Kurnal

Kurnal

HI36A0 分析

R (1)

这应该是能找到最详细的麒麟 9000 解读了(第三方)
虽然说 Techinsights 好像也有该芯片的解析

image
这是预估的

但是私以为价格过于昂贵,以及对 Dieshot 迷恋
遂写之
以下是正文

2022 年 12 月初
购买了几片 Hi36A0 的工程样品
带 SMIC 自 封装闪存
以及展示用基板
IMG_1401(20230412-201755)
还有一片HimFOP(Hi Mechanical sample Fan Out Package)
IMG_4209(20230619-225601)
开出来后是纯粹的硅
IMG_4211(20230619-225618)

IMG_4210(20230619-225616)
这就是后话了
## 正文
Hi36A0 就是麒麟 9000,Kirin9000
正式发布时间为 2020 年 10 月 22 号
20 年 42 周发布。
根据目前已知的自己查询到的资料来说,
CS-ES-HVM 总时间为 1938TW-2038TW,
2021 年后由 ? 封装,HVM 时间则不明

其中,1938TW 是咸鱼看到的,存在,啊,及证明了其生产周期,奈何钱财不够
没有进行一个购买
图片鸽子
手头的存在的只有 1952TW 以及 2037TW

芯片解析#

12 月初,购买了几片 Hi36A0 的工程样品,带自封装闪存

IMG_1402(20230412-201800)

为 pop 封装,遂上风枪吹下 bga
得到 hi36a0 的 die
mmexport1681301795531

## 丝印编号解析
丝印编号为
HISILICON-HI36A0-GFCV010-HR1381952-1952TW 01 01

该丝印解读则为
海思麒麟 - 芯片代号 - 版本号 - 生产厂商 / 设备产线 / 时间 - 封装时间

HISILICON:海思麒麟
Hi36A0:上代 990 则为 HI3690,为代数编码
GF CV010: CV010 则是芯片步进说明该芯片为研发样片(Engineering Sample)中的预生产片, 正式版的 GDS 版本(正常上机)一般为 GF CV100,更改 GDS 版本则说明该芯片设计版图更改,例如HI3690V100/HI3690V200,则为990 4G/990 5G,内部丝印与外部版本丝印相同

HR1381952 拆分则为
HR: Fab,推测为 TSMC Fab18
(H 为 Fab 代号, R 应该是产线代号
以下为估测命名
(H,Y,G,C,D)(D,P,R)
H FAB18
Y FAB15
G FAB14
CD(SMIC/SN1)
138: 产线 / 机台 / 批次 / 芯片方位图?
1952:19 年 52 周曝光

1952TW:19 年 52 周台湾生产,

Decap 数据#

这是你在表面上能看到的数据,需要更深的研究,那么就只能 Decap
刚好我有认识的开盖公司联络,遂开之
那么得到了几张图

Hi36a0

金属层 电子显微镜摄影

WIN_20230213_20_48_42_Pro
金属层 金相显微镜摄影

WIN_20230213_20_52_27_Pro

Decap 后用电子显微镜拍摄
可以很明显的看到 Diemark
HI36A0 GFCV010则是HI36A0 V100 ES版本,

Diemark 解析
华为内部芯片设计的时候一般是双版本进行 CS 迭代,CS1,CS2,例如 HI3690V100 则为 CS1,Hi3690V200 则为 cs2,

IMG_4219

麒麟 9000 研发代号叫巴尔的摩Baltimore),
版本号 V100 则说明为 CS1 方案
说明 该芯片的 Top Mark :_GFCV010_则为Baltimore CS1 V100ES
遂开其他 Die
微信圖片_20230704001602
该产品则为Baltimore CS1 V100CS
IMG_4218(20230619-230625)

如图所示,该机型为华为工程机,工程机边框刻蚀的为AN00E-V4-B2
为原定的Mate40Epro

解析
AN00 : 手机版本
E : 阉割 (有Q,T/M,E: Q T/M (忘了是哪儿个版本) 是 MTK,E 阉割
V4 : V 版本 mark4,后面版本则为是 VN

