摩尔定律放缓 半导体晶片单价急速下跌

从近几年的销售报告来看，半导体晶片产业的前途似乎一片光明，销售额的逐年增加让众多分析者们信心满满，对市场充满了自信。但实际上，这些良好的预期都是在总销售额的上涨会超过单品价格下滑的速度为前提的。但目前的市场现状是，产业订单的供应过于旺盛导致了半导体晶片价格的急速下滑，如今人们只需花费十几元就能购买到集成了数十亿电晶体的晶片。

这些日子以来半导体产业面临的大问题是它何时走向末日?是否晶片尺寸、重量、功耗以及成本的持续缩小，将驱动像是物联网（IoT）或是可穿戴装置等新市场，而且其生产规模甚至将比智慧型手机更大?非半导体产业界的人们，很少有人真的能体会今日系统级晶片（SoC）所创造的微小奇迹，以及设计、制造那些产品所需投入的金钱与精力有多么庞大。本文将尝试对晶片成本做出澄清，解析各产品项目的主要工程与制造成本。

晶片开发成本的标准差（standarddeviation）是巨大的，主要是由复杂度所带动；像是苹果（Apple）的处理器SoC或是IBM的Cell等平台，总开发成本与参与的上千工程师，总价值超过数十亿美元。在此同时，相对较简单的SoC，像是Adapteva的Epiphany系列晶片，开发成本不到300万美元、花费约三年时间；更简单的ASIC设计成本甚至不到百万美元。

图1

晶片制造不同项目成本

如图1所示，依据尺寸、良率、产品复杂度、自动化条件以及总生产量，晶片制造成本的差异相当大；每颗晶片的制造成本（如下图）与产出率差异，可以从几美分到数千美元。

图2

每颗晶片成本

某些未知的原因似乎在晶片制造成本以及晶片销售价格方面造成混乱，自由市场原则会决定那些因素是不是应该完全无关；在残酷的消费性电子市场，相对较小的1.3~1.5倍的成本对价格比例是很常见的；而在一些利基型少量市场，某些高价值产品不难见到20倍的标价。

软体与半导体公司之间最显着的区别，是销售周期的长短；对多层次的企业应用市场来说，一个新产品推出样品到量产销售，很容易会需要36个月的时间。下图显示硬体产品从第一套评估工具问世到销售量产所需的时间，以及其销售额。

图3

硬体产品的开发过程

加速提升产品的销售量，是任何一种半导体新产品所面临的最重要且最困难的挑战；无数半导体新创公司，为了等待新产品的量产销售实现，各自得花费的金额高达5，000万美元。高昂的开发成本、漫长的量产过程，相对较低的总销售额以及利润，无怪乎大多数半导体类股正遭受重挫!

虽然摩尔定律依然有效，但其增长速度已经逐渐放缓，这对目前的半导体行业必定有所影响，大部分并没有形成规模的半导体行业很有可能将会面临部分损失，而最终获利的可能仅仅只有排名靠前的几家大公司。