書籍：《炬豐科技-半導(dǎo)體工藝》

文章：電子半導(dǎo)體白皮書

編號：JFKJ-21-401

作者：炬豐科技

介紹

半導(dǎo)體本質(zhì)上是日常生活的一部分。像電和水一樣，半導(dǎo)體所支持的系統(tǒng)的基本要素現(xiàn)在是現(xiàn)代生活的基本組成部分。從我們使用的計(jì)算機(jī)到我們駕駛的汽車，我們攜帶的智能手機(jī)到我們在廚房使用的電器，所有這些都是由半導(dǎo)體實(shí)現(xiàn)的。這些現(xiàn)代電器改變了我們在日常生活中的生活方式、互動和互動方式。

所有這一切的支柱是持續(xù)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，通過全球和本地網(wǎng)絡(luò)使用物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 協(xié)議收集、存儲和訪問數(shù)據(jù)和信息。谷歌、蘋果、Facebook、亞馬遜的存儲農(nóng)場——我們中的許多人甚至都不知道——完全依靠半導(dǎo)體來為它們供電。這些信息和數(shù)據(jù)豐富并改變了我們的日常生活。

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未來的大趨勢和機(jī)遇

50 年來，半導(dǎo)體行業(yè)在應(yīng)對和解決高度復(fù)雜的挑戰(zhàn)方面有著悠久的歷史。產(chǎn)品的復(fù)雜性隨著每一個(gè)新的一代和技術(shù)節(jié)點(diǎn)而增加。許多片上系統(tǒng) (SoC) 半導(dǎo)體設(shè)計(jì)可能涉及數(shù)十億個(gè)晶體管，而啟用該硬件所需的軟件代碼行數(shù)則高達(dá)十倍。

添加固件、硬件選項(xiàng)和軟件版本控制的配置；大規(guī)模大規(guī)模定制的能力；軟件可追溯性；以及安全和質(zhì)量要求的融合，復(fù)雜性似乎無法克服。

然而，半導(dǎo)體是解決當(dāng)前在我們生活中幾乎不變的大趨勢的使能技術(shù)：

??幾乎所有東西的電氣化（例如電子控制）

??智能互聯(lián) 基礎(chǔ)設(shè)施支持 我們的社區(qū)和城市

??自主性 車輛 操作轉(zhuǎn)換 所有形式的移動解決方案

??制造、產(chǎn)品或能源系統(tǒng)中支持物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)，可監(jiān)控整個(gè)系統(tǒng)以預(yù)測和優(yōu)化性能，同時(shí)減少故障

??自主運(yùn)營 在數(shù)據(jù)分析和系統(tǒng)處理網(wǎng)絡(luò)支持的生產(chǎn)和訂單履行活動中，以滿足已知和可能的需求

這些大趨勢肯定會對半導(dǎo)體公司產(chǎn)生影響，包括以下好處：

??跟上更快的技術(shù)周期

??達(dá)到客戶要求的 0.25-1.00 PPM 水平

走向數(shù)字化

隨著半導(dǎo)體復(fù)雜性的不斷增加，對設(shè)計(jì)和制造供應(yīng)鏈的需求也在不斷增加。這些供應(yīng)鏈進(jìn)一步受到強(qiáng)調(diào)，要求公司在全球范圍內(nèi)部署“隨處設(shè)計(jì)，隨處建造”的戰(zhàn)略。

圖 4 概述了當(dāng)今半導(dǎo)體公司面臨的挑戰(zhàn)。

單域多域解決方案

盡管缺乏跨多個(gè)領(lǐng)域的單一解決方案并在競爭環(huán)境中縮短上市時(shí)間方面設(shè)定了標(biāo)準(zhǔn)，但半導(dǎo)體市場仍在增長。它已經(jīng)演變?yōu)橐环N混合制造功能模型，采用外包合同制造（即晶圓代工廠和分包商進(jìn)行組裝和測試）或內(nèi)部工廠擴(kuò)充，從而降低成本并為所有人創(chuàng)造更多機(jī)會以取得更好的結(jié)果。

然而，這在將產(chǎn)品從工程推向市場時(shí)消除了測試周期，從而導(dǎo)致驗(yàn)證階段有所減少。

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產(chǎn)品生命周期智能 (PLI)：數(shù)據(jù)分析方法論

來自 SCO、PLM、ERP 和其他系統(tǒng)的數(shù)據(jù)很快就會變得不堪重負(fù)。產(chǎn)品生命周期智能 (PLI) 是一種將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可操作信息的新興方式，可以看作是產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理 (PDM) 和 PLM 的演變。

PLI 是機(jī)器學(xué)習(xí)和高級分析的應(yīng)用程序，它從企業(yè)系統(tǒng)中挖掘現(xiàn)有數(shù)據(jù)以獲得洞察力（如圖 8 所示）。企業(yè)數(shù)據(jù)代表了機(jī)器學(xué)習(xí)和高級分析的獨(dú)特機(jī)會，因?yàn)閿?shù)據(jù)是結(jié)構(gòu)化的，分析師熟悉它，并且通常跨系統(tǒng)共享。這包括 PDM、PLM、CAD、QMS 中的產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)和市場數(shù)據(jù)；其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)，包括ERP；以及其他制造平臺，例如 MES 和產(chǎn)量跟蹤系統(tǒng)。

結(jié)論

半導(dǎo)體行業(yè)一直都有面向未來的產(chǎn)品、設(shè)計(jì)和工廠。只要數(shù)據(jù)在規(guī)劃、設(shè)計(jì)、開發(fā)和生產(chǎn)的所有領(lǐng)域大規(guī)模互連，這種情況將在未來 10 到 20 年繼續(xù)下去。和諧的數(shù)字企業(yè)可以通過智能機(jī)器、智能數(shù)據(jù)分析、智能產(chǎn)品和智能工廠的動態(tài)系統(tǒng)、工程師和生產(chǎn)工人的全球團(tuán)隊(duì)以及整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的單一協(xié)作環(huán)境來實(shí)現(xiàn)。

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