书籍：《炬丰科技-半导体工艺》

文章：电子半导体白皮书

编号：JFKJ-21-401

作者：炬丰科技

介绍

半导体本质上是日常生活的一部分。像电和水一样，半导体所支持的系统的基本要素现在是现代生活的基本组成部分。从我们使用的计算机到我们驾驶的汽车，我们携带的智能手机到我们在厨房使用的电器，所有这些都是由半导体实现的。这些现代电器改变了我们在日常生活中的生活方式、互动和互动方式。

所有这一切的支柱是持续的数字化转型，通过全球和本地网络使用物联网 (IoT) 协议收集、存储和访问数据和信息。谷歌、苹果、Facebook、亚马逊的存储农场——我们中的许多人甚至都不知道——完全依靠半导体来为它们供电。这些信息和数据丰富并改变了我们的日常生活。

未来的大趋势和机遇

50 年来，半导体行业在应对和解决高度复杂的挑战方面有着悠久的历史。产品的复杂性随着每一个新的一代和技术节点而增加。许多片上系统 (SoC) 半导体设计可能涉及数十亿个晶体管，而启用该硬件所需的软件代码行数则高达十倍。

添加固件、硬件选项和软件版本控制的配置；大规模大规模定制的能力；软件可追溯性；以及安全和质量要求的融合，复杂性似乎无法克服。

然而，半导体是解决当前在我们生活中几乎不变的大趋势的使能技术：

• 几乎所有东西的电气化（例如电子控制）

• 智能互联 基础设施支持 我们的社区和城市

• 自主性 车辆 操作转换 所有形式的移动解决方案

• 制造、产品或能源系统中支持物联网的网络，可监控整个系统以预测和优化性能，同时减少故障

• 自主运营 在数据分析和系统处理网络支持的生产和订单履行活动中，以满足已知和可能的需求

这些大趋势肯定会对半导体公司产生影响，包括以下好处：

• 跟上更快的技术周期

• 达到客户要求的 0.25-1.00 PPM 水平

走向数字化

随着半导体复杂性的不断增加，对设计和制造供应链的需求也在不断增加。这些供应链进一步受到强调，要求公司在全球范围内部署“随处设计，随处建造”的战略。

图 4 概述了当今半导体公司面临的挑战。

单域多域解决方案

尽管缺乏跨多个领域的单一解决方案并在竞争环境中缩短上市时间方面设定了标准，但半导体市场仍在增长。它已经演变为一种混合制造功能模型，采用外包合同制造（即晶圆代工厂和分包商进行组装和测试）或内部工厂扩充，从而降低成本并为所有人创造更多机会以取得更好的结果。

然而，这在将产品从工程推向市场时消除了测试周期，从而导致验证阶段有所减少。

产品生命周期智能 (PLI)：数据分析方法论

来自 SCO、PLM、ERP 和其他系统的数据很快就会变得不堪重负。产品生命周期智能 (PLI) 是一种将数据转化为可操作信息的新兴方式，可以看作是产品数据管理 (PDM) 和 PLM 的演变。

PLI 是机器学习和高级分析的应用程序，它从企业系统中挖掘现有数据以获得洞察力（如图 8 所示）。企业数据代表了机器学习和高级分析的独特机会，因为数据是结构化的，分析师熟悉它，并且通常跨系统共享。这包括 PDM、PLM、CAD、QMS 中的产品开发、生产和市场数据；其他业务系统，包括ERP；以及其他制造平台，例如 MES 和产量跟踪系统。

结论

半导体行业一直都有面向未来的产品、设计和工厂。只要数据在规划、设计、开发和生产的所有领域大规模互连，这种情况将在未来 10 到 20 年继续下去。和谐的数字企业可以通过智能机器、智能数据分析、智能产品和智能工厂的动态系统、工程师和生产工人的全球团队以及整个生态系统的单一协作环境来实现。