Qu'est-ce que Fonderie (foundry) ?

Entreprise ou modèle d'activité spécialisé dans la fabrication sous contrat de semi-conducteurs conçus par d'autres sociétés.

Nom japonais: ファウンドリ

« Fonderie (foundry) » apparaît dans 10 questions d'entraînement réparties sur 3 thèmes, dont Industrie et marché des semi-conducteurs, Flot de conception de circuits intégrés et EDA, Test et inspection.

Domaine: Industrie et marché des semi-conducteurs

Fonctionnement du modèle de fonderie

Une fonderie fabrique des plaquettes à partir des dessins de circuits fournis par ses clients, qui possèdent les conceptions et vendent les puces finies. Le client transmet les données de dessin, à partir desquelles sont réalisés les photomasques ; la fonderie fait passer les plaquettes par les étapes de front-end et de back-end-of-line, mesure des structures de test lors du test d'acceptation des plaquettes (WAT) pour confirmer des paramètres comme la tension de seuil et la résistance de couche, puis expédie les plaquettes. Le test sous pointes, la découpe et la mise en boîtier peuvent être réalisés par la fonderie ou par une société d'assemblage et de test sous-traitée (OSAT). Une fonderie pure (pure-play) ne vend aucune puce en propre et n'entre donc jamais en concurrence avec ses clients.

Le PDK : ce que reçoivent les concepteurs

Les concepteurs ne peuvent pas cibler un procédé sans en connaître les règles : la fonderie fournit donc un kit de conception de procédé (PDK). Il contient les règles de dessin, les modèles SPICE des transistors et des composants passifs, y compris les modèles de variabilité, les jeux de règles pour la vérification des règles de dessin (DRC) et la comparaison dessin/schéma (LVS), les données d'extraction des parasites et les dessins des composants de base. Les bibliothèques de cellules standard, les compilateurs de mémoire et les IP d'interface peuvent provenir de la fonderie ou de tiers. Le PDK fait office de contrat : une conception qui passe ses vérifications est censée être fabricable et se comporter comme le prévoient les modèles.

Coûts partagés et navettes MPW

Une usine de pointe coûte si cher que peu d'entreprises peuvent la remplir avec leurs propres produits, et une fonderie répartit ce coût entre de nombreux clients. Le même principe s'applique au prototypage. Une plaquette multiprojets (MPW), ou navette (shuttle), place les conceptions de plusieurs clients sur un même jeu de masques et un même lot de plaquettes, si bien qu'ils partagent les coûts de masques et de fabrication, qui peuvent atteindre plusieurs dizaines de millions de dollars pour les seuls jeux de masques des nœuds avancés. Chaque participant ne reçoit qu'un petit nombre de puces, suffisant pour l'évaluation mais pas pour la production, ce qui rend les MPW populaires auprès des universités et des start-up.

Fonderie, fabless, IDM et OSAT

Ces quatre modèles d'activité se partagent le travail de l'industrie. Une société fabless conçoit et vend des puces, mais ne possède aucune usine et s'appuie sur des fonderies. Un fabricant intégré de composants (IDM) conçoit et fabrique à la fois ses propres produits, et certains IDM proposent aussi des services de fonderie. Une fonderie fabrique pour d'autres, et un OSAT assure la mise en boîtier et le test. Le modèle de fonderie pure a été établi en 1987, et aujourd'hui la fabrication de logique de pointe est fortement concentrée à Taïwan, ce qui explique pourquoi les gouvernements d'autres pays considèrent la capacité de fonderie comme un risque pour la chaîne d'approvisionnement.

S'entraîner : questions sur Fonderie (foundry)

Comment appelle-t-on l'ensemble des données de conception fourni par la fonderie aux concepteurs, comprenant règles de dessin, modèles de composants, bibliothèques de cellules, etc. ?

  1. APDK (kit de conception de procédé)
  2. BCœur IP
  3. CHDL
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Réponse : A. PDK (kit de conception de procédé)

Le PDK contient les règles de dessin du procédé, les modèles SPICE des transistors et autres composants, les fichiers de règles pour le DRC et le LVS, les données d'extraction des éléments parasites des interconnexions, les layouts des composants de base, etc. Grâce au PDK, les concepteurs peuvent concevoir des circuits fabricables dans cette fonderie. La bibliothèque de cellules standard est parfois fournie séparément. Un cœur IP est un bloc de circuit, et HDL un langage de description.

