全球超過(guò)24,000臺(tái)芯片生產(chǎn)設(shè)備通過(guò)其提供的生產(chǎn)監(jiān)控軟件進(jìn)行連接,全球主要封測(cè)廠的數(shù)據(jù)都與其對(duì)接,其全球數(shù)據(jù)庫(kù)管理了超過(guò)4000 TB的半導(dǎo)體數(shù)據(jù)。在全球半導(dǎo)體行業(yè)追逐頂尖制程的過(guò)程中,有一家公司一直致力于用大數(shù)據(jù)分析的方法來(lái)推動(dòng)全行業(yè)提升工藝的良率水平和生產(chǎn)效率,這就是成立于1991年的普迪飛公司(PDF Solutions)。

在近30年的時(shí)光中,普迪飛公司與國(guó)際一流的流片廠及設(shè)計(jì)公司密切合作,幫助先進(jìn) Fab、 Fabless、IDM/System等國(guó)際領(lǐng)先的半導(dǎo)體公司完成了眾多先進(jìn)工藝量產(chǎn)項(xiàng)目?，F(xiàn)在,中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)正從構(gòu)建基礎(chǔ)的1.0階段走向提升質(zhì)量的2.0階段,普迪飛公司愿意用自己積累的大量實(shí)戰(zhàn)數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)幫助中國(guó)半導(dǎo)體企業(yè)順利升級(jí)。

貫穿全產(chǎn)業(yè)鏈的支撐服務(wù)

“我們是唯一一家業(yè)務(wù)覆蓋了從前端到后端的半導(dǎo)體供應(yīng)鏈的公司,通過(guò)幾十年的自身積累和對(duì)外并購(gòu),已經(jīng)打通了整個(gè)供應(yīng)鏈?！逼盏巷w半導(dǎo)體技術(shù)有限公司亞太區(qū)副總俞冠源認(rèn)為,對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈的端到端全覆蓋是普迪飛的核心價(jià)值。

普迪飛的端到端分析平臺(tái)具備了大數(shù)據(jù)整合,清洗與分析功能,可以為整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈上的各種公司提供服務(wù)。如果將整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈以設(shè)計(jì)、晶圓制造和封裝測(cè)試三大環(huán)節(jié)來(lái)劃分,針對(duì)每一環(huán)節(jié)的特性,普迪飛均有對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品模塊。

在芯片設(shè)計(jì)階段,普迪飛的軟件可以分析預(yù)測(cè)出產(chǎn)品的良率到底怎樣,通過(guò)埋入芯片的特有結(jié)構(gòu),還能在其進(jìn)入生產(chǎn)甚至應(yīng)用環(huán)節(jié)時(shí)進(jìn)行全面監(jiān)控。另外,普迪飛還提供一些輔助設(shè)計(jì)的部件或模組,能嵌入到EDA工具中,直接進(jìn)行良率分析。

在量產(chǎn)階段,普迪飛能提供控制生產(chǎn)機(jī)臺(tái)的軟件,可以助其將良率達(dá)到最高。同時(shí),還有針對(duì)工藝流程的生產(chǎn)效率提升軟件,可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)原料成本控制等功能。

在封裝的階段,則有監(jiān)控整個(gè)運(yùn)營(yíng)情況的軟件,實(shí)現(xiàn)了封裝中的Wafer級(jí)、Die級(jí)和多芯片級(jí)的產(chǎn)品可追溯。

可以看出,普迪飛不但關(guān)注良率,還關(guān)注效率,而效率的提升也是國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)在升級(jí)過(guò)程中的一項(xiàng)重要任務(wù)。不過(guò),效率的提升并不簡(jiǎn)單,需要半導(dǎo)體公司對(duì)供應(yīng)鏈上下游能充分掌控。俞冠源就指出,國(guó)內(nèi)的晶圓廠或設(shè)計(jì)公司在供應(yīng)鏈的把控方面還是有欠缺的。他舉了臺(tái)積電的例子,“臺(tái)積電為什么能獲得蘋果的訂單,就是因?yàn)樵诜庋b上也下了功夫,開(kāi)發(fā)了3D封裝工藝。相比之下,國(guó)內(nèi)其他的晶圓廠則只是處在純粹的芯片生產(chǎn)階段,原因之一就是沒(méi)有把供應(yīng)鏈的上下游都打通。”

“設(shè)計(jì)公司也有類似的問(wèn)題。國(guó)內(nèi)Fabless公司的某些設(shè)計(jì)水平已經(jīng)趕上國(guó)際大公司,但是在后續(xù)的封裝,模組構(gòu)建上還有差距,無(wú)論是對(duì)Die的追溯還是邊緣AI的部署,國(guó)際先進(jìn)的Fabless都走在前面。”俞冠源補(bǔ)充道。

為了提升半導(dǎo)體公司對(duì)供應(yīng)鏈的掌控能力,普迪飛通過(guò)對(duì)全產(chǎn)業(yè)鏈的數(shù)據(jù)整合,幫助客戶進(jìn)行生產(chǎn)成本的優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)其工藝能力和穩(wěn)定性的不斷提高。

