stringtranslate.com

Литейная модель

Модель литейного производства — это бизнес-модель в области разработки и производства микроэлектроники , состоящая из завода по производству полупроводников или литейного производства и операции по проектированию интегральных схем , каждая из которых принадлежит отдельным компаниям или дочерним компаниям. [1] [2] [3] [4]

Производители интегрированных устройств (IDM) проектируют и производят интегральные схемы. Многие компании, известные как компании по производству полупроводников без собственных производственных мощностей , занимаются только разработкой устройств; Торговые или чисто игровые литейные предприятия только производят устройства для других компаний, не разрабатывая их. Примерами IDM являются Intel , Samsung и Texas Instruments , примерами литейных производств, ориентированных исключительно на игру, являются GlobalFoundries , TSMC и UMC , а примерами компаний без собственных производственных мощностей являются AMD , Nvidia и Qualcomm .

Производство интегральных схем обходится дорого в строительстве и обслуживании. Если их не удастся поддерживать почти на полную мощность, они станут истощением финансов компании , которая ими владеет. Модель литейного производства использует два метода, чтобы избежать этих затрат: компании, не располагающие собственными мощностями, избегают затрат, не владея такими мощностями. С другой стороны, литейные предприятия находят работу в мировом пуле компаний, не имеющих собственных производственных мощностей, благодаря тщательному планированию , ценообразованию и заключению контрактов, сохраняя свои заводы на полную мощность.

История

Компании, которые проектировали и производили эти устройства, изначально отвечали за производство микроэлектронных устройств. Эти производители участвовали как в исследованиях и разработке производственных процессов, так и в исследованиях и разработках в области проектирования микросхем .

Первой компанией, занимающейся производством полупроводников, является Тайваньская корпорация по производству полупроводников , дочерняя компания государственного научно-исследовательского института промышленных технологий , которая разделила свои проектные и производственные подразделения в 1987 году, [5] модель, которую отстаивал Карвер Мид в США, но считается слишком дорогостоящим для продолжения. Разделение проектирования и производства стало известно как модель литейного производства, при которой производство без производственных мощностей передается на аутсорсинг заводам по производству полупроводников . [6]

Полупроводниковые компании Fabless не имеют никаких возможностей по производству полупроводников; и контрактное производство с торговым производителем литейного производства. Компания Fabless концентрируется на исследованиях и разработках IC-продуктов; литейное производство концентрируется на производстве и тестировании физического продукта. Если литейное производство не имеет возможности проектирования полупроводников, то это чисто литейное производство полупроводников.

Абсолютное разделение на фаблесс- и литейные компании не является необходимым. Продолжают существовать некоторые компании, которые выполняют обе операции и получают выгоду от тесного взаимодействия своих навыков. Некоторые компании производят некоторые свои собственные разработки и заключают контракты на изготовление или проектирование других в тех случаях, когда они видят ценность или ищут специальные навыки. Модель литейного производства — это бизнес-видение, направленное на оптимизацию производительности.

МОСИС

Самые первые купеческие литейные заводы входили в состав службы МОСИС . Служба MOSIS предоставляла ограниченный доступ к производству дизайнерам с ограниченными средствами, например, студентам, университетским исследователям и инженерам небольших стартапов . [7] Дизайнер представил проекты, и эти предложения были изготовлены с использованием дополнительных мощностей коммерческой компании. Производители могли вставить несколько пластин для конструкции MOSIS в коллекцию своих собственных пластин, если этап обработки был совместим с обеими операциями. Коммерческая компания (выполняющая функции литейного производства) уже руководила процессом, поэтому MOSIS фактически получала им оплату за то, что они уже делали. Завод с избыточными мощностями в периоды застоя также может использовать проекты MOSIS, чтобы избежать простоя дорогостоящего капитального оборудования.

Недостаточное использование дорогостоящего производственного предприятия могло привести к финансовому краху владельца, поэтому продажа избыточных мощностей по производству пластин была способом максимизировать использование завода. Следовательно, экономические факторы создали климат, в котором операторы фабрик хотели продать излишки мощностей по производству пластин, а дизайнеры хотели купить производственные мощности, а не пытаться их построить.

