foundry_apres

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL
Foundries
André G. Oliveira
Lúcio J. Baraldi
João Carlos K. Neto
MODELO FOUNDRY
• O modelo foundry se refere à separação da fábrica de
semicondutores da fábrica de projeto de circuitos
integrados;
• Embora muitas empresas continuem no projeto e na
fabricação de circuitos integrados, estas Integrated
Device Manufacturers (IDMS) não estão sozinhas no
mercado. As forças econômicas levaram à existência de
muitas empresas que somente projetam os
dispositivos, conhecidas como fabless, bem como
fondries que apenas fabricam equipamentos sob
contrato por outras empresas, sem projetá-los.
MODELO FOUNDRY
• Instalações de produção de circuitos
integrados são caros de construir e manter. A
menos que elas possam ser mantidas à
utilização quase total, se tornarão um fardo
para as finanças da empresa que as possui.
• O modelo de foundries utiliza dois métodos
para evitar estes custos:
• Empresas Fabless evitam custos não
possuindo essas instalações.
MODELO FOUNDRY
• O mercado de foundries, por outro lado,
encontra trabalho na associação mundial das
empresas fabless, assim mantendo suas
plantas em plena utilização.
HISTÓRIA
• Originalmente, dispositivos microeletrônicos
eram fabricados por empresas que projetavam
e produziam os dispositivos. Isso era
necessário devido aos parâmetros de ajustes
de produção envolvidos, precisavando-se
entender os processos de fabricação a serem
utilizados, bem como da necessidade
ocasional de redesenho.
HISTÓRIA
• Estes fabricantes estavam envolvidos na
pesquisa e desenvolvimento dos processos de
fabricação e dos projetos. No entanto, com as
técnicas de fabricação desenvolvidas,
dispositivos microeletrônicos tornaram-se
mais normalizados, permitindo que eles sejam
utilizados por mais de um único fabricante.
Esta padronização permitiu ao projeto sua
divisão na fabricação.
HISTÓRIA
• Um projeto que obedece as regras de fabricação
pode ser produzido por empresas diferentes que
tenham métodos de fabricação compatíveis.
• Avanços na automação de projetos eletrônicos
(electronic design automation-EDA), permitiu aos
projetistas trocar informações com outros
projetistas usando diferentes foundries.
• O modelo de foundry é uma visão de negócios
que visa otimizar a produtividade.
MOSIS
• As primeiras foundries faziam parte do serviço
MOSIS. O serviço MOSIS deu acesso de
produção limitado aos projetistas com meios
limitados, como estudantes, pesquisadores
em universidades, e engenheiros de empresas
iniciantes de pequeno porte. O projetista
apresentou projetos que foram fabricados
com capacidade extra da empresa comercial.
MOSIS
• A subutilização de uma fábrica de grande porte
poderia levar à ruína financeira do proprietário,
então vender a capacidade excedente do wafer
foi uma maneira de maximizar a utilização da
Fábrica.
• Assim, os fatores econômicos criaram um clima
em que os operadores de fábrica queriam vender
a capacidade excedente de produção de wafer, e
projetistas queriam comprar a capacidade de
produção em vez de tentar construí-la.
MOSIS
• O comércio de foundries vendeu a capacidade
de wafer com base em excesso, como uma
atividade secundária.
• Foundries preocupadas com a proteção que
elas consideravam segredos comerciais de
suas metodologias poderão só estar dispostas
a liberar dados para projetistas, após um
procedimento de sigilo onerosas.
FOUNDRY DEDICADA
• Em 1987, surge a primeira foundry mundial :
Taiwan Semiconductor Manufacturing
Company (TSMC).
• A distinção de "dedicado" é em referência à
típica foundry da época, cuja atividade
principal de comércio era de construção e
venda de seus próprios produtos de IC.
FOUNDRY DEDICADA
• A foundry dedicada não vende produtos
acabados IC no canal de abastecimento,
assim, nunca vai competir diretamente com
seus clientes fabless (eliminando uma
preocupação comum das companhias fabless);
• A foundry dedicada pode dimensionar a
capacidade de produção às necessidades do
cliente;
QUESTÕES FINANCEIRAS
• O custo de permanecer na vanguarda tem vindo a
aumentar com cada geração de chips. A tensão
financeira é sentida pelas foundries e por seus
clientes fabless. O custo de uma nova foundry
excede US $ 1 bilhão. Estes custos devem ser
transferidos para os clientes. Muitas foundries
entraram em joint ventures com os seus
concorrentes, em um esforço para dividir
despesas de pesquisa e projeto, e também
despesas de manutenção e fabricação.
