這應該是能找到最詳細的麒麟 9000 解讀了(第三方)
雖然說 Techinsights 好像也有該芯片的解析
這是預估的
但是私以為價格過於昂貴,以及對 Dieshot 迷戀
遂寫之
以下是正文
2022 年 12 月初
購買了幾片 Hi36A0 的工程樣品
帶 SMIC 自封裝閃存
以及展示用基板
還有一片HimFOP(Hi Mechanical sample Fan Out Package),
開出來後是純粹的矽
這就是後話了
## 正文
Hi36A0 就是麒麟 9000,Kirin9000
正式發布時間為 2020 年 10 月 22 號
20 年 42 周發布。
根據目前已知的自己查詢到的資料來說,
CS-ES-HVM 總時間為 1938TW-2038TW,
2021 年後由 ? 封裝,HVM 時間則不明
其中,1938TW 是咸魚看到的,存在,啊,及證明了其生產周期,奈何錢財不夠
沒有進行一個購買
圖片鴿子
手頭的存在的只有 1952TW 以及 2037TW
芯片解析#
12 月初,購買了幾片 Hi36A0 的工程樣品,帶自封裝閃存
為 pop 封裝,遂上風槍吹下 bga
得到 hi36a0 的 die
## 絲印編號解析
絲印編號為
HISILICON-HI36A0-GFCV010-HR1381952-1952TW 01 01
該絲印解讀則為
海思麒麟 - 芯片代號 - 版本號 - 生產廠商 / 設備產線 / 時間 - 封裝時間
HISILICON:海思麒麟
Hi36A0:上代 990 則為 HI3690,為代數編碼
GF CV010: CV010 則是芯片步進說明該芯片為研發樣片(Engineering Sample)中的預生產片, 正式版的 GDS 版本(正常上機)一般為 GF CV100,更改 GDS 版本則說明該芯片設計版圖更改,例如HI3690V100/HI3690V200,則為990 4G/990 5G,內部絲印與外部版本絲印相同
HR1381952 拆分則為
HR: Fab,推測為 TSMC Fab18
(H 為 Fab 代號, R 應該是產線代號
以下為估測命名
(H,Y,G,C,D)(D,P,R)
H FAB18
Y FAB15
G FAB14
CD(SMIC/SN1)
138: 產線 / 機台 / 批次 / 芯片方位圖?
1952:19 年 52 周曝光
1952TW:19 年 52 周台灣生產,
Decap 數據#
這是你在表面上能看到的數據,需要更深的研究,那麼就只能 Decap
剛好我有認識的開蓋公司聯絡,遂開之
那麼得到了幾張圖
金屬層 电子显微镜摄影
金屬層 金相显微镜摄影
Decap 後用電子顯微鏡拍攝
可以很明顯的看到 Diemark
HI36A0 GFCV010則是HI36A0 V100 ES版本,
Diemark 解析
華為內部芯片設計的時候一般是雙版本進行 CS 迭代,CS1,CS2,例如 HI3690V100 則為 CS1,Hi3690V200 則為 cs2,
麒麟 9000 研發代號叫巴爾的摩(Baltimore),
版本號 V100 則說明為 CS1 方案
說明 該芯片的 Top Mark :_GFCV010_則為Baltimore CS1 V100ES
遂開其他 Die
該產品則為Baltimore CS1 V100CS
如圖所示,該機型為華為工程機,工程機邊框刻蝕的為AN00E-V4-B2
為原定的Mate40Epro
解析
AN00 : 手機版本
E : 阉割 (有Q,T/M,E: Q T/M (忘了是哪兒個版本) 是 MTK,E 阉割
V4 : V 版本 mark4,後面版本則為是 VN
對準系統分析#
該圖則為(不確定廠商)機台的自對準標識(TTL?TSA?TIS?)也許是Athena(advanced technology using high order enhancement of alignment)
規律裂紋白色圓圈則為Bump 點,則為預留焊點引出Fan Out
重要的是這一張圖,這張圖TL5115H(TLS1SSH?)右邊,有一些規律條紋,由旋轉 45 度的等間距線條組成
那麼很顯然,這很清楚的告訴了我們,這就ASML的Smash(Smart Alignmnet Sensor Hybrid)技術,該對準標識寬度為 38um(可拓展),長度則為 160um)該技術的優點是僅需掃描一次就可獲得該 Wafer-Mask 的 X/Y 軸向位置偏差分辨率,
該設備顯著的提升了機台對準速度 / 效率,雖說先進工藝好像要用 orion 罷了。
這就能判斷出該 tsmc 使用的對準昔系統為 smash,該產品在 euv 上使用
SEM 報告#
這些是初步的 Decap 所觀察到的,我們業餘愛好者僅限於如此。
那麼下一步就是 SEM 了?
