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芯片生命周期解決方案幫助您傾聽芯片

（2024年11月27日更新）

今天半導體產業的發展逐漸呈現出技術節點縮小、設計規模擴大、系統規模擴大等趨勢。要想在半導體市場保持競爭力，需要面對從概念到設計、制造和部署的整個挑戰 IC 在生命周期中，一套能夠在芯片生命周期中提供全面可見性的解決方案勢在必行。

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西門子提出了芯片生命周期解決方案 (silicon lifecycle solutions, SLS)。 SLS 建立了幫助半導體公司改進現有技術的整體方法，SLS 平臺可以從芯片和芯片生產的相關過程中收集數據，挖掘潛在數據，從而在所需的時間和地點提供可操作的信息：例如 DFT 技術可提高 IC 優化試驗效率，并實現診斷驅動的良率分析 (Diagnosis Driven Yield Analysis)；SLS 在此基礎上，解決方案得到了進一步的利用 DFT 邏輯監控和評估電路行為，并收集饋入fab-to-field優化循環數據。

SLS 另一個關鍵部件是嵌入式功能監控器。它們收集可管理形式的相關數據，必要時制定和實施局部響應：例如，關鍵汽車安全設備中使用的半導體必須保證可靠性、安全性和安全性，不受網絡攻擊的影響。 SLS 作為一個框架，它可以在汽車中使用 SoC 監控和評估整個壽命期。

芯片生命周期管理元素

SLS 它涵蓋了傳統的半導體價值鏈-設計、制造、測試和bring-up。同時，它也深入到設備的部署階段：提供信息，方便客戶更容易地將設計引入設備，推出最終產品，支持持續的現場監控，實現現場預防性維護，確保設備在現場升級后繼續保持高性能。它向設備制造商提供信息 OEM 客戶和最終用戶將現場信息反饋給半導體概念和生產過程。

要發揮 SLS 優要兩個基本要素：

· 半導體架構師需要納入設計增強（design augmentations），用于從芯片中收集數據，促進其他工藝的發展。

· SLS 半導體需要多方合作 IP 提供商、芯片開發商、制造設施OEM、整合服務公司、數據庫和分析提供商。

在工藝的前端中，電影中的數據源包括 DFT 邏輯、參數監視器和功能監視器。所有傳感器、監視器和 DFT 邏輯會產生大量的數據——即使有出色的分析能力，也會不知所措。Samtec代理監控基礎設施充分考慮了這一點。它使用可在運行過程中配置的監控器，只收集感興趣的數據，結合數據壓縮技術，并將數據納入快速外部連接，將數據轉移到片外。

作為完整 SLS 下圖顯示了涵蓋整個半導體價值鏈的平臺示例 Siemens EDA工具組合。

圖1： Siemens EDA Tessent 芯片生命周期解決方案平臺的高層概念圖

該平臺有四個不同的階層：

評估、監控和管理：這一層包構成 SLS 基于平臺的傳感器和監視器，收集生命周期各階段可用的系統相關數據。用于識別結構缺陷和退化 DFT 用于觀察芯片子系統與芯片與嵌入式軟件交互的邏輯和功能監視器(嵌入式分析)。這些功能可以幫助設計師智能地監控、理解和控制任何電影結構的活動，包括定制邏輯、連接和 CPU 核心，然后全面了解芯片系統，提供智能數據篩選和實時線速操作。

快速分析：該層是一種低延遲響應的嵌入式決策引擎，用于在很短的時間內檢測、認知和響應威脅。在一些最終應用程序中，快速響應時間非常重要，特別是安全、安全和隱私問題，如交通或數據中心。例如，在自動駕駛汽車應用程序中，系統可以檢測攝像頭饋入的卡頓像素，并允許主 CPU 決定采取什么行動。

數據庫層：在不同的生命周期階段，第三層包含的應用程序通過電影監控收集和存儲 IP大量生成的數據。這涉及到來自多個供應商和來源的數據——從設計到制造、運營甚至淘汰。基于這種理解，開放 API、成功的關鍵因素是合作伙伴關系、聯盟能力和參與相關標準組織。

應用程序層：許多應用程序可以通過使用芯片系統的數據來啟用或增強。例如，用于分析和測試故障診斷和根本原因bring-up、在硬件加速模擬和調通過程中，調試和芯片特征提取以及全系統調試的應用程序。

半導體的新趨勢帶來了新的挑戰和創新的解決方案。下一代 SoC 面向可靠性高、性能高、安全性高的電子系統。西門子產品生命周期管理 (PLM)解決方案涵蓋了從設計、實現、部署和現場服務到報廢活動（如最終處置）的整個生命周期。如今，為這些電子產品供電 IC 芯片生命周期管理也采用了同級別的審查（STS）解決方案是該實踐的代表，包括功能、結構和參數監控、硬件和軟件分析（電影和云），致力于開發開放界面，加強合作伙伴關系、聯盟能力，參與適當標準的制定，將產品生命周期管理應用于半導體價值鏈，并將其與生態系統相結合，賦予半導體產業新的增長動力和創新價值。