普迪飛俞冠源：數據魔法讓中國半導體行業(yè)順利升級2.0

全球超過(guò)24,000臺芯片生產(chǎn)設備通過(guò)其提供的生產(chǎn)監控軟件進(jìn)行連接,全球主要封測廠(chǎng)的數據都與其對接,其全球數據庫管理了超過(guò)4000 TB的半導體數據。在全球半導體行業(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據分析的方法來(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,普迪飛公司與國際一流的流片廠(chǎng)及設計公司密切合作,幫助先進(jìn) Fab、 Fabless、IDM/System等國際領(lǐng)先的半導體公司完成了眾多先進(jìn)工藝量產(chǎn)項目?，F在,中國半導體行業(yè)正從構建基礎的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)戰數據和經(jīng)驗幫助中國半導體企業(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體供應鏈的公司,通過(guò)幾十年的自身積累和對外并購,已經(jīng)打通了整個(gè)供應鏈?！逼盏巷w半導體技術(shù)有限公司亞太區副總俞冠源認為,對產(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具備了大數據整合,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)鏈以設計、晶圓制造和封裝測試三大環(huán)節來(lái)劃分,針對每一環(huán)節的特性,普迪飛均有對應的產(chǎn)品模塊。

在芯片設計階段,普迪飛的軟件可以分析預測出產(chǎn)品的良率到底怎樣,通過(guò)埋入芯片的特有結構,還能在其進(jìn)入生產(chǎn)甚至應用環(huán)節時(shí)進(jìn)行全面監控。另外,普迪飛還提供一些輔助設計的部件或模組,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)機臺的軟件,可以助其將良率達到最高。同時(shí),還有針對工藝流程的生產(chǎn)效率提升軟件,可以實(shí)現生產(chǎn)原料成本控制等功能。

在封裝的階段,則有監控整個(gè)運營(yíng)情況的軟件,實(shí)現了封裝中的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半導體行業(yè)在升級過(guò)程中的一項重要任務(wù)。不過(guò),效率的提升并不簡(jiǎn)單,需要半導體公司對供應鏈上下游能充分掌控。俞冠源就指出,國內的晶圓廠(chǎng)或設計公司在供應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(píng)果的訂單,就是因為在封裝上也下了功夫,開(kāi)發(fā)了3D封裝工藝。相比之下,國內其他的晶圓廠(chǎng)則只是處在純粹的芯片生產(chǎn)階段,原因之一就是沒(méi)有把供應鏈的上下游都打通?！?/p>

“設計公司也有類(lèi)似的問(wèn)題。國內Fabless公司的某些設計水平已經(jīng)趕上國際大公司,但是在后續的封裝,模組構建上還有差距,無(wú)論是對Die的追溯還是邊緣AI的部署,國際先進(jìn)的Fabless都走在前面?！庇峁谠囱a充道。

為了提升半導體公司對供應鏈的掌控能力,普迪飛通過(guò)對全產(chǎn)業(yè)鏈的數據整合,幫助客戶(hù)進(jìn)行生產(chǎn)成本的優(yōu)化,實(shí)現其工藝能力和穩定性的不斷提高。

俞冠源表示,全方位提升客戶(hù)的良率和效率,源自普迪飛的數據分析平臺對整個(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?！耙苑庋b為例,封裝時(shí)產(chǎn)生的應力會(huì )導致芯片中晶體管的特性出現改變,如果不了解工藝技術(shù),是無(wú)法進(jìn)行準確監控的。因為普迪飛有同很多客戶(hù)一起研發(fā)的經(jīng)驗,才能對這種來(lái)自細節的挑戰應對自如?！?/p>

打消對云端的誤區,擁抱AI

數據上云已經(jīng)成為先進(jìn)制造行業(yè)的核心之一,但是國內半導體行業(yè)對此仍有所保留。

數據的安全性是晶圓廠(chǎng)和設計公司最大的顧慮。俞冠源認為這其中存在著(zhù)一個(gè)誤區,“大家都認為數據放在自己公司比放在云端安全。實(shí)際上,一個(gè)半導體公司不是純IT公司,在安全方面的人力投入上遠不如云服務(wù)商。這些云服務(wù)商都會(huì )提供多重安全架構,足以為客戶(hù)數據筑起強大的屏障?！?/p>

普迪飛推出的DEXTM 網(wǎng)絡(luò )已經(jīng)幫助全球主要封測廠(chǎng)實(shí)現了云端部署和邊緣計算,包括通過(guò)邊緣分析來(lái)實(shí)現快速預測和預測響應,減少數據丟失,提升數據質(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(hù)已經(jīng)提前開(kāi)始切換云端。

據俞冠源介紹,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據安全的措施,并聘請了很多安全公司進(jìn)行模擬入侵測試?！拔覀兒芏嗫蛻?hù)都是頂級的國際半導體公司,他們都有很多的云端安全標準,普迪飛的軟件都經(jīng)過(guò)了這些標準的測試?！?/p>