俞冠源表示,全方位提升客戶的良率和效率,源自普迪飛的數(shù)據(jù)分析平臺(tái)對(duì)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的貫穿,更為重要的是多年服務(wù)行業(yè)所積累的經(jīng)驗(yàn)。“以封裝為例,封裝時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力會(huì)導(dǎo)致芯片中晶體管的特性出現(xiàn)改變,如果不了解工藝技術(shù),是無(wú)法進(jìn)行準(zhǔn)確監(jiān)控的。因?yàn)槠盏巷w有同很多客戶一起研發(fā)的經(jīng)驗(yàn),才能對(duì)這種來(lái)自細(xì)節(jié)的挑戰(zhàn)應(yīng)對(duì)自如。”

打消對(duì)云端的誤區(qū),擁抱AI

數(shù)據(jù)上云已經(jīng)成為先進(jìn)制造行業(yè)的核心之一,但是國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)對(duì)此仍有所保留。

數(shù)據(jù)的安全性是晶圓廠和設(shè)計(jì)公司最大的顧慮。俞冠源認(rèn)為這其中存在著一個(gè)誤區(qū),“大家都認(rèn)為數(shù)據(jù)放在自己公司比放在云端安全。實(shí)際上,一個(gè)半導(dǎo)體公司不是純IT公司,在安全方面的人力投入上遠(yuǎn)不如云服務(wù)商。這些云服務(wù)商都會(huì)提供多重安全架構(gòu),足以為客戶數(shù)據(jù)筑起強(qiáng)大的屏障。”

普迪飛推出的DEXTM 網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)幫助全球主要封測(cè)廠實(shí)現(xiàn)了云端部署和邊緣計(jì)算,包括通過(guò)邊緣分析來(lái)實(shí)現(xiàn)快速預(yù)測(cè)和預(yù)測(cè)響應(yīng),減少數(shù)據(jù)丟失,提升數(shù)據(jù)質(zhì)量。而且,去年下半年到今年第一季度,很多普迪飛在美國(guó)和歐洲的客戶已經(jīng)提前開(kāi)始切換云端。

據(jù)俞冠源介紹,普迪飛除了與全球知名的云服務(wù)商,如亞馬遜、阿里等密切合作外,還在軟件中做了很多保障數(shù)據(jù)安全的措施,并聘請(qǐng)了很多安全公司進(jìn)行模擬入侵測(cè)試?！拔覀兒芏嗫蛻舳际琼敿?jí)的國(guó)際半導(dǎo)體公司,他們都有很多的云端安全標(biāo)準(zhǔn),普迪飛的軟件都經(jīng)過(guò)了這些標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試。”

“不是我們比別人聰明,是因?yàn)槲覀儗W(xué)習(xí)的次數(shù)多,積累的經(jīng)驗(yàn)多。我們的平臺(tái)就是百家經(jīng)驗(yàn)的集合體?！庇峁谠刺貏e強(qiáng)調(diào)。

將服務(wù)切換到云端以后,接下來(lái)就需要AI出馬了。俞冠源告訴記者,普迪飛做AI方面的預(yù)測(cè)已經(jīng)很多年了。具體來(lái)說(shuō),以前的晶圓廠都是用量線寬、測(cè)膜厚的方法來(lái)判別良率,普迪飛后來(lái)改用數(shù)據(jù)建立模型,直接就可以進(jìn)行預(yù)判。

如今,晶圓廠使用AI的動(dòng)力是為了降低成本,用同樣的機(jī)臺(tái)生產(chǎn)更多的芯片,更為重要的是,隨著先進(jìn)制程的演進(jìn),有經(jīng)驗(yàn)的人越來(lái)越少。所以,需要將以往的經(jīng)驗(yàn)整合到AI中。而在設(shè)計(jì)公司,著重點(diǎn)在開(kāi)發(fā)出一些提升良率的算法,將其通過(guò)云端部署到封裝廠的量測(cè)機(jī)臺(tái)中。例如,當(dāng)量測(cè)機(jī)臺(tái)檢測(cè)到Wafer上的一顆芯片不合格時(shí),在人工智能算法的引導(dǎo)下,機(jī)臺(tái)便會(huì)自動(dòng)舍棄周圍的一些芯片。

普迪飛現(xiàn)在的做法是允許用戶應(yīng)用最新機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)開(kāi)發(fā)定制模型,以量產(chǎn)數(shù)據(jù)建立預(yù)測(cè)模型?！翱蛻舭褦?shù)據(jù)上傳到我們的系統(tǒng)中進(jìn)行建模,建模之后通過(guò)云端下傳到封裝廠的測(cè)試軟件上運(yùn)行。通過(guò)反饋信息,把準(zhǔn)確率數(shù)據(jù)傳回云端,優(yōu)化后再推給封裝廠。這樣跑一段時(shí)間,模型就會(huì)非常準(zhǔn)確。”俞冠源說(shuō)。

