5G芯片質(zhì)量控制、測試提高芯片安全……OFweek第二期工程師技術(shù)專場演講回顧！

“5G芯片質(zhì)量控制到6G模型驗證的現(xiàn)代化實驗室之路”、“新一代Armv9架構(gòu)如何助力CPU安全和性能提升”、“多場景計算單元SOC助力智慧芯視覺發(fā)展”、“如何通過測試提高芯片的功能安全”、“5G物聯(lián)網(wǎng)時代下的芯機遇與芯挑戰(zhàn)”……6月23日，OFweek 2021工程師系列在線大會第二期——中國（國際）半導(dǎo)體技術(shù)在線會議在OFweek維科網(wǎng)直播平臺正式舉辦，來自NI、Arm中國、瑞芯微、月芯科技、東芯半導(dǎo)體的嘉賓各自帶來精彩主題分享。

參與本次會議的工程師觀眾接近2000人次，線上點贊互動不斷，積極專業(yè)的提問更是讓企業(yè)嘉賓應(yīng)接不暇。值得一提的是，本次會議采用“在線音視頻直播”、“互動答疑”、“干貨下載”、“實時分享”和“精彩回放”等多種形式進行展示，各位觀眾可通過以下方式回顧全場會議干貨！

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直播間

觀眾提問高光時刻

企業(yè)直播會議室

半導(dǎo)體廠商都帶來哪些話題？

5G芯片質(zhì)量控制到6G模型驗證的現(xiàn)代化實驗室之路

NI亞太區(qū)半導(dǎo)體業(yè)務(wù)發(fā)展經(jīng)理 范敏 從2G到6G：無線通信和6G愿景；6G挑戰(zhàn)和6G需求；NI的5G到6G之路三個角度出發(fā)解讀了《5G芯片質(zhì)量控制到6G模型驗證的現(xiàn)代化實驗室之路》主題分享。

NI亞太區(qū)半導(dǎo)體業(yè)務(wù)發(fā)展經(jīng)理 范敏 演講

范敏表示，從1G到6G的發(fā)展過程中，基本是每10年一個新的蜂窩標準 ，直到3G時代以后，確保全球標準化的組織3GPP領(lǐng)導(dǎo)開發(fā)了后續(xù)的全球標準。在演講中展示的一張3GPP十年路線圖中顯示，早在2016年開始就已經(jīng)開始了5GNR研究項目的布局，2017年Rel－15基礎(chǔ)框架落地，2018年Rel－16添加了第一組需求，直到2020年才開始進入5G元年，預(yù)計2025年以后6G真正開展實質(zhì)活動。

范敏表示，在6G的研究部署上，NI主推的現(xiàn)代實驗室包括中央數(shù)據(jù)湖：通過多個工作流為中央數(shù)據(jù)湖提供強大的分析和可視化；物理實驗室：現(xiàn)代實驗室方法為工程和操作提供了改進；儀器路線圖：智能路線圖方法可實現(xiàn)速度和靈活性。此外，范敏還以NI從6G網(wǎng)絡(luò)原型到太赫茲射頻測試的橋接舉例，并展示了從5G BTS／UE驗證平臺到6G xRAN驗證平臺，以及6G THz PoC：Sub－THz太赫茲頻率下的半導(dǎo)體測試案例。

新一代Armv9架構(gòu)如何助力CPU安全和性能提升

Arm中國高級資深應(yīng)用工程師 修志龍（Zenon Xiu） 為大家?guī)怼缎乱淮鶤rmv9架構(gòu)如何助力CPU安全和性能提升》主題分享。今年，Arm發(fā)布了v9架構(gòu)，將其定位為聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)終端（包括服務(wù)器）的基礎(chǔ)計算平臺。v9構(gòu)架完全兼容此前的v8架構(gòu)，這個新架構(gòu)具備三大亮點：增強的安全性、人工智能（AI）、矢量處理和數(shù)字信號處理器 （DSP）功能。

Arm中國高級資深應(yīng)用工程師 修志龍 演講

修志龍表示，Armv9繼續(xù)使用AArch64作為基準指令集，但是在其功能上增加了一些非常重要的擴展，以保證architecture numbering的增加，并且允許Arm不僅可以獲得對AArch64進行某種軟件重新基準化v9的新功能，還能保持我們多年來在v8上獲得的擴展。

