半导体行业,对于身处“做大做强”进程中的中国制造来说,无疑是那颗皇冠上的明珠。其不单单是高精尖制造业的典型代表,也承载了我们底层硬科学技术创新的重要使命。
如今,时代潮流的涌动,又为半导体行业叠加上了数字化的光芒,为其业务的创新发展奠定基础。这颗皇冠明珠,也由此越发熠熠生辉。
在近日举行的第二十届中国国际半导体博览会(ICChina2022)上,华为与生态伙伴一起,展示了其全流程的数字化全景图,通过数字技术助力半导体行业实现高水平质量的发展,达成新的飞跃。
作为一个典型的知识密集型、技术密集型、资本密集型的“三高”产业,半导体行业的数字化,覆盖了从研发到生产,再到封装,乃至工厂园区的全周期、全流程。在这一高度自动化的领域,数字技术不仅带来了生产力的提升,更是产业高质量发展的根基。
首先从芯片设计这一上游环节开始。EDA技术已涵盖了半导体的设计、仿真、验证、制造全过程,能完成超大规模集成电路芯片的功能设计、综合、验证、物理设计等流程。
随着芯片规模慢慢的变大、制程越来越先进,EDA仿真对于算力和存储的需求也在不断的提高。华为推出的芯片设计仿真解决方案,覆盖了数据中心基础设施、集群计算套件,为EDA软件提供有力的算力支撑,满足各种场景的设计需求。
在生产环节,CIM系统的快速上线和稳定运行,则是半导体企业业务发展的基础保障。用智能化手段追赶先进工艺水平,是国内半导体公司发展的主线,尤其是需要新技术来加持先进工艺和成品高良率。其中,先进制程工艺采样点倍增带来生产的全部过程控制、监控与分析的数据量呈指数级增加,对数据处理性能要求激增;而高良率需要采集全量全链路数据且多种数据类型和格式,需要PB级的数据存储与分析能力。
华为的CIM基础设施解决方案,涵盖了ARM计算、高性能存储、高斯数据库、欧拉操作系统等软硬件基础设施。其通过应用集群、SAN存储、数据库、NAS的端到端双活,以及热备容量冗余备份和迅速恢复技术,来保证数据不丢失、业务零中断,从而为半导体公司可以提供7个9的高可靠能力。
除了设计和生产环节,数字园区的建设,也正在受到半导体企业的重视。传统园区的安全管理单纯靠人来完成、园区的服务体验差、管理效率低下,急需通过数字化来实现重塑。
华为的智慧园区解决方案,由以敏捷物联为代表的园区边缘、IP+光为代表的园区联接、实现了单机柜融合和极简运维的园区中枢组成,与伙伴的应用一起,达成制造园区的数字化,全方位重塑了园区的安全、体验、成本和效率。
伴随着产业的加快速度进行发展,半导体行业的数字化转型正在加速推进,华为在数字化研发、数字化生产、数字化园区的全方位布局,正在描述出一个半导体行业数字化的全景图,帮助半导体企业快速提升核心竞争力。
与别的行业不同,半导体行业对于数字技术的要求更高,覆盖整个业务流程。与其他行业一样,半导体行业的数字化,也是由一个一个的细分场景组成。在顶层设计之下,“大处着眼、细处着手”,才可能正真的保证将数字化落到实处,实现提质增效。
这也对ICT厂商提出了更多的要求,一定要通过细分的产品和解决方案,来满足半导体企业的场景化需求。
在EDA仿真场景中,为追赶摩尔定律,芯片集成度已达到数十亿门级。为此,仿真任务复杂度随芯片集成度快速增加,读写性能要求已上升至数十万OPS。
华为EDA场景存储方案,采用OceanStorDorado全闪存存储,来帮助芯片企业大幅度提升EDA仿真性能表现。其小IO聚合满条带ROW连续写、元数据操作核心算法等八大技术,实现了EDA性能和持续性的全面提升。
在半导体封装场景中,传统的人工复判检测的新方法面临着巨大挑战。由于产品品种类型多、缺陷情况复杂,单靠人工作业,不仅工作量大,而且精度和稳定能力难以保障。
华为通过昇腾人机一体化智能系统使能平台,打造了半导体先进封装一站式方案,帮助芯片公司实现AI质检。基于自身30多年的成熟经验,华为能够给大家提供极简易用的一站交付企业级AI平台,降低70%的封装质检人力成本,并将错误召回率提升到99.9%以上。
信息安全,是芯片工厂的一大挑战。设备漏洞、非法接入、恶意软件、长期潜伏等安全事项,都会破坏公司制作,导致数据泄露,造成难以弥补的损失。
华为提供的非侵入式整体防护方案,在生产网的入口设置安全隔离区,阻止IT威胁进入OT,对生产网提供整体防护;微隔离技术,通过旁挂或直挂防火墙方式,开启入侵防御和网络防病毒功能,在生产网的边界做全面防护;态势感知,则可以智能检测和发现未知的高级威胁。
上述三个场景,只是半导体行业数字化的典型代表。高性能、高可靠、高安全,是芯片企业各个业务场景对于ICT产品和方案的普遍要求,也是半导体行业实现升级转型的基础保障。
随着自动化、数字化、智能化的逐步深入,半导体行业对于ICT解决方案的要求也逐渐提升。强有力的ICT基础设施、功能优异的应用软件、持续的运维保障,正在成为芯片公司实现业务创新的源动力。
这样的需求,仅靠单一厂商显然不足以满足,即使是像华为这样的领导型厂商。因此,汇聚整个生态的力量,就成为必然选择。在此进程中,不同生态企业之间的紧密合作,尤显重要。
“硬件开放、软件开源、使能伙伴”,是华为从始至终坚持的原则,自身聚焦于底层技术,而将上层应用交给合作伙伴来完成。上述提到的全流程的场景化解决方案,就是由华为携手合作伙伴共同打造的。
在硬件方面,华为通过昇腾万里合作伙伴计划,发展了13家整机伙伴、20+硬件合作伙伴、15家一体机伙伴;通过昇腾开发者成长计划,赋能1000+合作伙伴、1600+解决方案认证、23个创新中心。
在软件方面,华为通过欧拉、鸿蒙、高斯等根技术创新,与生态伙伴合作,共同打造基础软件底座,带来全场景应用。在AI算法和行业应用领域,华为也携手合作伙伴联合创新,助力工业制造智能化升级。
在EDA方面,国内主流EDA软件厂商都已实现与鲲鹏的生态适配。山东概伦电子NanoSpice也全面兼容鲲鹏服务器,并进行了多维度的性能调优,实现领先的仿真吞吐量。
在CIM方面,华为与众多软件开发商深度合作,推出了相应的解决方案,包括赛美特的半导体CIM多元化合作解决方案、赛意的YMS(良率管理系统)联合解决方案、泰治科技的一站式工业大数据平台、朋熙的派工解决方案等。
正是通过与生态伙伴的携手合作、共同创新,华为得以为半导体行业提供了覆盖设计、生产和园区的全场景数字化解决方案,并带来了丰富的创新实践,为我国半导体产业的高质量、可持续发展提供了动能,加速了全行业数字化的进程。