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5G芯片质量控制、测试提高芯片安全……OFweek第二期工程师技术专场演讲回顾!

“5G芯片质量控制到6G模型验证的现代化实验室之路”、新一代Armv9架构如何助力CPU安全和性能提升”、“多场景计算单元SOC助力智慧芯视觉发展、“如何通过测试提高芯片的功能安全、“5G物联网时代下的芯机遇与芯挑战……6月23日,OFweek 2021工程师系列在线大会第二期——中国(国际)半导体技术在线会议在OFweek维科网直播平台正式举办,来自NI、Arm中国、瑞芯微、月芯科技、东芯半导体的嘉宾各自带来精彩主题分享。

参与本次会议的工程师观众接近2000人次,线上点赞互动不断,积极专业的提问更是让企业嘉宾应接不暇。值得一提的是,本次会议采用“在线音视频直播”、“互动答疑”、“干货下载”、“实时分享”和“精彩回放”等多种形式进行展示,各位观众可通过以下方式回顾全场会议干货!

【点此进入大会视频回顾】https://meeting.ofweek.com/Home/Live/index/id/812310792263.html

直播间

观众提问高光时刻

企业直播会议室

半导体厂商都带来哪些话题?

5G芯片质量控制到6G模型验证的现代化实验室之路

NI亚太区半导体业务发展经理 范敏 从2G到6G:无线通信和6G愿景;6G挑战和6G需求;NI的5G到6G之路三个角度出发解读了《5G芯片质量控制到6G模型验证的现代化实验室之路》主题分享。

NI亚太区半导体业务发展经理 范敏 演讲

范敏表示,从1G到6G的发展过程中,基本是每10年一个新的蜂窝标准 ,直到3G时代以后,确保全球标准化的组织3GPP领导开发了后续的全球标准。在演讲中展示的一张3GPP十年路线图中显示,早在2016年开始就已经开始了5GNR研究项目的布局,2017年Rel-15基础框架落地,2018年Rel-16添加了第一组需求,直到2020年才开始进入5G元年,预计2025年以后6G真正开展实质活动。

范敏表示,在6G的研究部署上,NI主推的现代实验室包括中央数据湖:通过多个工作流为中央数据湖提供强大的分析和可视化;物理实验室:现代实验室方法为工程和操作提供了改进;仪器路线图:智能路线图方法可实现速度和灵活性。此外,范敏还以NI从6G网络原型到太赫兹射频测试的桥接举例,并展示了从5G BTS/UE验证平台到6G xRAN验证平台,以及6G THz PoC:Sub-THz太赫兹频率下的半导体测试案例。

新一代Armv9架构如何助力CPU安全和性能提升

Arm中国高级资深应用工程师 修志龙(Zenon Xiu) 为大家带来《新一代Armv9架构如何助力CPU安全和性能提升》主题分享。今年,Arm发布了v9架构,将其定位为联网和互联终端(包括服务器)的基础计算平台。v9构架完全兼容此前的v8架构,这个新架构具备三大亮点:增强的安全性、人工智能(AI)、矢量处理和数字信号处理器 (DSP)功能。

Arm中国高级资深应用工程师 修志龙 演讲

修志龙表示,Armv9继续使用AArch64作为基准指令集,但是在其功能上增加了一些非常重要的扩展,以保证architecture numbering的增加,并且允许Arm不仅可以获得对AArch64进行某种软件重新基准化v9的新功能,还能保持我们多年来在v8上获得的扩展。