SEM 鴿
Dieshot 解析#
那麼既然進行酸洗了
那麼完全可以進行一個 Dieshot 的繪畫
雖說市面上已經擁有了 Kirin 9000 的 Dieshot 以及初步的 Layout
但是既然幹了就得幹好,我們粗略的繪畫加以精細輔助
也沒什麼好說的,就這樣吧
產能計算#
根據 TSMC公開的情報
進行一個產線估算
單台 3400B 機台最高曝光 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,(雖說 N5 是 81Mask(一般來說為(69 193i mask+11-13)EUV Mask 轉化成 EUV 也就是本來 DUV5 片 Mask 的情況下,EUV 一次即可,但是問題在於這只是最佳情況下,實際使用並不會如此)
公式為 (3720/(12~15)
得出單台 3400Bi 滿載運行 日產大約 310~248Wafer
又:
剛開始 4 月 月產 30K
後面 6-8 月份提升到 50K
(更新:問了問內鬼,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
公式為 產能 /(台 x 天)=100% 稼動率情況,x 實際稼動率。
在月產 30kWafer 的情況下:
稼動率 50%
3 0000/(248x30)=4.0322580 台
50% 稼動率 = 8.064516 條 3400B 可以使用
3 0000/(310x30)=3.22580 台
50% 稼動率 = 6.45161290 條 3400B 可以使用
在月產 50kWafer 的情況下
稼動率 50%
5 0000/(248x30)=6.720
50% 稼動率 =13.440860 台
5 0000/(310x30)=5.3763440
50% 稼動率 =10.7526881 台
稼動率 60%
5 0000/(248x30)=6.720
60% 稼動率 =11.200 台
5 0000/(310x30)=5.3763440
60% 稼動率 =8.960 台
後面月產提升到 50K,也就是新增了 3-5 台 3400B
那麼這5k wafer的差額呢?
也就是
5000/(248X30)=0.6720
50%=1.3440860 台
5000/(310X30)=0. 53763440
50%=1.07526881 台
也就是每月產新增 5k 產能即該月新增 1-1.5 台 HVM 的 3400B 產線
也就是能說明,
在 2020 年,4 月(左右) 大概有 6~8 台 3400B HVM 產線(30k)。
在 2020 年,6-8 月份(左右)新增了 3~5 台 3400B HVM 產線(45k)
在 2020 年,2-9 月每個月平均增加 1-2 台 3400B HVM 產線(5k-7.5k)
這些消息國內互聯網上沒有消息,因為這是數據機密,我是按照自己的數據推算出來的。
TIPS:
為什麼只算了 euv:因為一片 Wafer 生產流程中不一定所有的 Mask 都是先進工藝,一般只有 Resistors,Metal/Via 的 0-3 層使用先進工藝,其餘的一般都為 ArF 193(甚至部分的 KrF 248 或 Hg i Line 365)
為什麼沒有計算 LELE:因為 LE 一次一片 Mask 算在 EUV Mask 裡面了,15 片
良率計算#
以下算法皆為
劃道寬度為 0.08mm
邊緣去除 0mm
Poisson 模型
目前在 TSMC 的工程研發階段,有兩種TEST Die
A:256Mib SRAM+Logic+IO 塊(17.92,mm2)按照 4x4.48 計算
B: 512Mib SRAM(9.891mm2) 按照 3x3.297 計算
已知平均良率 80%,峰值良率 90%(忘了哪兒看的了)
計算公式
求 TSET D0
A 的 D0 為
1.25(80.27%) 立為 A1 80% Yield
0.6(89.89%) 立為 A2 90% Yield
B 的 D0 為
2.3(80.00%) 立為 B1 80% Yield
1.1(89.78%) 立為 B2 90% Yield
那麼按照 Kir9000 Diesize 10x10.6 計算
能切 596 個 die
帶入 D0
A1:
D0=1.25
Yield=30.7% 183/596
A2:
D0=0.6
Yield=54.75% 326/596
B1:
D0=2.3
Yield=14.01% 84/596
B2:
D0=1.1
Yield=34.86% 208/596
用理論最高 Yield 數字
峰值為 D0=1.1
Yield=34.86% 208/596
平均為=1.25
Yield=30.7% 183/596
是不是很高,那是因為沒有談論 DTCO.... 如果帶入 dtco 計算複雜度很高,就不帶入了,提示一下
那麼 數據也就是在 2020 年 05 月 大概的良率是 40% 上下,2020 年 9 月 15 停的時候大概是 45% 左右
2020 05:D0=0.95 Yield=39.72% 237/596
2020 0915:
D0=0.81 Yield=45% 268/596
很顯然得出,D0=1.25-1.1 在 2019 11 月
也就是在 20 年 5 月進行了一個猛烈的良率爬坡,或者提升了稼動率
那麼帶上產能分析
該產品產能 Die=
Wafer 可切割 die 數量 x Yield x(機台曝光次數 / Wafer 所需 mask)x 稼動率 x 設備數量 x 生產時間小時 x 生產份額比例
總產能 = 設備數量 X 生產時間 / Wafer 所需 Mask x 稼動率 x K1 (例如液滴發射器)
也就是
該產品產能 Die 數量 =
總產能 / 分配產能 x MPW x Yield
總產能 = DPW* Yield * (曝光每小時 / 曝光次數) * 稼動率 * 機台數量 * 生產時間 * 分配產能 * K1 工藝因子:(DTCOx 液滴發射器長時間工作效率)
結果如下
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 總產能為:18419070.51 片,也就是 1841.9070 萬片 Hi36A0 包含了其變種 Hi36a0L/E
以上全部數據皆為猜測,若與實際相同為運氣好,作者為 Kurnal,转载请说明