普迪飛俞冠源：數(shù)據(jù)魔法讓中國半導(dǎo)體行業(yè)順利升級2.0

全球超過24,000臺芯片生產(chǎn)設(shè)備通過其提供的生產(chǎn)監(jiān)控軟件進行連接,全球主要封測廠的數(shù)據(jù)都與其對接,其全球數(shù)據(jù)庫管理了超過4000 TB的半導(dǎo)體數(shù)據(jù)。在全球半導(dǎo)體行業(yè)追逐頂尖制程的過程中,有一家公司一直致力于用大數(shù)據(jù)分析的方法來推動全行業(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年的時光中,普迪飛公司與國際一流的流片廠及設(shè)計公司密切合作,幫助先進 Fab、 Fabless、IDM/System等國際領(lǐng)先的半導(dǎo)體公司完成了眾多先進工藝量產(chǎn)項目?，F(xiàn)在,中國半導(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戰(zhàn)數(shù)據(jù)和經(jīng)驗幫助中國半導(dǎo)體企業(yè)順利升級。

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,通過幾十年的自身積累和對外并購,已經(jīng)打通了整個供應(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,對產(chǎn)業(yè)鏈的端到端全覆蓋是普迪飛的核心價值。

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

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

在量產(chǎn)階段,普迪飛能提供控制生產(chǎn)機臺的軟件,可以助其將良率達到最高。同時,還有針對工藝流程的生產(chǎn)效率提升軟件,可以實現(xiàn)生產(chǎn)原料成本控制等功能。

在封裝的階段,則有監(jiān)控整個運營情況的軟件,實現(xiàn)了封裝中的Wafer級、Die級和多芯片級的產(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內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)在升級過程中的一項重要任務(wù)。不過,效率的提升并不簡單,需要半導(dǎo)體公司對供應(yīng)鏈上下游能充分掌控。俞冠源就指出,國內(nèi)的晶圓廠或設(shè)計公司在供應(yīng)鏈的把控方面還是有欠缺的。他舉了臺積電的例子,“臺積電為什么能獲得蘋果的訂單,就是因為在封裝上也下了功夫,開發(fā)了3D封裝工藝。相比之下,國內(nèi)其他的晶圓廠則只是處在純粹的芯片生產(chǎn)階段,原因之一就是沒有把供應(yīng)鏈的上下游都打通?！?/p>

“設(shè)計公司也有類似的問題。國內(nèi)Fabless公司的某些設(shè)計水平已經(jīng)趕上國際大公司,但是在后續(xù)的封裝,模組構(gòu)建上還有差距,無論是對Die的追溯還是邊緣AI的部署,國際先進的Fabless都走在前面?！庇峁谠囱a充道。

為了提升半導(dǎo)體公司對供應(yīng)鏈的掌控能力,普迪飛通過對全產(chǎn)業(yè)鏈的數(shù)據(jù)整合,幫助客戶進行生產(chǎn)成本的優(yōu)化,實現(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)分析平臺對整個產(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?！耙苑庋b為例,封裝時產(chǎn)生的應(yīng)力會導(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),是無法進行準(zhǔn)確監(jiān)控的。因為普迪飛有同很多客戶一起研發(fā)的經(jīng)驗,才能對這種來自細(xì)節(jié)的挑戰(zhàn)應(yīng)對自如。”

打消對云端的誤區(qū),擁抱AI

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

數(shù)據(jù)的安全性是晶圓廠和設(shè)計公司最大的顧慮。俞冠源認(rèn)為這其中存在著一個誤區(qū),“大家都認(rèn)為數(shù)據(jù)放在自己公司比放在云端安全。實際上,一個半導(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)商都會提供多重安全架構(gòu),足以為客戶數(shù)據(jù)筑起強大的屏障。”

普迪飛推出的DEXTM 網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)幫助全球主要封測廠實現(xiàn)了云端部署和邊緣計算,包括通過邊緣分析來實現(xiàn)快速預(yù)測和預(yù)測響應(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,很多普迪飛在美國和歐洲的客戶已經(jīng)提前開始切換云端。

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,并聘請了很多安全公司進行模擬入侵測試?！拔覀兒芏嗫蛻舳际琼敿壍膰H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)過了這些標(biāo)準(zhǔn)的測試。”

“不是我們比別人聰明,是因為我們學(xué)習(xí)的次數(shù)多,積累的經(jīng)驗多。我們的平臺就是百家經(jīng)驗的集合體?！庇峁谠刺貏e強調(diào)。