在演讲中,修志龙提到,一直以来安全性和硬件安全性漏洞都是芯片行业的头等大事,Spectre,Meltdown等漏洞的出现及其所有同级边信道攻击都表明,重新思考如何保证安全成为了一个基本需求。Arm希望用来解决这一总体问题的方法是通过引入Arm机密计算体系结构(Arm Confidential Compute Architecture:CAA)来重新设计安全应用程序的工作方式。这也是Arm v9重点关注安全、AI处理以及更快的网络的原因。同时,CCA引入了动态创建“realms”的新概念,可以将其视为对OS或虚拟机管理程序完全不透明的安全容器化执行环境。系统管理程序将仍然存在,但仅负责调度和资源分配。而“realm”将由称为“ealm manager”的新实体管理,其被认为是一段新的代码,大致大小约为hypervisor的1/10。realm内的应用程序将能够“证明”领域管理器以确定其是否可信任,这对于传统的虚拟机管理程序而言是不可能的。Armv9架构的另一项安全技术是内存标签扩展,内存标签扩展技术可以在软件中查找空间和时间内存安全的问题,允许软件将指向内存的指针与标签建立关联,并在使用指针时检查这个标签是否正确。

多场景计算单元SOC助力智慧芯视觉发展

瑞芯微产品市场部 产品经理/高级工程师 张帅 在《多场景计算单元SOC助力智慧芯视觉发展》演讲中提到,快速兴起的人工智能技术给汽车电子、智能手机、智能家居、教育及办公、智慧商业、智慧农牧业、工业应用带来了全新的变革,与此同时也带来了诸多新的特性,比如多样化、场景具体化、碎片化特性,同时算法精度质量、数据安全、效率提升、部署便利性、落地难度等都成为了人工智能技术应用中被广为关注的因素。

瑞芯微产品市场部 产品经理/高级工程师 张帅 演讲

以当前最为火热的几款产品为例,智慧安防摄像头、AI翻译笔、扫地机器人、智慧门锁等,虽然各自属于不同的应用领域,但“智能”这一关键特性成为了几款产品的共通点。张帅表示,AIoT时代给芯片带来的挑战各有不同,需要人们对芯片的感知能力、算法确定性、能效比以及应用规模进行针对性选择,专用的AI处理器NPU、DSP、ASIC成本低,能效比高,但是模型需要转换,可能应用局限;通用处理器CPU、GPU成本高,能效比一般,但重在移植、部署容易,应用扩展容易。

基于此,瑞芯微针对性推出多场景、通用化、安全性的瑞芯微AI视觉芯片。在AI及视觉上,可以提供高性能NPU、ISP视觉处理、视频数据结构化;多芯片布局包含CPU、DSP到NPU,从轻智能到边缘计算安全启动,TEE 环境家用、商用、工规等;同时还配套了完善的软件,适配Android/Linux/RTOS,支持RKNN AI 平台,Rock-X AI 组件,以及差异化应用支持。

在张帅展示的瑞芯微智能计算视觉的全家福展示图中可以看到,涵盖了从CPU/DSP到NPU所有的芯片,其中有端侧和边缘侧的解决方案。纯CPU类的,目前主推的主要是RK3288\RK3399和RK3326这三颗芯片,主要满足的是端侧轻量化AI需求。具体来看,RV1108和RK1608目前主要应用于3D视觉处理,比如ToF和结构产品,用于深度信息计算。NPU是这几年瑞芯微快速发展的技术,在很多芯片中都内置了神经网络处理器,从第一代的RK1808和3399Pro,到第二代的1109、1126,以及第三代的刚刚出来的3566芯片,和今年9月份出来的3588,瑞芯微针对场景和技术都做了很多升级和改进。

如何助力车载SoC芯片功能安全性的测试

智能驾驶越来越进入大众生活的同时,汽车芯片的类型从之前的成熟封装向先进封装演进,同时对测试的要求也愈加复杂。在保证芯片功能安全性的条件下如何优化测试的方法是其中重要的挑战。在月芯科技 | 日月光集团 工程总监 王钧锋 带来的《如何助力车载SoC芯片功能安全性的测试》主题分享。

月芯科技 | 日月光集团 工程总监 王钧锋 演讲

王钧锋提到,当前汽车芯片不管是应用还是开发都相对成熟,随着汽车行业进一步迈向智能化发展,汽车相关芯片的复杂度和尺寸要求不断增加,封装技术对提高汽车芯片微小化、多功能化及高度集成化愈趋重要。