QUESTÕES FINANCEIRAS
• Empresas de design de chip algumas vezes
evitam patentes de outras empresas
simplesmente comprando os produtos de uma
foundry licenciada com ampla base no acordo
de licença com o titular da patente;
• Dados do projeto são raramente copiados
diretamente, porque cópias flagrantes são
facilmente identificadas pelas características
distintivas no chip;
QUESTÕES FINANCEIRAS
• No entanto, os dados, incluindo qualquer
procedimento, o sistema de processo, método
de operação ou conceito pode ser vendido a
um concorrente, que podem salvar meses ou
anos de tediosa engenharia reversa.
- Conceito;
• Local onde são fabricados dispositivos
semicondutores, como os Ics;
• Negócio que envolve a fabricação de projetos
de Ics para outras empresas.
• Se a foundry não desenvolve projetos, é
chamada de pure-play semiconductor foundry.
- Características de Mercado;
• Sucesso determinado pela capacidade de
fechar contratos, com preços menores para a
competição com outras foundries;
• É afetada pelos dois lados do mercado
(matéria-prima e consumidor);
• Mercado dominado pela região do leste
asiático (Taiwan, China);
Receita e Lucro operacional das foundries em milhões
de dólares
TSM: Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (Taiwan);
UMC: United Semiconductor Manufacturing; (Taiwan);
CHRT: Chartered Semiconductor Manufacturing (Cingapura);
SMI: Semiconductor Manufacturing International (China);
Parcela de Mercado
*referente a uma receita global total de $24.5 bilhões de dólares,
segundo IC Insights para o ano de 2007.
Taiwan Semiconductor
Manufacturing Company
- TSMC; www.www.tsmc.com/english/
• Aproximadamente 23mil funcionários;
• Localizada em Taiwan, com escritórios em
diversos países;
• Capitalização de mercado de US$40,4Bi
(Jan/09);
- Tecnologia;
- Clientes;
• Applied Micro Circuits Corporation,
Qualcomm, Altera, Broadcom, Conexant,
Marvell, NVIDIA, VIA, Intel, AMD, Samsung,
etc.
Endereço
• Jenaer Straße 1
• 84034 Landshut
• Germany
• [email protected]
• +49 (0)871 / 684-0
• Website: http://www.lfoundry.com/
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Fabrica com wafer 8 polegadas
Aprox. 330 funcionários
Processos de 0.15μm
LFoundry provê soluções para:
Baixa potência, alta velocidade, qualidade e
performance
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•
1. Fab Building with Production
Clean Room on Level 3
2. Engineering and Management
Offices with Restaurant
3. Utility and Chemical Supply
4. Gas Farm
5. Administration Building
6. BE Services
(BG, Dicing, Packaging)
7. Warehouse, Packing &
Distribution Centre
Planta
200 mm CMOS / MEMS
Technology:
Currently 0.15 um CMOS
Planned 0.11 um CMOS
Fab Facility Specifications:
5000 m² class 1 clean-room
Automatic transportation system
Automatic Recipe Download
EDP Lot Dispatch System
Parceiros
UMC; www.umc.com
• Aproximadamente 12mil funcionários;
• Localizada em Taiwan, com escritórios em
diversos países;
• Receita de US$3.5bi em 2007;
- Tecnologia;
- Clientes
• Philips, Flextronics, Synopsys,ARM, Artisan,
National Semiconductors, Trendchip, Faraday
Technology, Sematech, Ericsson, Comit,
Integrand, etc.
CHRT; globalfoundries.com
• Adquirida em 2009 pela globalfoundies;
• HQ no Vale do Silício, com fábricas na
Alemanha, Singapura e NY.
• Aproximadamente 10mil funcionários;
• Receita de US$2 bi em 2009;
- Tecnologia;
Em desenvolvimento;
Disponível;
1: 45nm disponível. 40nm em desenvolvimento;
2: Custom manufacturing;
- Clientes
• AMD, STMicro, Qualcomm, AnandTech, ATI,
Cadence, MediaTEK, Toshiba, Synopsys, IBM,
ARM, Magma, Mentor Graphics, Infineon, etc.
SMIC; www.smics.com
• HQ e fábricas na China;
• Aproximadamente 12mil funcionários;
• Receita de US$1.354 bi em 2008;
- Tecnologia;
• 0.35um, 0.25um, 0.18um, 0.15um, 0.13um,
90nm, 65nm, 45nm.
• Aplicações em Mixed Signal/RF CMOS,
tecnologia em alta tensão, Micro-display,
memórias não voláteis, MEMS.
- Clientes
• Cadence, Samsung, Fujitsu, Virage Logics,
Magma, ARM, Synopsys, FlipChip, Chipnuts,
Mentor Graphics,