Хотя MOSIS открыла двери некоторым клиентам, не имеющим собственных производственных мощностей, принося литейному заводу дополнительный доход и предоставляя клиентам недорогие услуги, вести бизнес на производстве MOSIS было сложно. Торговые литейные заводы продавали мощности по производству пластин на основе излишков, как второстепенный вид деятельности. Услуги клиентам были второстепенными по отношению к коммерческому бизнесу и имели мало гарантий поддержки. Выбор продавца диктовал дизайн, ход разработки и доступные технологии для покупателя, не имеющего собственных производственных мощностей. Торговым литейным заводам могут потребоваться запатентованные и непереносные этапы подготовки. Литейщики, озабоченные защитой того, что они считали коммерческой тайной своих методологий , возможно, захотят предоставить данные проектировщикам только после обременительной процедуры неразглашения .

Специализированный литейный цех

В 1987 году открылось первое в мире специализированное коммерческое литейное производство: Тайваньская компания по производству полупроводников (TSMC) . [8] Термин «специализированный» относится к типичному торговому литейному заводу той эпохи, основной деятельностью которого было производство и продажа собственных микросхем . Специализированный литейный завод предлагает своим клиентам несколько ключевых преимуществ: во-первых, он не продает готовую продукцию ИС в канал поставок ; таким образом, специализированный литейный завод никогда не будет напрямую конкурировать со своими клиентами, не имеющими собственных производственных мощностей (что устраняет общую озабоченность компаний, не имеющих производственных мощностей). Во-вторых, специализированный литейный завод может масштабировать производственные мощности в соответствии с потребностями клиента, предлагая услуги челнока для небольших партий в дополнение к полномасштабным производственным линиям. Наконец, специализированное литейное производство предлагает «COT-flow» (инструменты, принадлежащие клиенту), основанные на стандартных системах EDA , тогда как многие продавцы IDM требовали от своих клиентов использования собственных (непереносимых) инструментов разработки. Преимущество COT давало заказчику полный контроль над процессом проектирования, от концепции до окончательного проекта.

Лидеры литейных продаж по годам

2017 год

2016–2014 гг.

2013

2011 г.

2010 год

2009–2007 гг.

По состоянию на 2009 год в число 17 крупнейших предприятий по производству полупроводников входили: [19]

(1) Сейчас приобретено GlobalFoundries.

2008–2006 гг.

По состоянию на 2008 год в число 18 крупнейших производителей полупроводниковых материалов входили: [20]

(1) Слияние с CR Logic в 2008 году, реклассификация в литейное предприятие IDM.

2007–2005 гг.

По состоянию на 2007 год в число 14 крупнейших предприятий по производству полупроводников входят: [21]

Для рейтинга в мире: [22]

2004 г.

По состоянию на 2004 год в 10 крупнейших производителей полупроводников, производящих чистые полупроводники , входили :

Финансовые вопросы и вопросы интеллектуальной собственности

Как и все отрасли, полупроводниковая промышленность сталкивается с предстоящими проблемами и препятствиями.

Стоимость сохранения лидирующих позиций неуклонно растет с каждым поколением чипов. Финансовое напряжение ощущают как крупные купеческие литейные заводы, так и их беспризорные клиенты. Стоимость нового литейного завода превышает $1 млрд. Эти затраты должны быть переложены на клиентов. Многие литейные предприятия создали совместные предприятия со своими конкурентами, стремясь разделить расходы на исследования и проектирование и расходы на содержание фабрик.

Компании-разработчики микросхем иногда избегают патентов других компаний, просто покупая продукцию у лицензированного литейного завода, заключив широкие перекрестные лицензионные соглашения с владельцем патента. [23]

Украденные проектные данные также вызывают беспокойство; данные редко копируются напрямую, поскольку явные копии легко идентифицируются по отличительным особенностям чипа [24] , помещенным туда либо для этой цели, либо как побочный продукт процесса проектирования. Однако данные, включая любую процедуру, систему процесса, метод работы или концепцию, могут быть проданы конкуренту, который может сэкономить месяцы или годы утомительного обратного проектирования .

