платы с нашим новым чипом клиенту.

Сколько же времени все это в сумме заняло? Считаем: 0,5 + 4 + 1 + 1+ 1 = 7,5 месяцев. И это при условии, что прям всё вообще идёт идеально.

Можно ли тут хоть что-то ускорить? Нет, нельзя, мы и так посчитали идеальный сценарий. Можно ли затормозить? Несомненно, да, очень даже легко и просто. Мало того, в реальной жизни всё обязательно затормозится.

Итого, что имеем с гуся. Полупроводники – это не софт. 9 матерей никак не родят ребенка за месяц. Вот прям совсем никак ни за какие деньги.

Быстрее 7-8 месяцев от старта производства никакие чипы ни к каким клиентам никогда в жизни не попадут. Все, кто говорят иное – или не понимают, или преднамеренно врут.

Ну а что касается роудмапа, послужившего искрой для дискуссии, приведшей к данной статье, то он явно разработан в параллельной вселенной, с отличными от нашей законами физики.

Авторы публикации:
Андрей Евдокимов, генеральный директор
Под редакцией технического директора Г. Ю. Хренова