普迪飛已經(jīng)推出了AIM(Advanced Insights for Manufacturing)半導(dǎo)體人工智能解決方案。AIM解決方案架設(shè)于Exensio大數(shù)據(jù)軟件平臺(tái)之上,包含了早期失效診斷(ELF)、智能測(cè)試(ST)、電子物料管理(eBOM)等十多個(gè)功能模塊,結(jié)合人工智能技術(shù)和協(xié)同反饋,驅(qū)動(dòng)對(duì)每個(gè)客戶至關(guān)重要的特定目標(biāo)結(jié)果,實(shí)現(xiàn)效率提升和成本下降。

免費(fèi)云平臺(tái)助力國(guó)內(nèi)中小企業(yè)

在2006年,普迪飛就進(jìn)入了中國(guó)市場(chǎng)。隨著中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展,普迪飛的業(yè)務(wù)模式也在逐步升級(jí)。

俞冠源表示:“普迪飛最開(kāi)始對(duì)中國(guó)業(yè)務(wù)的定位,是為全球各項(xiàng)目進(jìn)行分析,國(guó)內(nèi)員工所做都是國(guó)際化的的項(xiàng)目,在國(guó)內(nèi)還沒(méi)有14nm工藝的時(shí)候,公司六七成的員工都已經(jīng)有相關(guān)經(jīng)驗(yàn)?！?/p>

最近五六年,情況發(fā)生了很大的改變?！肮驹诖髷?shù)據(jù)方面的業(yè)務(wù)成長(zhǎng)很快,于是就做了一個(gè)轉(zhuǎn)型,從過(guò)去做全球項(xiàng)目的支持,轉(zhuǎn)變到重點(diǎn)開(kāi)展國(guó)內(nèi)項(xiàng)目?！庇峁谠赐嘎?目前亞洲業(yè)務(wù)的營(yíng)收占公司總營(yíng)收的50%,國(guó)內(nèi)業(yè)務(wù)則占到25%。

國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)在工藝方面一直在更新?lián)Q代,Fabless也成長(zhǎng)很快?！八晕覀儗?duì)工藝和數(shù)據(jù)方面的策略是齊頭并進(jìn)。特別是Fabless這方面,我們做了很多動(dòng)作。”俞冠源說(shuō)。

在工藝方面,普迪飛還是將重點(diǎn)放在先進(jìn)制程上。對(duì)于現(xiàn)在國(guó)內(nèi)大熱的功率半導(dǎo)體、模擬芯片等,普迪飛也做了相應(yīng)擴(kuò)展。俞冠源表示:“我們的平臺(tái)是通用的,根據(jù)具體工藝,軟件會(huì)提供不同建議,指導(dǎo)用戶建立分析流程。”

半導(dǎo)體行業(yè)本身就是個(gè)數(shù)據(jù)密集型的行業(yè),但是在大數(shù)據(jù)分析的應(yīng)用上卻并不領(lǐng)先,國(guó)內(nèi)的狀況更是如此。

對(duì)此,俞冠源給出了自己的建議,“大數(shù)據(jù)分析的門檻還是很高的,很多人做不出東西就放棄了。實(shí)際上,大數(shù)據(jù)的算法非常復(fù)雜,因此對(duì)系統(tǒng)和算法的選擇非常關(guān)鍵?！?/p>

據(jù)他的觀察,半導(dǎo)體大數(shù)據(jù)最大的問(wèn)題是數(shù)據(jù)種類很多,如果不能很好整合,就會(huì)使數(shù)據(jù)雜亂無(wú)章。國(guó)內(nèi)大部分公司,把90%的時(shí)間都花在整合上了,只有10%的時(shí)間是做分析。“所以,一定要選擇一個(gè)好的平臺(tái),不要被數(shù)據(jù)的整合所困擾。在這方面,普迪飛的平臺(tái)因?yàn)榻?jīng)過(guò)海量數(shù)據(jù)和眾多500強(qiáng)公司的驗(yàn)證,有很多消除新產(chǎn)品推出中的數(shù)據(jù)障礙的經(jīng)驗(yàn),所以是一個(gè)很好的選擇。”

近期,普迪飛公司推出了基于云端部署的Exensio-Hosted半導(dǎo)體數(shù)據(jù)分析平臺(tái)。Exensio–Hosted是一款不需要任何IT維護(hù)的企業(yè)級(jí)的云端數(shù)據(jù)分析系統(tǒng),可以讓客戶隨時(shí)隨地去訪問(wèn)數(shù)據(jù),并且可以做一些定制化的數(shù)據(jù)分析,快速的查找問(wèn)題的根源。

俞冠源說(shuō)這個(gè)平臺(tái)主要是給Fabless用的,而且是免費(fèi)使用?！皣?guó)內(nèi)的設(shè)計(jì)公司都很小,一是沒(méi)有資金,二是沒(méi)有經(jīng)驗(yàn),給了軟件也不會(huì)分析。所以,我們要做長(zhǎng)遠(yuǎn)打算,一方面是培養(yǎng)設(shè)計(jì)公司的能力,一方面是提供方便快速的軟件促進(jìn)其快速提升?！?/p>