对准系统分析#

图片 1

该图则为(不确定厂商)机台的自对准标识(TTL?TSA?TIS?)也许是Athenaadvanced technology using high order enhancement of alignment

屏幕截图 2023-06-08 002058

规律裂纹白色圆圈则为Bump 点,则为预留焊点引出Fan Out

WIN_20230213_20_50_22_Pro

重要的是这一张图,这张图TL5115H(TLS1SSH?)右边,有一些规律条纹,由旋转 45 度的等间距线条组成
那么很显然,这很清楚的告诉了我们,这就ASMLSmashSmart Alignmnet Sensor Hybrid)技术,该对准标识宽度为 38um(可拓展),长度则为 160um)该技术的优点是仅需扫描一次就可获得该 Wafer-Mask 的 X/Y 轴向位置偏差分辨率,
该设备显著的提升了机台对准速度 / 效率,虽说先进工艺好像要用 orion 罢了。
这就能判断出该 tsmc 使用的对准昔系统为 smash,该产品在 euv 上使用

SEM 报告#

这些是初步的 Decap 所观察到的,我们业余爱好者仅限于如此。
那么下一步就是 SEM 了?
SEM 鸽

Dieshot 解析#

那么既然进行酸洗了
那么完全可以进行一个 Dieshot 的绘画
虽说市面上已经拥有了 Kirin 9000 的 Dieshot 以及初步的 Layout
但是既然干了就得干好,我们粗略的绘画加以精细辅助

Hi36a0 25%

也没什么好说的,就这样吧

产能计算#

根据 TSMC公开的情报
进行一个产线估算

单台 3400B 机台最高曝光 155 次/h
一天就是 3720 次曝光

已知 N5 EUV 在 Kirin9000 中大概在 90 Mask wafer 中需要 12-15 片 EUV Wafer(虽说 N5 是 81Mask(一般来说为(69 193i mask+11-13)EUV Mask 转化成 EUV 也就是本来 DUV5 片 Mask 的情况下,EUV 一次即可,但是问题在于这只是最佳情况下,实际使用并不会如此)

公式为 (3720/(12~15)
得出单台 3400Bi 满载运行 日产大约 310~248Wafer

又:
刚开始 4 月 月产 30K
后面 6-8 月份提升到 50K
(更新:问了问内鬼,大概是 20k(2 月)-25k (3 月)-30k(4 月)-35k(5 月)40k(6 月)45k(7 月)50k(8 月),反正估算而已

公式为 产能 /(台 x 天)=100% 稼动率情况,x 实际稼动率

月产 30kWafer 的情况下:

稼动率 50%
3 0000/(248x30)=4.0322580 台
50% 稼动率 = 8.064516 条 3400B 可以使用
3 0000/(310x30)=3.22580 台
50% 稼动率 = 6.45161290 条 3400B 可以使用

月产 50kWafer 的情况下

稼动率 50%
5 0000/(248x30)=6.720
50% 稼动率 =13.440860 台
5 0000/(310x30)=5.3763440
50% 稼动率 =10.7526881 台

稼动率 60%
5 0000/(248x30)=6.720
60% 稼动率 =11.200 台
5 0000/(310x30)=5.3763440
60% 稼动率 =8.960 台
后面月产提升到 50K,也就是新增了 3-5 台 3400B

那么这5k wafer的差额呢?
也就是
5000/(248X30)=0.6720
50%=1.3440860 台
5000/(310X30)=0. 53763440
50%=1.07526881 台
也就是每月产新增 5k 产能即该月新增 1-1.5 台 HVM 的 3400B 产线

也就是能说明,
在 2020 年,4 月(左右) 大概有 6~8 台 3400B HVM 产线(30k)。
在 2020 年,6-8 月份(左右)新增了 3~5 台 3400B HVM 产线(45k)
在 2020 年,2-9 月每个月平均增加 1-2 台 3400B HVM 产线(5k-7.5k)

