利用數據分析因應嚴苛的晶片複雜性和製程要求

矽晶片製造過程的日益複雜度導致其所涉及的數據量暴增。傳統上,工程團隊只能得到晶片開發過程中與他們的步驟相關的數據,但要從晶片生命週期的其他階段獲取數據,一直都是比較困難的。而將原始數據轉化成有用的見解則更為困難。它不僅需要篩選大量數據,且工程師需要知道要尋找什麼,需要查詢什麼來釐清數據。單單考慮測試數據領域,有來自晶圓接受測試、凸塊(bump)、晶圓測試、封裝、最終測試和系統級測試的數據。不光只有在下游階段、能夠在早期設計和製造過程中利用數據也十分關鍵。也就是說,數據支持的深度和廣度,對協助找出任何問題的根本原因並且加以解決是非常重要的。

隨著半導體應用在越來越多的不同領域中,各個產業對於朝向零缺陷方法(zero-defect approaches)要求也日益迫切。事實上,半導體缺陷現在通常以十億分之一(ppb)計量,而不是百萬分之一(ppm)。以汽車產業為例,安全性常常取決於汽車電子系統和半導體元件的可靠性和高性能。即使是看似微不足道的缺陷率,也可能造成巨大的成本損失和潛在的危害,因此必須避免。業界從未有過像現在這樣重視利用數據分析,來加速品質和良率問題的匯流。

從設計到製造,半導體開發過程產生了大量的數據,其數量得以 PB計。但是,鑒於所涉及的資料量或專業知識的不足,這個資訊寶藏中大部分的洞察(insights),往往仍然未被發掘。

如果有一種方法,可以輕鬆地確定如何提高半導體品質、良率和產能,同時可以自動管理與分析大量的數據,並點出關鍵的具體行動方案,那該有多好?更重要的是,如果可以根據矽的各個生命週期階段的生產和監控數據,增強晶片的功率和性能,又該多好啊?

現在有個新的矽生命週期管理解決方案出現了,它就是Synopsys Silicon.da 解決方案,而它對於處理和分析數據量的能力比過去任何時候都強大。Synopsys Silicon.da 解決方案涵蓋了所有產品製造階段,從設計、製造、到診斷,一直到大量測試,它提高了工程生產力、矽效率和工具可擴展性。這個全新端對端分析的整合平台,可以從產品製造計劃中節省數周到數月的時間,同時生產出更高品質、性能更佳的產品。

數據分析環境的關鍵核心優勢

作為新思科技 晶片生命週期管理(SLM)家族的一部分,Silicon.da 處理並分析PB 級矽數據,比大多數分析工具能處理的還要多。憑藉其產品能力與智能,該解決方案提供了以下專注於工程生產力、矽效率和工具可擴展性的關鍵核心優勢:

  • 讓工程師輕鬆確定如何改善關鍵晶片生產指標(例如良率和品質),以及如何增強關鍵營運指標(例如晶片功率和性能)。
  • 透過其 40 多個自動化方案,自動突顯矽數據的異常值,使工程團隊能夠快速識別並改正半導體供應鏈中的潛在問題。
  • 透過跨設計、製造、診斷和測試數據領域的按鈕按壓(push-button)相關性,提供自動化的根本原因分析。
  • 在單一的可共享環境中整合所有製造階段的分析,防止耗時的多工具使用,實現統一的零件層級(part-level)可追溯性和除錯。

Silicon.da 利用整合Synopsys Avalon™ CAD 導航和除錯解決方案來執行失效分析(failure analysis),以及整合Synopsys TestMAX™ 測試自動化家族來結合端對端良率優化和學習流程。此外Silicon.da 還整合與 Synopsys PrimeShield™ 設計韌性分析和優化解決方案以及 Synopsys TestMAX 套件,來提供業界首創的、從後矽測試晶片到前矽設計的閉環(closed-loop)功率和性能優化流程。利用來自製程、電壓和溫度(PVT)監控和路徑邊界監控的實際晶片監控數據,達到高價值的功率和性能優化流程。這些監控器收集的矽數據可以幫助在設計階段,提高前矽模型的準確性,從而減少不必要的防護帶(guard bands)和降額(derates),來最小化功耗需求但仍保持所需的性能。

Silicon.da 也支援應用於計算密集型設計,像AI 和高性能計算的先進多晶片系統。該解決方案提供了在雲端處理與存儲數據的靈活性。

半導體製造中整合的力量

從數據中獲得的智能和洞察為工程師提供一個有效的工具,來提升他們的晶片效能。在設計階段,他們可以利用分析來改善功率和性能。在量產初期,他們可以致力於良率提升與降低時間。而在生產中,他們可以努力改善晶片的品質、良率和產能。

然而,雖然每個生命週期階段都有其獨特的一套挑戰和解決方案,但擁有一個能夠對統一生命週期階段有全面研究的解決方案,可以提供解決問題的最快途徑,因為在一個生命週期階段中遇到的問題,可能源於較早的生命週期階段。應用從設計到製造的分析智能,Silicon.da 提供了一種先前在市場上沒有的整合性方法。這展示了擁有一個整合的端對端解決方案的重要性。

總之,工程團隊如果擁有了 Silicon.da 這個武器,便可以將矽設計和製造中的數據爆量,轉化為他們的競爭優勢。