王钧锋重点提到汽车芯片测试中的计算部分,在汽车计算领域因为采用先进的工艺技术,封装形式也更倾向于先进封装,以满足汽车对计算能力的要求。日月光在汽车集成电路有着丰富的经验与研发能力,提供Wire Bond/WLCSP/Flip Chip/SiP模块与先进封装的完整解决方案,满足客户不同的产品需求。

在封装类型上,因应汽车使用场景和功能的不同,对应的封装类型有较大区别,如汽车安全控制系统和实现先进驾驶辅助系统(ADAS)需要的感知相关的传感芯片一般采用小外形集成电路封装(SOIC)或方形扁平无引脚封装(QFN),汽车娱乐系统(Infotainment)包括车用音响、导航系统GPS、车载娱乐影音系统等一般采用细间距BGA封装(FBGA)或晶圆级芯片封装(WLCSP)方式。

为确保汽车的安全性和可靠性,除了选对封装技术,还需要严格的测试方法。从芯片的前期验证到最终量产,测试主要分为特征化测试(Char Test)、量产测试(Production Test)和AEC-Q 测试,其中特征化测试主要测试设备的性能及三温,量产测试主要包括屏幕故障部件以及相关的成本测试,而AEC-Q主要是质量测试,测试芯片生命周期和能力。具体来看,月芯科技提供从芯片封装、芯片测试开发、AEC-Q认证以及国内稀缺的量产老化+FT测试,为车电芯片提供从工程到量产的完整解决方案。通过对汽车AEC-Q产品在测试过程中的流程管控,将40多项实验产品的ATE测试数据处理呈现可视化数据报告,缩短芯片AEC-Q验证周期。

5G物联网时代,芯机遇,芯挑战

在东芯半导体股份有限公司副总经理 陈磊看来,5G物联网时代给芯片产业带来了新的机遇与挑战。从图示的2015年~2019年我国大陆集成电路产品的进口/出口金额情况来看,我国集成电路行业依赖进口,芯片国产化需求紧迫。其中。存储器是进口集成电路产品最主要的细分产品之一,随着国内集成电路水平不断提高,2019年我国集成电路业界通过自主研发和生产,得到重大突破,朝气蓬勃的发展势头不可阻挡。尤其是在5G物联网时代,5G、物联网、智能手机、智能家居、新能源汽车等产业市场规模逐渐增加,给我国存储芯片产业带来更多的期待。

东芯半导体股份有限公司副总经理 陈磊 演讲

如今,国产半导体企业多年攻坚、迎头追赶,受益于下游广阔,终端市场支撑足;贸易摩擦,国产替代正当时;资源配套,产业链合力突围等因素影响,如今发展整体向好。可以看到,根据中国半导体行业协会公布的数据,2019年我国集成电路设计业的销售规模为3063.5亿元,同比增长21.6%设计业占整体产业链的比重不断上升,到2019年,IC设计业已占整体产业链的比重达40.5%,这也表明,今年来我国集成电路产业链结构趋优化。

据陈磊介绍,东芯半导体于2014年成立,产期专注于中小容量存储芯片,旗下产品系列多样,在功能和性能方面形成一定优势。公司以精湛的技术能力、拥有自主知识产权、完整解决方案努力实现国产替代,致力于大力发展具有自主知识产权的国内存储芯片技术并积极开拓国内市场应用,迅速提升中国在Memory行业的设计研发能力。陈磊还从合作研发,打造稳定供应链到下游应用领域等方面出发,着重介绍了东芯半导体在闪存产品工艺制程不断精进,可靠性逐步从工业级标准向车规级标准迈进,定制化服务能力等优势特点。

