1)為什么會有 MPW?
做一顆芯片,要去晶圓廠(foundry)把電路“印”到硅片上。這個過程最貴、最關鍵的一樣東西叫 光罩(Mask)。
光罩像什么?像“印刷用的鋼板/膠片模板”
你要在硅片上印幾十層圖案,就要幾十張模板
這些模板制作成本非常高,而且是一次性為你的設計定制的
所以問題來了:
你只是想先做個樣片驗證一下(比如幾十顆、幾百顆), 但光罩錢就可能要花一大筆。 那對初創公司、學校、研發部門來說太肉疼了。
于是行業就發明了 MPW:大家一起拼一套“車票”。
2)MPW 到底是什么?一句話解釋
MPW = 多個不同設計,共用同一片晶圓(以及同一套工藝流程),一起生產。
晶圓廠把一整片晶圓的版圖區域分成很多塊,每塊給一個項目。
類比(最直觀)
單獨流片(非MPW):你包場拍電影/你自己包一輛大巴
MPW:你買大巴的幾個座位,跟別人一起坐同一輛車出發
你只付你占用的“座位/面積”的錢,而不是把整輛車都包下來。
3)MPW 的“技術本質”:共用掩膜、分攤成本
MPW 的核心不是“把芯片做出來”,而是把最昂貴的固定成本分攤掉:
光罩成本、工藝啟動成本、生產排程成本 —— 都是“固定成本”
你一個人做樣片,這些成本全你一個人背
MPW 把晶圓劃成很多塊,把成本按面積和規則拆給大家
所以 MPW 本質是一個 “試產平臺/共享制造服務”,讓大家低成本拿到第一批硅片樣品。
4)MPW 的流程長什么樣?(從你畫圖到拿到芯片)
為了讓你更系統地理解,我把 MPW 常見鏈路按階段拆開:
A. 設計階段:你把芯片“畫完”
你把電路設計完成,輸出最終版圖數據(可以理解為“打印文件”)。
B. 拼版階段:運營方把大家的設計拼在一張大版圖上
晶圓廠或第三方服務商會把多個項目拼成一個“拼版”——像排版印刷。
C. 制造階段:整片晶圓一起跑同一套工藝
光刻、刻蝕、沉積、CMP……這些步驟對所有項目都一樣,因為用的是同一個工藝平臺。
D. 切割與交付:按項目把晶圓切開,分發裸片(Die)
最后把屬于你的那一塊切出來給你。你再決定要不要封裝、怎么測試。
5)MPW 的優點:為什么很多團隊都愛用? 優點 1:省錢(最重要)
你只做小批量驗證,MPW 比“獨享一整套光罩 + 一整片晶圓”便宜得多。
優點 2:更適合“先驗證再量產”
芯片最怕一次流片就翻車。MPW 常用于:
驗證功能是否正確
驗證關鍵模擬/射頻性能
驗證IO、電源、ESD結構
驗證工藝角落、良率趨勢(有限程度上)
比如:
學術研究芯片
小型ASIC
傳感器原型
新IP驗證
工藝/封裝聯合驗證的小試驗片
MPW 通常是固定周期發車:
你錯過了“上車截止時間”,就只能等下一趟
這會影響項目計劃。
因為 MPW 通常按“你占了多少版圖面積”收費。
小芯片:很劃算
大芯片:你占的面積大,錢就上去了,最后可能還不如獨占
MPW 常常是固定工藝平臺 + 固定可選模塊(比如某些厚銅層/特殊器件/特種材料選項未必開放)。
想玩很“定制”的工藝,可能不適合 MPW。
限制 4:拿到的數量不多
MPW 通常是樣片性質,你可能拿到的裸片數量有限。
如果你要做很多客戶樣機、做大規模可靠性測試,就不夠用。
限制 5:風險分攤≠風險消失
MPW 只是把“成本”分攤了,不是把“技術風險”消掉了。
如果你設計本身有問題,照樣可能失敗,只是“交的學費更少”。
7)什么時候用 MPW?什么時候別用? 適合用 MPW 的典型情況
你是初創團隊:預算有限,需要快速驗證可行性
你在做新IP:先證明這塊東西能跑
你在做研究/教學:追求低成本試驗
你在做小芯片:面積小、樣片需求少
你在做“第一次流片”:先打樣再上量
芯片面積很大(例如復雜SoC)
你需要大量樣片(上千上萬顆)
你需要高度定制的工藝選項
你項目時間點非常死,不能等“班車”
你已經確認設計成熟,準備量產或大規模試產
MPW 是芯片行業的“低成本試產通道”。 它讓你用較小的投入拿到第一批硅片樣品,驗證設計和關鍵指標, 通過后再決定要不要投入更大的成本進入更大規模制造。
如果把芯片開發比作“造車”:
MPW 就是先做幾輛工程樣車去跑測試場
通過了再去開模、建產線、上量產
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