“不是我們比別人聰明,是因為我們學(xué)習的次數多,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。

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方面的預測已經(jīng)很多年了。具體來(lái)說(shuō),以前的晶圓廠(chǎng)都是用量線(xiàn)寬、測膜厚的方法來(lái)判別良率,普迪飛后來(lái)改用數據建立模型,直接就可以進(jìn)行預判。

如今,晶圓廠(chǎng)使用AI的動(dòng)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(zhù)先進(jìn)制程的演進(jìn),有經(jīng)驗的人越來(lái)越少。所以,需要將以往的經(jīng)驗整合到AI中。而在設計公司,著(zhù)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(chǎng)的量測機臺中。例如,當量測機臺檢測到Wafer上的一顆芯片不合格時(shí),在人工智能算法的引導下,機臺便會(huì )自動(dòng)舍棄周?chē)囊恍┬酒?/p>

普迪飛現在的做法是允許用戶(hù)應用最新機器學(xué)習技術(shù)開(kāi)發(fā)定制模型,以量產(chǎn)數據建立預測模型?！翱蛻?hù)把數據上傳到我們的系統中進(jìn)行建模,建模之后通過(guò)云端下傳到封裝廠(chǎng)的測試軟件上運行。通過(guò)反饋信息,把準確率數據傳回云端,優(yōu)化后再推給封裝廠(chǎng)。這樣跑一段時(shí)間,模型就會(huì )非常準確?！庇峁谠凑f(shuō)。

普迪飛已經(jīng)推出了AIM(Advanced Insights for Manufacturing)半導體人工智能解決方案。AIM解決方案架設于Exensio大數據軟件平臺之上,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(gè)功能模塊,結合人工智能技術(shù)和協(xié)同反饋,驅動(dòng)對每個(gè)客戶(hù)至關(guān)重要的特定目標結果,實(shí)現效率提升和成本下降。

免費云平臺助力國內中小企業(yè)

在2006年,普迪飛就進(jìn)入了中國市場(chǎng)。隨著(zhù)中國半導體行業(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(kāi)始對中國業(yè)務(wù)的定位,是為全球各項目進(jìn)行分析,國內員工所做都是國際化的的項目,在國內還沒(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?！?/p>

最近五六年,情況發(fā)生了很大的改變?！肮驹诖髷祿矫娴臉I(yè)務(wù)成長(cháng)很快,于是就做了一個(gè)轉型,從過(guò)去做全球項目的支持,轉變到重點(diǎn)開(kāi)展國內項目?！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%,國內業(yè)務(wù)則占到25%。

國內半導體行業(yè)在工藝方面一直在更新?lián)Q代,Fabless也成長(cháng)很快?！八晕覀儗に嚭蛿祿矫娴牟呗允驱R頭并進(jìn)。特別是Fabless這方面,我們做了很多動(dòng)作?！庇峁谠凑f(shuō)。

在工藝方面,普迪飛還是將重點(diǎn)放在先進(jìn)制程上。對于現在國內大熱的功率半導體、模擬芯片等,普迪飛也做了相應擴展。俞冠源表示:“我們的平臺是通用的,根據具體工藝,軟件會(huì )提供不同建議,指導用戶(hù)建立分析流程?！?/p>

半導體行業(yè)本身就是個(gè)數據密集型的行業(yè),但是在大數據分析的應用上卻并不領(lǐng)先,國內的狀況更是如此。

對此,俞冠源給出了自己的建議,“大數據分析的門(mén)檻還是很高的,很多人做不出東西就放棄了。實(shí)際上,大數據的算法非常復雜,因此對系統和算法的選擇非常關(guān)鍵?！?/p>

據他的觀(guān)察,半導體大數據最大的問(wèn)題是數據種類(lèi)很多,如果不能很好整合,就會(huì )使數據雜亂無(wú)章。國內大部分公司,把90%的時(shí)間都花在整合上了,只有10%的時(shí)間是做分析?！八?一定要選擇一個(gè)好的平臺,不要被數據的整合所困擾。在這方面,普迪飛的平臺因為經(jīng)過(guò)海量數據和眾多500強公司的驗證,有很多消除新產(chǎn)品推出中的數據障礙的經(jīng)驗,所以是一個(gè)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半導體數據分析平臺。Exensio–Hosted是一款不需要任何IT維護的企業(yè)級的云端數據分析系統,可以讓客戶(hù)隨時(shí)隨地去訪(fǎng)問(wèn)數據,并且可以做一些定制化的數據分析,快速的查找問(wèn)題的根源。

俞冠源說(shuō)這個(gè)平臺主要是給Fabless用的,而且是免費使用?！皣鴥鹊脑O計公司都很小,一是沒(méi)有資金,二是沒(méi)有經(jīng)驗,給了軟件也不會(huì )分析。所以,我們要做長(cháng)遠打算,一方面是培養設計公司的能力,一方面是提供方便快速的軟件促進(jìn)其快速提升?！?/p>