集成电路产业的特点是赢者通吃，像Intel这样的巨头，高峰 时代的利润 可以高达60% 。那么， 绝对应动不动几百、上千元的CPU，它的实际成本到底是多少呢？

芯片的硬件成本组成

芯片的成本包含芯片的硬件成本和芯片的设计成本 。

芯片硬件成本包含晶片成本+掩膜成本+测试成本+封装成本四 部分(像ARM 营垒的IC设计公司要 领取给ARM设计研发费以及每一片芯片的版税，但小编这里主要 形容自主CPU和Intel这样的巨头，将购买IP的成本省去)，并且还要除去那些测试封装废片 。

用公式 抒发为：

芯片硬件成本=(晶片成本+测试成本+封装成本+掩膜成本)/ 最后成品率

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对上述名称做一个 容易的解释，容易一般群众 了解，懂行的 可以跳过 。

从二氧化硅到市场上 销售的芯片，要 通过制取工业硅、制取电子硅、再进行切割打磨制取晶圆 。晶圆是创造芯片的原 材料，晶片成本 可以 了解为每一片芯片所用的 材料(硅片)的成本 。一般状况下，特殊是产量足够大，并且 占有自主 常识产权，以亿为单位量产来计算的话，晶片成本占比最高 。不过也有例外，在接下来的封装成本中介绍奇葩的例子 。

封装是将基片、内核、散热片 重叠在一同，就 构成了大家日常见到的CPU，封装成本便是这个过程所需求的资金 。在产量 硕大的一般状况下，封装成本一般占硬件成本的5%-25%左右，不过IBM的有些芯片封装成本占总成本一半左右，听说最高的曾达到过70%......

测试 可以 甄别出每一颗 解决器的 要害 特点， 比方最高频率、功耗、发热量等，并决定 解决器的等级， 比方将一堆芯片分门别类为：I5 4460、I5 4590、I5 4690、I5 4690K等，之后Intel就 可以依据不同的等级，开出不同的报价 。不过，假如芯片产量足够大的话，测试成本 可以 忽略不计 。

掩膜成本便是采纳不同的制程工艺所需求的成本，像40/28nm的工艺已经十分成熟，成本也低——40nm低功耗工艺的掩膜成本为200万美元；28nm SOI工艺为400万美元；28nm HKMG成本为600万美元 。

(光刻机掩膜台曝光)

不过，在先进的制程工艺问世之初， 消费则颇为不菲——在2014年刚浮现14nm制程时，其掩膜成本为3亿美元(随着 工夫的推移和台积电、三星 主宰14/16nm制程，现在的价格应该不会这么贵)；而Intel正在研发的10nm制程 。依据Intel官方估算，掩膜成本至少需求10亿美元 。不过假如芯片以亿为单位量产的话(貌似苹果每年手机+平板的出货量上亿)， 即便掩膜成本高达10亿美元， 摊派到每一片芯片上，其成本也就10美元 。而这从另一方面折射出为什么像苹果这样的巨头采纳台积电、三星最先进，也是最贵的制程工艺，依然能赚大钱，这便是为什么IC设计 存在赢者通吃的 特点 。

像代工厂要进行的光刻、蚀刻、离子注入、金属沉积、金属层、互连、晶圆测试与切割、核心封装、等级测试等步骤需求的成本，以及光刻机、刻蚀机、减薄机、划片机、装片机、引线键合机、倒装机等创造 设施折旧成本都被算进测试成本、封装成本、掩膜成本中，就没有必要另行计算了 。 

(晶圆)

晶片的成本

因为在将晶圆加工、切割成晶片的时候，并不是能 保障100%利用率的， 因此存在一个成品率的问题，所以晶片的成本用公式 示意便是：

晶片的成本=晶圆的成本/(每片晶圆的晶片数*晶片成品率)

因为晶圆是圆形的，而晶片是矩形的，必定招致一些边角料会被 浪费掉，所以每个晶圆 可以切割出的晶片数就不能 容易的用晶圆的面积除以晶片的面积，而是要采纳以下公式：

每个晶圆的晶片数=(晶圆的面积/晶片的面积)-(晶圆的周长/(2*晶片面积)的开方数)