在演講中，修志龍?zhí)岬?，一直以來安全性和硬件安全性漏洞都是芯片行業(yè)的頭等大事，Spectre，Meltdown等漏洞的出現(xiàn)及其所有同級邊信道攻擊都表明，重新思考如何保證安全成為了一個基本需求。Arm希望用來解決這一總體問題的方法是通過引入Arm機密計算體系結(jié)構(gòu)（Arm Confidential Compute Architecture：CAA）來重新設(shè)計安全應(yīng)用程序的工作方式。這也是Arm v9重點關(guān)注安全、AI處理以及更快的網(wǎng)絡(luò)的原因。同時，CCA引入了動態(tài)創(chuàng)建“realms”的新概念，可以將其視為對OS或虛擬機管理程序完全不透明的安全容器化執(zhí)行環(huán)境。系統(tǒng)管理程序?qū)⑷匀淮嬖?，但僅負責調(diào)度和資源分配。而“realm”將由稱為“ealm manager”的新實體管理，其被認為是一段新的代碼，大致大小約為hypervisor的1／10。realm內(nèi)的應(yīng)用程序?qū)⒛軌颉白C明”領(lǐng)域管理器以確定其是否可信任，這對于傳統(tǒng)的虛擬機管理程序而言是不可能的。Armv9架構(gòu)的另一項安全技術(shù)是內(nèi)存標簽擴展，內(nèi)存標簽擴展技術(shù)可以在軟件中查找空間和時間內(nèi)存安全的問題，允許軟件將指向內(nèi)存的指針與標簽建立關(guān)聯(lián)，并在使用指針時檢查這個標簽是否正確。

多場景計算單元SOC助力智慧芯視覺發(fā)展

瑞芯微產(chǎn)品市場部 產(chǎn)品經(jīng)理／高級工程師 張帥 在《多場景計算單元SOC助力智慧芯視覺發(fā)展》演講中提到，快速興起的人工智能技術(shù)給汽車電子、智能手機、智能家居、教育及辦公、智慧商業(yè)、智慧農(nóng)牧業(yè)、工業(yè)應(yīng)用帶來了全新的變革，與此同時也帶來了諸多新的特性，比如多樣化、場景具體化、碎片化特性，同時算法精度質(zhì)量、數(shù)據(jù)安全、效率提升、部署便利性、落地難度等都成為了人工智能技術(shù)應(yīng)用中被廣為關(guān)注的因素。

瑞芯微產(chǎn)品市場部 產(chǎn)品經(jīng)理／高級工程師 張帥 演講

以當前最為火熱的幾款產(chǎn)品為例，智慧安防攝像頭、AI翻譯筆、掃地機器人、智慧門鎖等，雖然各自屬于不同的應(yīng)用領(lǐng)域，但“智能”這一關(guān)鍵特性成為了幾款產(chǎn)品的共通點。張帥表示，AIoT時代給芯片帶來的挑戰(zhàn)各有不同，需要人們對芯片的感知能力、算法確定性、能效比以及應(yīng)用規(guī)模進行針對性選擇，專用的AI處理器NPU、DSP、ASIC成本低，能效比高，但是模型需要轉(zhuǎn)換，可能應(yīng)用局限；通用處理器CPU、GPU成本高，能效比一般，但重在移植、部署容易，應(yīng)用擴展容易。

基于此，瑞芯微針對性推出多場景、通用化、安全性的瑞芯微AI視覺芯片。在AI及視覺上，可以提供高性能NPU、ISP視覺處理、視頻數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化；多芯片布局包含CPU、DSP到NPU，從輕智能到邊緣計算安全啟動，TEE 環(huán)境家用、商用、工規(guī)等；同時還配套了完善的軟件，適配Android／Linux／RTOS，支持RKNN AI 平臺，Rock－X AI 組件，以及差異化應(yīng)用支持。

