本文由半导体产业纵横（ID：ICVIEWS）编译自eetims
三支柱擎起芯片组件经济未来。
半导体行业正处于一个十字路口。随着我们目睹人工智能的迅猛发展以及计算需求的日益复杂，芯片组件技术已成为推动下一代创新的关键推动因素。但要使这项技术真正取得成功，我们必须了解其经济基础——即价值创造与成本管理之间的微妙平衡，这将决定芯片组件是否能成为行业标准，还是仅仅成为一种小众解决方案。
任何技术的经济可行性都取决于一个简单的公式：它所创造的独特价值必须足以弥补实现其成功的所需成本。对于芯片组件技术而言，这个公式则更为复杂，它涉及从设计到制造再到部署的整个生态系统中的所有参与者。
我认为芯片小模块经济体系由三个核心要素支撑——部署、创新和制造，每一项都带来了独特的机遇与挑战。
部署的重要性
第一个支柱是商业应用推广——基于芯片组件的产品在多个应用场景中得到广泛采用。若没有广泛的推广，就无法实现规模经济，而没有规模经济，成本就会高得令人难以承受，而价值创造也会受到极大限制。
如今，我们看到了一些令人鼓舞的迹象。高性能计算和人工智能产品，尤其是那些面向数据中心的产品，是片上系统技术的主要市场。这是有道理的。数据中心需要的是那种性能和能效，而片上系统技术能够提供这样的性能。而且，它们可以通过在需要的地方和时间仅使用先进节点上的片上系统技术来分摊与前沿技术相关的高昂成本。
真正的经济成功需要超越这一初始的突破点进行进一步的发展。汽车行业便是接下来的合理发展方向，尤其是随着车辆具备自动驾驶功能和复杂的传感器阵列，这一趋势愈发明显。展望更长远的未来，增强现实和虚拟现实应用、机器人技术、仿生系统以及其他尚未出现的边缘应用案例都蕴含着巨大的机遇。这些应用案例自然而然地与芯片组件的优势相契合——它们需要集成计算、存储、传感和通信功能，而机器人技术则增加了运动和驱动的复杂性。
挑战在于如何在高端应用的早期推广与在不同市场的大规模部署之间实现衔接。这一转变不仅需要技术上的优化，还需要降低成本、提高可靠性以及在整个产品生命周期内确保安全性，而这一切只有通过扩大规模才能实现。
创新引擎
第二个支柱涉及芯片组件产品的设计与制造。这就是创造奇迹的地方——在这个领域，电子设计自动化（EDA）公司和知识产权（IP）供应商正在推动着惊人的创新。其结果是基于预先验证的组件产生了大量功能日益多样化的设计，从而每年都有更多的新设计启动和流片。
这种创新流程在很大程度上能够自我维持，其动力源自电子设计自动化（EDA）和知识产权（IP）公司之间的竞争，它们致力于提供能够支持更复杂芯片组件设计所需的工具和构建模块。该领域的创新速度之快，正在开启过去几年间难以想象的无限可能性。
虽然这一支柱目前似乎发展良好，但需要指出的是，如果创新没有伴随着制造和部署方面的相应进步，就可能导致可行之事与实际可行之事之间出现脱节。该行业必须确保创新流程与制造能力以及市场需求保持一致。
生产实况
第三个环节——制造与测试——正是概念设计与实际应用相结合的地方，也是解决最终质量与成本问题的关键所在。可以说，这是整个流程中最具挑战性的环节，因为这里汇集了芯片组件技术的所有复杂因素。
制造方面的挑战是多方面的。设计的复杂性大幅增加，但制造的变异性也相应增大。以往那种在设计阶段就考虑到所有变量的传统方法已不再足够有效。制造过程的统计特性，尤其是在先进的节点上，意味着测试和质量保证比以往任何时候都更加重要。先进的封装技术虽然极大地拓展了设计的可能性，但在同样的背景下也带来了更多的挑战。
这就是数据变得极其重要之处。通过利用产品整个生命周期内的全面数据——从上游的设计环节到下游的制造与测试环节——并运用人工智能来构建预测模型，在某些情况下甚至利用生成式和代理式人工智能，我们能够实现质量与成本之间的更佳平衡。
自适应测试、预测性分组以及预测性老化测试仅仅是利用制造数据所蕴含力量的初步应用而已。
整合的必要性
或许最为重要的是，在芯片组件经济中取得成功需要打破这三大支柱之间的壁垒。通常情况下，该行业的每个环节都会根据自身的指标进行优化，而不会考虑对整个生态系统产生的影响。
我们所需要的是在能够创造实际价值的交汇点处实现更紧密的整合与连接。
该行业需要一个中立的平台，能够在半导体生态系统中充当连接纽带，利用数据作为将EDA、IP、制造和无晶圆厂公司联系在一起的通用语言。只有优化整个系统而非单个组件，我们才能充分发挥芯片组件技术的全部潜力，从而推动芯片组件经济的发展。
展望未来
芯片组件经济不仅仅代表着技术上的转变；它还从根本上改变了我们进行半导体设计、制造和部署的方式。要取得成功，就需要在这三个核心领域实现协同进步：广泛推广以创造需求并扩大规模，持续改进设计工具和方法，以及采用能够应对日益复杂情况、同时又能保持质量与成本目标的先进制造方法。
能够掌握这种“三支柱”策略的组织、公司和国家，将引领半导体领域的下一个时代。而那些未能掌握此策略的组织、公司和国家，则有可能在日益依赖芯片组件的世界中被甩在后面。
这个机会是巨大的，但挑战也同样巨大。问题不在于芯片组件技术是否会成功；而在于我们能否构建起支撑其全部潜力所需的经济基础。答案在于我们能否跳出单个技术的局限，而是构建起芯片组件成功所必需的综合生态系统。
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