Quelle est la définition correcte d'une « fonderie » dans l'industrie des semi-conducteurs ?

  1. AUne entreprise spécialisée dans la fabrication sous contrat de semi-conducteurs conçus par d'autres sociétés
  2. BUne entreprise sans usine, spécialisée dans la conception et la vente de semi-conducteurs
  3. CUne entreprise spécialisée dans la vente de pièces pour équipements de fabrication de semi-conducteurs
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Réponse : A. Une entreprise spécialisée dans la fabrication sous contrat de semi-conducteurs conçus par d'autres sociétés

Une fonderie est une entreprise (ou activité) de fabrication sous contrat qui produit des wafers à partir des données de circuit conçues par ses clients. TSMC, fondée en 1987, a établi le modèle de la fonderie pure. Comme les usines de pointe, qui exigent des investissements colossaux, peuvent être partagées entre de nombreux clients, la division du travail avec les entreprises fabless s'est généralisée. Une entreprise sans usine spécialisée dans la conception et la vente est une entreprise fabless ; la vente de pièces d'équipement relève des fournisseurs d'équipements.

Questions fréquentes

Quelle est la différence entre une fonderie et une société fabless ?

Une société fabless conçoit et vend des puces sans posséder d'usine de fabrication, tandis qu'une fonderie possède des usines et fabrique des puces conçues par d'autres sociétés. Les deux modèles dépendent l'un de l'autre.

Qu'est-ce qu'une fonderie pure (pure-play) ?

Une fonderie pure fabrique uniquement des puces pour ses clients et ne vend aucun produit en propre. Elle évite ainsi d'entrer en concurrence avec les entreprises dont elle fabrique les conceptions, ce qui l'aide à gagner leur confiance.

Que fournit une fonderie aux concepteurs de puces ?

Principalement un kit de conception de procédé (PDK) comprenant les règles de dessin, les modèles de composants, les jeux de règles de vérification et les dessins des composants de base, souvent accompagné de bibliothèques de cellules et d'IP. Les concepteurs s'en servent pour réaliser des dessins que la fonderie peut fabriquer.

« Fonderie (foundry) » dans les explications

Questions mentionnant « Fonderie (foundry) » (10)

  1. Comment appelle-t-on l'ensemble des données de conception fourni par la fonderie aux concepteurs, comprenant règles de dessin, modèles de composants, bibliothèques de cellules, etc. ?
  2. Quelle est la définition correcte d'une « fonderie » dans l'industrie des semi-conducteurs ?
  3. Comment appelle-t-on le dispositif par lequel une fonderie regroupe les conceptions de plusieurs clients sur un même wafer (un même jeu de masques) pour réaliser des prototypes ?
  4. Quelle région est connue pour concentrer particulièrement la production sous contrat (fonderie) de semi-conducteurs logiques de pointe ?
  5. Quelle entreprise, dont le siège est à Taïwan, détient la plus grande part de marché mondiale en tant que fonderie (fabrication sous contrat de semi-conducteurs) ?
  6. Comment appelle-t-on la tendance des grands fournisseurs de cloud à concevoir eux-mêmes des semi-conducteurs spécialisés, par exemple pour l'IA, destinés à leurs propres centres de données, et à les faire fabriquer par une fonderie ?
  7. Quel modèle d'entreprise, limitant les investissements en usines, consiste à fabriquer certains produits dans ses propres usines tout en confiant à une fonderie la fabrication des produits de pointe notamment ?
  8. Comment appelle-t-on le contrôle qui, sur un wafer ayant terminé le front-end, mesure la tension de seuil, la résistance carrée, etc. des TEG pour vérifier que le procédé est conforme ?
  9. Quelle est la définition correcte d'une entreprise « fabless » ?
  10. Comment appelle-t-on une entreprise dont le modèle économique consiste à concéder sous licence à d'autres sociétés des blocs de conception (IP), comme des CPU, contre redevance ?

Termes associés

Fabless OSAT IDM (fabricant de composants intégré) PDK (kit de conception de procédé) SPICE DRC (vérification des règles de conception) LVS MPW (plaquette multi-projets) Cycle du silicium Tension de seuil

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