在張帥展示的瑞芯微智能計算視覺的全家福展示圖中可以看到，涵蓋了從CPU／DSP到NPU所有的芯片，其中有端側(cè)和邊緣側(cè)的解決方案。純CPU類的，目前主推的主要是RK3288＼RK3399和RK3326這三顆芯片，主要滿足的是端側(cè)輕量化AI需求。具體來看，RV1108和RK1608目前主要應(yīng)用于3D視覺處理，比如ToF和結(jié)構(gòu)產(chǎn)品，用于深度信息計算。NPU是這幾年瑞芯微快速發(fā)展的技術(shù)，在很多芯片中都內(nèi)置了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器，從第一代的RK1808和3399Pro，到第二代的1109、1126，以及第三代的剛剛出來的3566芯片，和 今年9月份出來的3588，瑞芯微針對場景和技術(shù)都做了很多升級和改進。

如何助力車載SoC芯片功能安全性的測試

智能駕駛越來越進入大眾生活的同時，汽車芯片的類型從之前的成熟封裝向先進封裝演進，同時對測試的要求也愈加復(fù)雜。在保證芯片功能安全性的條件下如何優(yōu)化測試的方法是其中重要的挑戰(zhàn)。在月芯科技 ｜ 日月光集團 工程總監(jiān) 王鈞鋒 帶來的《如何助力車載SoC芯片功能安全性的測試》主題分享。

月芯科技 ｜ 日月光集團 工程總監(jiān) 王鈞鋒 演講

王鈞鋒提到，當前汽車芯片不管是應(yīng)用還是開發(fā)都相對成熟，隨著汽車行業(yè)進一步邁向智能化發(fā)展，汽車相關(guān)芯片的復(fù)雜度和尺寸要求不斷增加，封裝技術(shù)對提高汽車芯片微小化、多功能化及高度集成化愈趨重要。

王鈞鋒重點提到汽車芯片測試中的計算部分，在汽車計算領(lǐng)域因為采用先進的工藝技術(shù)，封裝形式也更傾向于先進封裝，以滿足汽車對計算能力的要求。日月光在汽車集成電路有著豐富的經(jīng)驗與研發(fā)能力，提供Wire Bond／WLCSP／Flip Chip／SiP模塊與先進封裝的完整解決方案，滿足客戶不同的產(chǎn)品需求。

在封裝類型上，因應(yīng)汽車使用場景和功能的不同，對應(yīng)的封裝類型有較大區(qū)別，如汽車安全控制系統(tǒng)和實現(xiàn)先進駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）需要的感知相關(guān)的傳感芯片一般采用小外形集成電路封裝（SOIC）或方形扁平無引腳封裝（QFN），汽車娛樂系統(tǒng)（Infotainment）包括車用音響、導(dǎo)航系統(tǒng)GPS、車載娛樂影音系統(tǒng)等一般采用細間距BGA封裝（FBGA）或晶圓級芯片封裝（WLCSP）方式。

為確保汽車的安全性和可靠性，除了選對封裝技術(shù)，還需要嚴格的測試方法。從芯片的前期驗證到最終量產(chǎn)，測試主要分為特征化測試（Char Test）、量產(chǎn)測試（Production Test）和AEC－Q 測試，其中特征化測試主要測試設(shè)備的性能及三溫，量產(chǎn)測試主要包括屏幕故障部件以及相關(guān)的成本測試，而AEC－Q主要是質(zhì)量測試，測試芯片生命周期和能力。具體來看，月芯科技提供從芯片封裝、芯片測試開發(fā)、AEC－Q認證以及國內(nèi)稀缺的量產(chǎn)老化＋FT測試，為車電芯片提供從工程到量產(chǎn)的完整解決方案。通過對汽車AEC－Q產(chǎn)品在測試過程中的流程管控，將40多項實驗產(chǎn)品的ATE測試數(shù)據(jù)處理呈現(xiàn)可視化數(shù)據(jù)報告，縮短芯片AEC－Q驗證周期。

5G物聯(lián)網(wǎng)時代，芯機遇，芯挑戰(zhàn)

