三星|华为:半导体智能工厂的“数字底座”

三星|华为:半导体智能工厂的“数字底座”

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三星|华为:半导体智能工厂的“数字底座”

过去的50年发展起来的半导体制造技术 , 逐渐成为了支撑数字社会不断发展的基石 。
而随着数字经济时代的到来 , 作为新一代数字技术的重要基础 , 半导体产业的增速明显高于全球GDP的增速 , 依然是最具发展潜力的高科技产业之一 。
从全球市场来看 , 尽管2022年受全球经济放缓影响 , 半导体市场增速有所回落 , 但长期向好态势不变 。 预计2030年全球半导体市场规模有望增长到万亿美元 。

半导体产业链有明确的产业分工 , 中国在半导体制造方面 , 有较深厚的积累 , 并且发展速度很快 , 如今则面临向智能制造演进的新考验 。
“良率”问题逼出来的智能化升级
半导体制造业 , 良率是一个决定性的因素 。
【三星|华为:半导体智能工厂的“数字底座”】随着半导体制造工艺越来越高 , 其制造难度及品质管控也在呈指数级增长 。 半导体制造工艺的复杂性在于:生产步骤多达上千步 , 每道工序工艺参数多达上千 , 因此几乎每个制程步骤的良率都必须接近100% , 才能确保最终生产良率维持在可接受的水平 。
举个例子 , 假设有一种包含1000道工序的半导体工艺技术 , 若是每一道工序产品良率为99.9% , 则最终的产品良率仅为36.7% , 可见半导体制造业之难 。

半导体制造业 , 要实现稳定的良率 , 就必然要向智能化技术要效率 , 对生产流程的每一道工序进行精细化的数据分析 , 以保证良率和产能 。
和传统制造业通过ERP来提质增效相似 , 半导体领域的软件系统叫做CIM系统 , 是由制造执行系统(MES)、统计过程控制系统(SPC)、设备自动化方案(EAP)、配方管理系统(RMS)、良率管理系统(YMS)等数十种软件系统组成 。
通过CIM , 半导体工厂可以提升生产效率 , 降低错误 , 提高良率 , 由此业务对生产系统也提出了更高的要求:比如更高的设备稼动率 , 更高效的整厂生产效率 , 更低的错误发生率 , 发生错误时能快速找到原因 , 良率得到进一步提升 , 新的工艺制程能快速跑稳 , 新订单能快速量产和更加灵活地应对客户的需求 , 订单能按时出货 。
同时也对底层支撑的IT系统提出了挑战 , 如何通过高可靠、高扩展性、高性能和数据安全的系统来支撑半导体制造业迈向智能制造 , 就成为一个新的课题 。
六大创新 , 赋能半导体制造智能化升级
国内半导体行业也不乏优秀的企业 , 如赛美特是一家工业智能制造系统提供商 , 专注于为半导体及泛半导体行业客户提供整体解决方案及服务 , 致力于提供一站式国产CIM系统集成解决方案 。
华为也在通过CIM基础设施方案 , 基于丰富的产品组合 , 为智能工厂提供数字底座 。 按照华为政企智能制造半导体电子行业解决方案总监艾小平的介绍 , 这套方案共有六大架构创新:
第一 , 当下主流的IT架构 , 正从“以资源为中心”向“以应用为中心”的架构演进 , 其本质是为了提升资源利用率 , 提升业务敏捷性 , 降低故障恢复响应时间 。 华为的第一个架构创新 , 就是引入容器技术 , 以此来大幅提升系统可用性和效率 。
第二 , 数据库是一个系统的内核 , 承载了关键业务数据的价值 。 数据作为企业的核心资产 , 数据库作为关键技术 , 实现国产化至关重要 。 华为通过高斯数据库的极致性能 , 可以帮助半导体制造企业实现性能和可靠性的提升 。