圆桌对话:芯片产业发展现状背后的思考

在圆桌对话环节,主持人结合近期以来芯片产业的热点动态以及技术前沿趋势两大方向与嘉宾进行了精彩的探讨。从传统汽车到如今的智能汽车,芯片性能的提升也给汽车芯片可靠性和安全性测试带来了更多、更高的要求。两者比较之下,在智能车用芯片测试上跟传统车用芯片测试提出了不少新的要求和理解,月芯科技 | 日月光集团 工程总监 王钧锋告诉我们,车载SoC发展远比不上消费电子SoC。对于车用芯片测试来说,最主要的是看运行速度、使用寿命以及工作电压/工作频率等方面,在这方面会通过可靠性验证、老化测试,甚至是不同压力/温度/湿度等条件下工作电压或工作频率会产生什么样的变化。不过目前的问题是车载SoC不管是市场规模还是产品上量都远比不上消费电子SoC,因此厂商们对此也在努力搭建相应的测试环境、设备,甚至是配备相应的人才等,以便于更好地为芯片设计公司提供这方面的服务。

在与东芯半导体股份有限公司副总经理陈磊的探讨中提到,5G网络是第五代移动通信网络,其峰值理论传输速度可达每秒数10Gb,比4G网络的传输速度快数百倍。5G的快速发展使得基站需求量猛增,从4G基站到5G基站基础架构的变化给存储芯片提供了更广阔的市场空间,与此同时又提出了不少新的要求。在陈磊看来,一是5G基站存储芯片布局密度上比4G基站高2-3倍;二是5G基站相比于4G基站在架构上出现了调整,对NOR Flash的容量在增大;此外,5G基站需要24小时不间断的运作,工作的环境会处在高温、高湿、粉尘等环境中。

结合本次活动主题“芯世界,芯格局”,如今,从芯片设计到芯片生产制造、封装测试再到应用落地,全球已经形成环环相扣的产业链,两位嘉宾又是如何看到当前半导体产业一体化生态建设发展以及企业带来的助力呢?王钧锋表示,国际贸易形势给国内芯片测试厂商带来了更多的新机会,尤其是车用芯片产业,以往新的芯片上车周期极长,如今车用芯片的导入速度提高,这不仅是“缺芯”问题的影响,更是智能汽车时代芯片加速迭代的统一要求。显然,国内智能汽车市场发展速度远超国外,车用芯片市场规模扩张的同时,也能看到不少国产车用芯片厂商在此过程中崛起,也许在未来能有机会由国内厂商主导定义车用芯片研发测试的相关标准。

陈磊则认为,作为半导体产业链中的一份子,东芯半导体作为Fabless厂商,目前的业务和重点还在设计上,如何选择Fab合作是重中之重。合作的Fab具不具备我们所需要的的工艺节点,在这方面其实可以更好的帮助国内的Foundry公司在调试38nm甚至24nm工艺节点上的技术进展。另一方面,基于产能平衡的角度选择封测领域合适的供应链,目前看来,国内封测厂商在这一块发展的已经比较成熟且稳定。此外,针对当前芯片产业链“缺货涨价潮”现象,陈磊认为这一紧张局势或将延续到明年。从需求和供应两方面来看,东芯半导体在供应端没有特别大的增量或变化,而想要晶圆厂在产能方面进行扩产并不现实,至少短期内实现。从需求端来看,国内的需求强劲,以TWS耳机为首的穿戴式产品热销促进了存储器的需求,最近一两年疫情发展下人们居家办公带动了PC、云服务、远程通讯等领域的发展,也造成了供应链局势进一步紧张。

正如“同一个世界,同一个梦想”一样,全球芯片产业已经形成紧密联系的一个整体,牵一发而动全身。不论是上游缺货还是下游应用市场爆发,都会对芯片产业链的供需平衡造成一定的影响。在嘉宾精彩的回答完毕以及观众的点赞中,OFweek 2021工程师系列在线大会第二期——中国(国际)半导体技术在线会议也正式落下帷幕。

OFweek电子工程网针对此次会议全程录音录制,意犹未尽的观众朋友们可以通过以下方式进行了解:

1、关注OFweek电子工程微信公众号联系客服获取相关资料;

2、点击下方链接回顾全场视频:

https://meeting.ofweek.com/Home/Live/index/id/812310792263.html

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