在東芯半導(dǎo)體股份有限公司副總經(jīng)理 陳磊看來，5G物聯(lián)網(wǎng)時代給芯片產(chǎn)業(yè)帶來了新的機遇與挑戰(zhàn)。從圖示的2015年～2019年我國大陸集成電路產(chǎn)品的進口／出口金額情況來看，我國集成電路行業(yè)依賴進口，芯片國產(chǎn)化需求緊迫。其中。存儲器是進口集成電路產(chǎn)品最主要的細分產(chǎn)品之一，隨著國內(nèi)集成電路水平不斷提高，2019年我國集成電路業(yè)界通過自主研發(fā)和生產(chǎn)，得到重大突破，朝氣蓬勃的發(fā)展勢頭不可阻擋。尤其是在5G物聯(lián)網(wǎng)時代，5G、物聯(lián)網(wǎng)、智能手機、智能家居、新能源汽車等產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模逐漸增加，給我國存儲芯片產(chǎn)業(yè)帶來更多的期待。

東芯半導(dǎo)體股份有限公司副總經(jīng)理 陳磊 演講

如今，國產(chǎn)半導(dǎo)體企業(yè)多年攻堅、迎頭追趕，受益于下游廣闊，終端市場支撐足；貿(mào)易摩擦，國產(chǎn)替代正當時；資源配套，產(chǎn)業(yè)鏈合力突圍等因素影響，如今發(fā)展整體向好?？梢钥吹剑鶕?jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會公布的數(shù)據(jù)，2019年我國集成電路設(shè)計業(yè)的銷售規(guī)模為3063．5億元，同比增長21．6％設(shè)計業(yè)占整體產(chǎn)業(yè)鏈的比重不斷上升，到2019年，IC設(shè)計業(yè)已占整體產(chǎn)業(yè)鏈的比重達40．5％，這也表明，今年來我國集成電路產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)趨優(yōu)化。

據(jù)陳磊介紹，東芯半導(dǎo)體于2014年成立，產(chǎn)期專注于中小容量存儲芯片，旗下產(chǎn)品系列多樣，在功能和性能方面形成一定優(yōu)勢。公司以精湛的技術(shù)能力、擁有自主知識產(chǎn)權(quán)、完整解決方案努力實現(xiàn)國產(chǎn)替代，致力于大力發(fā)展具有自主知識產(chǎn)權(quán)的國內(nèi)存儲芯片技術(shù)并積極開拓國內(nèi)市場應(yīng)用，迅速提升中國在Memory行業(yè)的設(shè)計研發(fā)能力。陳磊還從合作研發(fā)，打造穩(wěn)定供應(yīng)鏈到下游應(yīng)用領(lǐng)域等方面出發(fā)，著重介紹了東芯半導(dǎo)體在閃存產(chǎn)品工藝制程不斷精進，可靠性逐步從工業(yè)級標準向車規(guī)級標準邁進，定制化服務(wù)能力等優(yōu)勢特點。

圓桌對話：芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀背后的思考

在圓桌對話環(huán)節(jié)，主持人結(jié)合近期以來芯片產(chǎn)業(yè)的熱點動態(tài)以及技術(shù)前沿趨勢兩大方向與嘉賓進行了精彩的探討。從傳統(tǒng)汽車到如今的智能汽車，芯片性能的提升也給汽車芯片可靠性和安全性測試帶來了更多、更高的要求。兩者比較之下，在智能車用芯片測試上跟傳統(tǒng)車用芯片測試提出了不少新的要求和理解，月芯科技 ｜ 日月光集團 工程總監(jiān) 王鈞鋒告訴我們，車載SoC發(fā)展遠比不上消費電子SoC。對于車用芯片測試來說，最主要的是看運行速度、使用壽命以及工作電壓／工作頻率等方面，在這方面會通過可靠性驗證、老化測試，甚至是不同壓力／溫度／濕度等條件下工作電壓或工作頻率會產(chǎn)生什么樣的變化。不過目前的問題是車載SoC不管是市場規(guī)模還是產(chǎn)品上量都遠比不上消費電子SoC，因此廠商們對此也在努力搭建相應(yīng)的測試環(huán)境、設(shè)備，甚至是配備相應(yīng)的人才等，以便于更好地為芯片設(shè)計公司提供這方面的服務(wù)。

