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              把握數字化轉型“芯”機遇,華為給半導體行業注入新動能
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              2022-11-17 00:17
              文章摘要:華為已經從數字化研發、數字化生產和數字化園區三個層面出發,為半導體行業打造了一攬子的產品和解決方案,貫穿整個半導體行業的設計研發、生產制造和運營管理等多個領域,正在為半導體行業的可持續性發展帶來源源不斷的新動能。

              半導體行業是電子信息產業的基石,不僅行業自身擁有巨大的增長前景,也是物聯網、人工智能、車聯網等新型產業發展的基礎構件。

              尤其在2020年《新時期促進集成電路產業和軟件產業高質量發展若干政策》出臺以來,我國半導體行業進入迅猛發展的新階段。來自工信部的數據顯示,2021年,我國集成電路全行業銷售額首次突破萬億元,達到10458億元;2012~2021年復合增長率為19%,是同期全球增速的3倍。

              在半導體快速發展的同時,半導體的工藝復雜度越來越高,制程精度也日益增高。在這一趨勢下,越來越多的半導體企業開始將大數據、人工智能等新技術應用到研發、生產、制造等領域,為半導體工廠的穩定運行、高效決策提供有力支撐。

              為了進一步助力半導體行業向全自動、智能化、多元化演進,華為已經從數字化研發、數字化生產和數字化園區三個層面出發,為半導體行業打造了一攬子的產品和解決方案,貫穿整個半導體行業的設計研發、生產制造和運營管理等多個領域,正在為半導體行業的可持續性發展帶來源源不斷的新動能。

              數字化研發:要高效,更要安全可靠

              在半導體行業中,EDA(Electronic Design Automation,電子設計自動化)涵蓋了半導體的電路設計、制造、封測的全部環節,是行業的核心技術之一。

              所謂EDA,就是指利用計算機軟件完成大規模集成電路的設計、仿真、驗證等流程的設計方式。作為集成電路產業鏈中的最上游,EDA是設計廠商完成芯片設計、代工廠商實現成品率提升的核心基礎工具。

              不過,對于半導體行業來說,數字化研發的實現不只是采用EDA工具那么簡單。在先進工藝節點不斷演進,晶體管尺寸不斷逼近物理極限的今天,芯片設計團隊在進行仿真和驗證時,往往需要調用大規模的算力集群,以及對整個算力集群進行管理和調度、推動算力集群與存儲系統的交互等。

              為了滿足芯片設計需要,華為推出的EDA解決方案,覆蓋了底層的數據中心基礎設施底座,以及集群計算管理平臺;再通過與EDA工具廠商能力的聯合,可以幫助客戶構建設計仿真一體化的芯片研發環境。

              不僅如此,華為EDA解決方案同時還支持通過云服務構建彈性、按需的芯片研發環境,同時結合集群調度軟件,可以做到傳統數據中心和公有云流通管理,構建混合云模式,統一管理和調度資源進行設計仿真,從而幫助客戶提升IT投資效率,縮短芯片研發上市時間。

              伴隨著仿真數據持續倍增,數據的存儲和保護日趨重要。為此,針對半導體企業設計研發數據的存儲需要,華為推出了EDA存儲解決方案,該方案可幫助芯片研發設計團隊實現高安全的全生命周期數據管理、高效率的數據流動和高可靠的數據存儲。

              尤其在數據保護層面,面對EDA仿真數據持續倍增,且以KB級小文件為主的趨勢,華為EDA海量小文件備份方案可將備份效率提升10倍,實現快速檢索恢復;而針對芯片設計研發相關文檔和圖紙等數據的保護,華為防勒索解決方案則可助力EDA仿真數據安全邁向新高度,確保芯片設計研發數據不受侵害。

              數字化生產:全面提高生產效率與良率

              眾所周知,半導體制造業是一個典型的技術密集型行業,生產工藝的復雜性和精確性非常之高。因此,半導體制造業必須對生產過程需要實施更加精細化的管理,才能實現提升良品率、低成本高質量的目標,并在持續激烈的競爭中贏得優勢。

