半导体产业似乎前路艰难，或将进入冰河期

　　根据最近的报导，半导体产业似乎前路艰难；数十年来，我们都假设总销售额的增加会超过对每晶体管销售价格下滑的弥补。但产业制造订单（MO）总是拿得少、供应多──拜摩尔定律（Moore’s Law）之赐，今日你甚至只要花不到一杯星巴克咖啡的价格，就可以买到内含数十亿晶体管的芯片！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？是否芯片尺寸、重量、功耗以及成本的持续缩小，将驱动像是物联网（IoT）或是可穿戴设备等新市场，而且其生产规模甚至将比智能手机更大？或者是，我们是否即将进入半导体产业的“冰河期”？我没有以上这些问题的答案，但我绝对不会与一个50年来效率持续提升的产业对赌。

　　非半导体产业界的人们，很少有人真的能体会今日系统级芯片（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。本文将尝试对芯片成本做出澄清，解析各产品项目的主要工程与制造成本。芯片开发成本的标准偏差（standard deviation）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系列芯片，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。

　　芯片制造不同项目成本

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

　　每颗芯片成本

　　某些未知的原因似乎在芯片制造成本以及芯片销售价格方面造成混乱，利伯维尔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。软件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。下图显示硬件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。

　　硬件产品的开发过程

　　根据个人经验，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！然而我仍坚信，如果你加入真正的价值，好事终究会发生；比起历史上其他产业，半导体产业持续为社会带来更高价值。随着摩尔定律速度趋缓，半导体业务模式以及最佳实践方式必须有所改变，不过在我心目中，无疑只有少数半导体公司能继续大幅获利。