在與東芯半導(dǎo)體股份有限公司副總經(jīng)理陳磊的探討中提到，5G網(wǎng)絡(luò)是第五代移動通信網(wǎng)絡(luò)，其峰值理論傳輸速度可達每秒數(shù)10Gb，比4G網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度快數(shù)百倍。5G的快速發(fā)展使得基站需求量猛增，從4G基站到5G基站基礎(chǔ)架構(gòu)的變化給存儲芯片提供了更廣闊的市場空間，與此同時又提出了不少新的要求。在陳磊看來，一是5G基站存儲芯片布局密度上比4G基站高2－3倍；二是5G基站相比于4G基站在架構(gòu)上出現(xiàn)了調(diào)整，對NOR Flash的容量在增大；此外，5G基站需要24小時不間斷的運作，工作的環(huán)境會處在高溫、高濕、粉塵等環(huán)境中。

結(jié)合本次活動主題“芯世界，芯格局”，如今，從芯片設(shè)計到芯片生產(chǎn)制造、封裝測試再到應(yīng)用落地，全球已經(jīng)形成環(huán)環(huán)相扣的產(chǎn)業(yè)鏈，兩位嘉賓又是如何看到當前半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)一體化生態(tài)建設(shè)發(fā)展以及企業(yè)帶來的助力呢？王鈞鋒表示，國際貿(mào)易形勢給國內(nèi)芯片測試廠商帶來了更多的新機會，尤其是車用芯片產(chǎn)業(yè)，以往新的芯片上車周期極長，如今車用芯片的導(dǎo)入速度提高，這不僅是“缺芯”問題的影響，更是智能汽車時代芯片加速迭代的統(tǒng)一要求。顯然，國內(nèi)智能汽車市場發(fā)展速度遠超國外，車用芯片市場規(guī)模擴張的同時，也能看到不少國產(chǎn)車用芯片廠商在此過程中崛起，也許在未來能有機會由國內(nèi)廠商主導(dǎo)定義車用芯片研發(fā)測試的相關(guān)標準。

陳磊則認為，作為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中的一份子，東芯半導(dǎo)體作為Fabless廠商，目前的業(yè)務(wù)和重點還在設(shè)計上，如何選擇Fab合作是重中之重。合作的Fab具不具備我們所需要的的工藝節(jié)點，在這方面其實可以更好的幫助國內(nèi)的Foundry公司在調(diào)試38nm甚至24nm工藝節(jié)點上的技術(shù)進展。另一方面，基于產(chǎn)能平衡的角度選擇封測領(lǐng)域合適的供應(yīng)鏈，目前看來，國內(nèi)封測廠商在這一塊發(fā)展的已經(jīng)比較成熟且穩(wěn)定。此外，針對當前芯片產(chǎn)業(yè)鏈“缺貨漲價潮”現(xiàn)象，陳磊認為這一緊張局勢或?qū)⒀永m(xù)到明年。從需求和供應(yīng)兩方面來看，東芯半導(dǎo)體在供應(yīng)端沒有特別大的增量或變化，而想要晶圓廠在產(chǎn)能方面進行擴產(chǎn)并不現(xiàn)實，至少短期內(nèi)實現(xiàn)。從需求端來看，國內(nèi)的需求強勁，以TWS耳機為首的穿戴式產(chǎn)品熱銷促進了存儲器的需求，最近一兩年疫情發(fā)展下人們居家辦公帶動了PC、云服務(wù)、遠程通訊等領(lǐng)域的發(fā)展，也造成了供應(yīng)鏈局勢進一步緊張。

正如“同一個世界，同一個夢想”一樣，全球芯片產(chǎn)業(yè)已經(jīng)形成緊密聯(lián)系的一個整體，牽一發(fā)而動全身。不論是上游缺貨還是下游應(yīng)用市場爆發(fā)，都會對芯片產(chǎn)業(yè)鏈的供需平衡造成一定的影響。在嘉賓精彩的回答完畢以及觀眾的點贊中，OFweek 2021工程師系列在線大會第二期——中國（國際）半導(dǎo)體技術(shù)在線會議也正式落下帷幕。

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