这些消息国内互联网上没有消息,因为这是数据机密,我是按照自己的数据推算出来的。
TIPS
为什么只算了 euv:因为一片 Wafer 生产流程中不一定所有的 Mask 都是先进工艺,一般只有 Resistors,Metal/Via 的 0-3 层使用先进工艺,其余的一般都为 ArF 193(甚至部分的 KrF 248 或 Hg i Line 365)

为什么没有计算 LELE:因为 LE 一次一片 Mask 算在 EUV Mask 里面了,15 片

良率计算#

以下算法皆为
划道宽度为 0.08mm
边缘去除 0mm
Poisson 模型

目前在 TSMC 的工程研发阶段,有两种TEST Die
A:256Mib SRAM+Logic+IO 块(17.92,mm2)按照 4x4.48 计算
B: 512Mib SRAM(9.891mm2) 按照 3x3.297 计算

已知平均良率 80%峰值良率 90%(忘了哪儿看的了)

计算公式

求 TSET D0

A 的 D0 为
1.25(80.27%) 立为 A1 80% Yield
0.6(89.89%) 立为 A2 90% Yield

B 的 D0 为
2.3(80.00%) 立为 B1 80% Yield
1.1(89.78%) 立为 B2 90% Yield

那么按照 Kir9000 Diesize 10x10.6 计算
能切 596 个 die
image

带入 D0

A1:
D0=1.25
Yield=30.7% 183/596
image
A2:
D0=0.6
Yield=54.75% 326/596
image

B1:
D0=2.3
Yield=14.01% 84/596
image

B2:
D0=1.1
Yield=34.86% 208/596
image

用理论最高 Yield 数字
峰值为 D0=1.1
Yield=34.86% 208/596
平均为=1.25
Yield=30.7% 183/596
是不是很高,那是因为没有谈论 DTCO.... 如果带入 dtco 计算复杂度很高,就不带入了,提示一下

那么 数据也就是在 2020 年 05 月 大概的良率是 40% 上下,2020 年 9 月 15 停的时候大概是 45% 左右

2020 05:D0=0.95 Yield=39.72% 237/596
image

2020 0915:
D0=0.81 Yield=45% 268/596

image

很显然得出,D0=1.25-1.1 在 2019 11 月

也就是在 20 年 5 月进行了一个猛烈的良率爬坡,或者提升了稼动率

image

那么带上产能分析

该产品产能 Die=
Wafer 可切割 die 数量 x Yield x(机台曝光次数 / Wafer 所需 mask)x 稼动率 x 设备数量 x 生产时间小时 x 生产份额比例

总产能 = 设备数量 X 生产时间 / Wafer 所需 Mask x 稼动率 x K1 (例如液滴发射器)

也就是
该产品产能 Die 数量 =
总产能 / 分配产能 x MPW x Yield

image

总产能 = DPW* Yield * (曝光每小时 / 曝光次数) * 稼动率 * 机台数量 * 生产时间 * 分配产能 * K1 工艺因子:(DTCOx 液滴发射器长时间工作效率)
结果如下
2020 02:596x35%x(155/15)x50%x4x696x40%x85%x80%=816136.6528
2020 03:596x37%x(155/15)x50%x6x744x40%x85%x80%=1383411.93216
2020 04:596x38%x(155/15)x50%x7x720x40%x85%x80%=1604130.6624
2020 05:596x39.72%x(155/15)x50%x8x744x40%x85%x80%=1980148.53657
2020 06:596x45%x(155/15)x50%x9x720x40%x85%x80%=2442379.392
2020 07:596x45%x(155/15)x60%x11x744x40%x85%x80%=3701561.65632
2020 08:596x45%x(155/15)x60%x13x744x40%x85%x80%=4374572.86656
2020 09:596x45%x(155/15)x60%x13x360x40%x85%x80%=2116728.8064
HI36A0 总产能为:18419070.51 片,也就是 1841.9070 万片 Hi36A0 包含了其变种 Hi36a0L/E

以上全部数据皆为猜测,若与实际相同为运气好,作者为 Kurnal,转载请说明

加载中...
此文章数据所有权由区块链加密技术和智能合约保障仅归创作者所有。