              目前,半導體硅片的尺寸規格不斷擴大,其中,全球超過90%的半導體硅片都是大尺寸硅片,最為主流的半導體硅片尺寸已經高達300mm。與此同時,半導體的先進制程工藝也在更進一步發展,關鍵尺寸已達7nm甚至更加先進。在這一趨勢下,半導體工廠的建設、機臺設備的投資成本持續增長,單個晶圓的生產成本越來越高。

              為此,半導體企業正在通過數字化轉型,不斷提升生產效率和良率。CIM作為部署在半導體晶圓制造以及先進封測工廠內部的生命級軟件系統,系統的優劣直接影響半導體工廠的生產效率、良率控制、半導體企業的訂單能力和議價能力,進而影響半導體企業的市場競爭力。

              隨著技術的發展,新一代CIM不僅要遵循業界各項標準,更穩定、更可靠,還要具備強大的容錯容災能力和信息安全防護能力,以及更加及時服務能力等。如今,華為聯合伙伴推出的新一代CIM系統不僅在架構上、技術體系上和根技術上對CIM系統進行了創新,也建立起符合業界標準的全新CIM生態。

              據了解,華為聯合伙伴推出的新一代CIM系統采用了高斯數據庫以及華為虛擬化解決方案等,未來還將采用歐拉操作系統、開源的消息中間件等;同時,該系統還具有從底層硬件到上層應用全面的高可用設計,可以保障整體系統7*24不間斷服務;不僅如此,系統還率先采用微服務、容器化的部署,使得資源部署、擴展更加便捷,能實現跨數據中心的冗余能力。

              除此之外,為了進一步助力半導體企業實現數字化生產,華為還通過與生態伙伴的深度合作,推出了晶圓制造良率管理系統YMS、OPC仿真平臺解決方案、智能質檢系統等,全方位提升半導體制造的效率和質量。

              比如,面對傳統質檢設備誤判率較高、人工復判效率低等問題,華為基于昇騰AI基礎軟硬件與??怂官|檢算法所打造的智能質檢系統,可將人工成本降低60%、提升檢出率40%,進而提升產品良率、縮短研發時間,增強企業競爭力。

              數字化園區:將“安全、綠色、智慧”落到實處

              對于半導體行業來說,數字化轉型不僅要聚焦設計、制造、封測等核心環節展開,還要從工廠、園區的角度入手,通過構建“安全、綠色、智慧”的制造園區,從更高層次、更大層面推動半導體制造轉型升級。

              目前,半導體制造園區主要存在以下三大痛點:首先,園區生產安全成本高,安防、消防應急管理以及生產安監等基本靠人;其次,園區綜合管理效率低,園區管理無標準流程支撐,物流運轉效率低,能效統計難、預測難,設施設備以人工管理為主;第三,園區服務體驗差,通勤、考勤、門禁、就餐、宿舍等體驗復雜,會議室、辦公工位使用效率低。

              針對這些問題,華為推出的智慧園區解決方案,依托開放智能的數字平臺,基于即插即用的聯接,通過簡潔高效的工具,可以幫助半導體企業構建“安全、綠色、智慧”的制造園區,實現安全從被動到主動、全園無死角,實現園區整體運營效率的提升,并打造極致的客戶體驗。

              其中,開放智能的數字平臺通過封裝新ICT能力,沉淀行業知識,可支撐業務應用快速開發;即插即用的聯接支持園區終端快速接入,實現園區多終端、跨系統間的可靠聯動和業務創新;簡潔高效的工具可提供產線預裝、現場勘查/點位實施工具、統一運維工具等,能夠將服務效率提升30%。

              得益于近年來我國頒布的一系列支持半導體行業發展政策,行業產量及市場規模持續增加,中國已是全球需求最大的半導體市場。在半導體行業快速發展的當下和未來,推動半導體行業的數字化轉型,已經成為行業發展的必然趨勢。而華為通過在數字化研發、數字化生產、數字化園區的全方位布局,無疑為半導體行業的數字化轉型勾勒出一幅全新圖景。

              11月16日至18日,在第二十屆中國國際半導體博覽會上,華為一方面將與合作伙伴一道,共同展現在數字化研發、數字化生產和數字化園區上,為半導體行業帶來的創新產品和解決方案;另一方面也將深入分享華為在半導體行業數字化轉型的創新實踐,敬請期待!




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