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

如今,晶圓廠使用AI的動力是為了降低成本,用同樣的機臺生產(chǎn)更多的芯片,更為重要的是,隨著先進制程的演進,有經(jīng)驗的人越來越少。所以,需要將以往的經(jīng)驗整合到AI中。而在設(shè)計公司,著重點在開發(fā)出一些提升良率的算法,將其通過云端部署到封裝廠的量測機臺中。例如,當(dāng)量測機臺檢測到Wafer上的一顆芯片不合格時,在人工智能算法的引導(dǎo)下,機臺便會自動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)用最新機器學(xué)習(xí)技術(shù)開發(fā)定制模型,以量產(chǎn)數(shù)據(jù)建立預(yù)測模型?！翱蛻舭褦?shù)據(jù)上傳到我們的系統(tǒng)中進行建模,建模之后通過云端下傳到封裝廠的測試軟件上運行。通過反饋信息,把準(zhǔn)確率數(shù)據(jù)傳回云端,優(yōu)化后再推給封裝廠。這樣跑一段時間,模型就會非常準(zhǔn)確?！庇峁谠凑f。

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)軟件平臺之上,包含了早期失效診斷(ELF)、智能測試(ST)、電子物料管理(eBOM)等十多個功能模塊,結(jié)合人工智能技術(shù)和協(xié)同反饋,驅(qū)動對每個客戶至關(guān)重要的特定目標(biāo)結(jié)果,實現(xiàn)效率提升和成本下降。

免費云平臺助力國內(nèi)中小企業(yè)

在2006年,普迪飛就進入了中國市場。隨著中國半導(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。

俞冠源表示:“普迪飛最開始對中國業(yè)務(wù)的定位,是為全球各項目進行分析,國內(nèi)員工所做都是國際化的的項目,在國內(nèi)還沒有14nm工藝的時候,公司六七成的員工都已經(jīng)有相關(guān)經(jīng)驗?！?/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)成長很快,于是就做了一個轉(zhuǎn)型,從過去做全球項目的支持,轉(zhuǎn)變到重點開展國內(nèi)項目?！庇峁谠赐嘎?目前亞洲業(yè)務(wù)的營收占公司總營收的50%,國內(nèi)業(yè)務(wù)則占到25%。

國內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)在工藝方面一直在更新?lián)Q代,Fabless也成長很快。“所以我們對工藝和數(shù)據(jù)方面的策略是齊頭并進。特別是Fabless這方面,我們做了很多動作。”俞冠源說。

在工藝方面,普迪飛還是將重點放在先進制程上。對于現(xiàn)在國內(nèi)大熱的功率半導(dǎo)體、模擬芯片等,普迪飛也做了相應(yīng)擴展。俞冠源表示:“我們的平臺是通用的,根據(jù)具體工藝,軟件會提供不同建議,指導(dǎo)用戶建立分析流程?！?/p>

半導(dǎo)體行業(yè)本身就是個數(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,國內(nèi)的狀況更是如此。

對此,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。實際上,大數(shù)據(jù)的算法非常復(fù)雜,因此對系統(tǒng)和算法的選擇非常關(guān)鍵。”

據(jù)他的觀察,半導(dǎo)體大數(shù)據(jù)最大的問題是數(shù)據(jù)種類很多,如果不能很好整合,就會使數(shù)據(jù)雜亂無章。國內(nèi)大部分公司,把90%的時間都花在整合上了,只有10%的時間是做分析。“所以,一定要選擇一個好的平臺,不要被數(shù)據(jù)的整合所困擾。在這方面,普迪飛的平臺因為經(jīng)過海量數(shù)據(jù)和眾多500強公司的驗證,有很多消除新產(chǎn)品推出中的數(shù)據(jù)障礙的經(jīng)驗,所以是一個很好的選擇?！?/p>

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。Exensio–Hosted是一款不需要任何IT維護的企業(yè)級的云端數(shù)據(jù)分析系統(tǒng),可以讓客戶隨時隨地去訪問數(shù)據(jù),并且可以做一些定制化的數(shù)據(jù)分析,快速的查找問題的根源。

俞冠源說這個平臺主要是給Fabless用的,而且是免費使用?！皣鴥?nèi)的設(shè)計公司都很小,一是沒有資金,二是沒有經(jīng)驗,給了軟件也不會分析。所以,我們要做長遠(yuǎn)打算,一方面是培養(yǎng)設(shè)計公司的能力,一方面是提供方便快速的軟件促進其快速提升。”