Смотрите также

Рекомендации

  1. ↑ М. Лю (14 мая 2021 г.). «Тайвань и литейная модель». Природная электроника . 4 (5): 318–320. дои : 10.1038/s41928-021-00576-y.
  2. ^ СК Саха (25–27 июня 2012 г.). «Роль литейных производств полупроводников в разработке передовых интегральных схем». Международная конференция по технологическому менеджменту . стр. 32–35. дои : 10.1109/ITMC.2012.6306393. ISBN 978-1-4673-2134-1. S2CID  7329163.
  3. ^ ФК Ценг (8–11 декабря 1996 г.). «Литейные технологии». Международная встреча по электронным устройствам. Технический дайджест . стр. 19–24. doi : 10.1109/iedm.1996.553030. ISBN 0-7803-3393-4. S2CID  40610229.
  4. ^ JY-C. Солнце (1998). Бернетт, Дэвид; Писатели, Дирк; Цучия, Тошиаки (ред.). «Тренд литейных технологий». Труды SPIE . Технология микроэлектронных устройств II. 3506 : 19–24. Бибкод : 1998SPIE.3506...19S. дои : 10.1117/12.323970. S2CID  173181521.
  5. ^ «Профиль компании». ТСМС . Проверено 6 декабря 2020 г.
  6. ^ Браун, Клер; Линден, Грег (2011). Чипы и перемены: как кризис меняет полупроводниковую промышленность (1-е изд.). Кембридж, Массачусетс: MIT Press. ISBN 9780262516822.
  7. ^ Сюзанна Бергер; Ричард К. Лестер (12 февраля 2015 г.). Глобальный Тайвань: укрепление конкурентоспособности в новой международной экономике. Рутледж. стр. 142–. ISBN 978-1-317-46970-4.
  8. ^ Хитоши Хиракава; Каушалеш Лал; Синкай Наоко (2013). Сервитизация, ИТ-изация и инновационные модели: теория двухступенчатого промышленного кластера. Рутледж. стр. 34–. ISBN 978-0-415-63945-3.
  9. ^ «Рынок литейного производства Pure-Play демонстрирует самый сильный рост с 2014 года» . Новости ЭПС. 22 сентября 2020 г. Проверено 6 января 2021 г.
  10. ^ «Пресс-центр - TrendForce сообщает о 10 лучших мировых производителях полупроводников в 2017 году, TSMC занимает первое место с долей рынка 55,9% | TrendForce - Исследование рынка, динамика цен на DRAM, NAND Flash, светодиоды, TFT-LCD и экологически чистую энергию, фотоэлектрические батареи ". ТрендФорс . Проверено 1 июля 2020 г.
  11. ↑ МакГрат, Дилан (23 января 2017 г.). «X-Fab — самое быстрорастущее литейное производство». ЭЭ Таймс. Архивировано из оригинала 29 января 2017 года . Проверено 10 мая 2017 г.
  12. ↑ Кларк, Питер (16 января 2017 г.). «SMIC, Tower, X-Fab — это самые быстрорастущие литейные предприятия, работающие исключительно в сфере игры». Аналог eeNews . Проверено 29 января 2021 г.
  13. ^ "База данных компаний РБК" . РБК.ру. _ Проверено 20 февраля 2018 г.
  14. ^ «История обменного курса доллара США (USD) и российского рубля (RUB) за 2014 год» . Проверено 20 февраля 2018 г.
  15. ^ IC Insights: на долю 13 крупнейших литейных предприятий пришлось 91% общего объема продаж литейного производства в 2013 году.
  16. ^ "Росэлектроника утроит выручку к 2020 году" .
  17. ^ semimd.com: 2011 Major IC Foundries. Архивировано 26 мая 2013 года в Wayback Machine .
  18. ^ dongbuhitek.com: Рейтинг литейных предприятий 2010 г. (со ссылкой на Gartner) (PDF) .
  19. ^ IC Insights, «Основные литейные заводы IC, 2009 г.», март 2009 г.
  20. ^ IC Insights, «Ведущие литейные компании Pure-Play», март 2009 г. Архивировано 19 июля 2011 г. в Wayback Machine .
  21. ^ IC Insights, «Основные литейные заводы IC, 2007 г.».
  22. ^ IC Insights, «25 крупнейших мировых лидеров продаж полупроводников в 2006 г.».
  23. ^ Р. Х. Абрамсон (28 февраля - 4 марта 1994 г.). «Когда цыплята возвращаются домой на ночлег: защита лицензированного литейного производства по патентным делам». Труды КОМПКОН '94 . стр. 348–354. doi : 10.1109/CMPCON.1994.282907. ISBN 978-0-8186-5380-3. S2CID  2957002.
  24. ^ Кэрол Марш и Том Кин. «Схема маркировки безопасности для проектов ASIC и ядер интеллектуальной собственности». Проектирование и повторное использование .

Внешние ссылки