晶片的成品率和工艺复杂度、单位面积的缺点数息息 有关，晶片的成品率用公司 抒发为：

晶片的成品率=(1+B*晶片成本/A)的(-A次方)

A是工艺复杂度， 比方某采纳40nm低功耗工艺的自主CPU-X的复杂度为2～3中间；

B是单位面积的缺点数，采纳40nm制程的自主CPU-X的单位面积的缺点数值为0.4～0.6中间 。

假如自主CPU-X的长约为15.8mm，宽约为12.8mm，(长宽比为37:30，操纵一个四核芯片的长宽比在这个比例可不容易)面积约为200平方毫米(为容易计算把零头去掉了) 。一个12寸的晶圆有7万平方毫米左右，于是一个晶圆 可以放299个自主CPU-X,晶片成品率的公式中，将a=3，b=0.5带入进行计算，晶片成品率为49%，也便是说一个12寸晶圆 可以搞出146个好芯片，而一片十二寸晶圆的价格为4000美元， 摊派到每一片晶片上，成本为28美元 。

芯片硬件成本计算

封装和测试的成本这个没有具体的公式，只不过测试的价格 大体和针脚数的二次方成正比，封装的成本 大体和针脚乘功耗的三次方成正比......假如CPU-X采纳40nm低功耗工艺的自主芯片，其测试成本约为2美元，封装成本约为6美元 。

(芯片的封装 模式，以上两图都较为古老了)

因40nm低功耗工艺掩膜成本为200万美元，假如该自主CPU-X的销售量达到10万片，则掩膜成本为20美元，将测试成本=2美元，封装成本=6美元，晶片成本=28美元代入公式，则芯片硬件成本=(20+2+6)/0.49+28=85美元

自主CPU-X的硬件成本为85美元 。

假如自主CPU-Y采纳28nm SOI工艺，芯片面积估算为140平方毫米，则 可以切割出495个CPU，因为28nm和40nm工艺一样，都属于十分成熟的技术，切割成本的影响 微不足道， 因此晶圆价格 可以依然以4000万美元计算，晶片成品率同样以49%的来计算，一个12寸晶圆 可以切割出242片晶片，每一片晶片的成本为16美元 。

假如自主CPU-X产量为10万，则掩膜成本为40美元，依照封装测试约占芯片总成本的20%、晶片成品率为49%来计算，芯片的硬件成本为122美元 。

假如该自主芯片产量为100万，则掩膜成本为4美元，依照封装测试约占芯片总成本的20%来，最后良品率为49%计算，芯片的硬件成本为30美元 。

假如该自主芯片产量为1000万，则掩膜成本为0.4美元，照封装测试约占芯片总成本的20%来，最后良品率为49%计算，芯片的硬件成本21美元 。

明显，在 雷同的产量下， 使用更先进的制程工艺会使芯片硬件成本有所添加，但 惟独产量足够大，原本高昂的成本就 可以被 硕大的数量平摊，芯片的成本就 可以大幅减低 。

芯片的定价

硬件成本 比较好明确，但设计成本就 比较复杂了 。这当中既包含工程师的薪水、EDA等开发工具的费用、 设施费用、场地费用等等......另外，还有一大块是IP费用——假如是自主CPU到还好(某自主微 构造 可以做的不含第三方IP)，假如是ARM 营垒IC设计公司，需求大量外购IP，这些IP价格高昂， 因此不太好将国内外各家IC设计公司在设计上的成本具体统一量化 。

按国际通用的低盈利芯片设计公司的定价策略8：20定价法，也便是硬件成本为8的状况下，定价为20，自主CPU-X在产量为10万片的状况下报价为212美元 。别感觉这个定价高，其实已经很低了，Intel一般定价策略为8：35，AMD历史上曾达到过8：50......

在产量为10万片的状况下，自主CPU-Y也采纳8：20定价法，其报价为305美元；

在产量为100万的状况下，自主CPU-Y也采纳8：20定价法，其报价为75美元；

在产量为1000万的状况下，自主CPU-Y也采纳8：20定价法，其报价为52.5美元 。

由此可见，要减低CPU的成本/报价，产量至关主要，而这也是Intel、苹果能采纳 绝对而高昂的制程工艺，又能 夺取超额利润的 要害 。