在 2025 年 PDF Solutions 用戶大會上，執行長約翰·基巴里安發表了一場內容廣泛的 主題演講 ，指出半導體產業正處於關鍵的轉折點——這股趨勢雖由人工智慧（AI）需求的爆炸性增長所驅動，卻也受到前所未有的製造複雜性所制約。他的核心訊息是：要實現2030年半導體產業規模達一兆美元的目標，必須從根本上重新思考製造商如何進行協作、運用數據，以及部署由人工智慧驅動的自動化。
人工智慧正推動半導體產業的成長
基巴里安（Kibarian）開場便提出了一系列引人注目的成長預測，這些預測已從最初的雄心勃勃轉變為可實現的目標。半導體產業預計將在 2030 年前保持約 10% 的年增長率，而人工智慧（AI）正是推動這股成長的主要催化劑。這不僅僅是關於資料中心；到了 2030 年，從邊緣裝置到嵌入日常產品中的微控制器（MCU），約三分之二的半導體需求都將受到人工智慧的影響。
這場變革的規模令人驚嘆：全球資料中心容量到 2030 年可能增長至目前的三倍以上，年複合成長率將接近 22%；而邊緣 AI 目前已佔半導體 AI 市場的一半以上。或許最具指標性的是，2 奈米以下的尖端製程節點將主導代工營收，到 2030 年佔比將達 40%，到 2035 年則將達 60%。
半導體產業當今必須面對的三大挑戰是什麼？
基巴里安將該產業的演進歸納為三大相互關聯的挑戰，而 PDF Solutions 正透過其平台與解決方案，致力於協助解決這些挑戰：
挑戰 1：3D 革命：製造業已從單純的規模化複雜性，演變為阿特·德·格斯（Aart de Geus）所稱的「系統性複雜性」。這既涵蓋基於小晶片（chiplet）的系統封裝，也包含日益普及的三維晶圓製程。 現代產品通常具備 17 至 18 層金屬層，其中有數十億個過孔需要測試；而像晶圓黏合這類技術（過去曾被視為影像感測器的特殊技術），如今已成為快閃記憶體和背面供電的標準做法。手機中的紅外線感測器現已成為封裝內的多晶片系統，甚至測試設備中使用的晶片也是多晶片模組。
挑戰 2：供應鏈碎片化：傳統半導體產業為追求規模經濟而集中製造產能的模式正被徹底顛覆。正如基巴里安（Kibarian）所指出的，該產業正嘗試一項前所未有的嶄新模式：在分散且全球佈局的製造營運中實現經濟效率。客戶期望無論晶圓在何處製造，都能獲得具競爭力的價格；然而，地緣政治現實、人才分布以及市場准入要求，正驅使產能擴張同時橫跨多個大陸。
在產品層面上，複雜性更進一步加劇。先進封裝如今涉及 20 多個測試插點、將 20 多個高頻寬記憶體晶粒與邏輯晶片整合，以及像共封裝光學元件這類新興技術。每家無晶圓廠公司實際上都已成為製造商，負責協調複雜的多方供應鏈，而非僅是接收成品晶圓。
挑戰 3：透過人工智慧提升營運效率：半導體產業的員工群體正逐漸老化，吸引並留住年輕人才已成為一項挑戰。80% 擁有半導體工程碩士學位的美國畢業生選擇離境，而 90% 的亞太地區企業將人才招募列為首要任務。
與此同時，儘管該產業蒐集了海量數據，但在利用這些數據產生可付諸行動的洞見方面，效率仍顯不足。 目前，該產業僅透過傳統方法分析 5% 至 10% 的製造數據，而資料科學家有 80% 的時間都花在資料整合與預處理上，而非實際分析。這需要採取截然不同的方法——藉由人工智慧，分析師將能運用所有可用數據來大幅加快決策速度，從而為該產業帶來亟需的營運效率提升。
PDF Solutions 針對這些挑戰的策略是什麼？
基巴里安闡述了 PDF Solutions 如何透過四大整合支柱，調整其產品組合以應對這些挑戰：
解決方案主題 1：差異化資料與製程特性分析：該公司的 DirectScan™ 電子束在線檢測技術，結合電壓對比檢測與設計佈局分析，能在系統性故障發生前即予以識別。PDF Solutions 的 eProbe® 技術可執行在線檢測，每台設備每年能檢測超過 60 兆個過孔，對於偵測日益立體化的結構中的缺陷至關重要。 透過能夠解讀複雜資料集並按需產生洞見的自主式人工智慧，具備每片晶圓數萬次實驗與數十億次測量能力的先進測試平台，正變得更加易於應用。
解決方案主題 2：AI 就緒型資料平台：鑑於現行分析架構在約 20,000 個參數時便會遭遇根本性限制，而現代 RF 及 chiplet 產品卻常會產生數百萬個參數，PDF Solutions 因此推出了一套徹底重新構思的分析平台。這套新架構在傳統商業智慧工具與資料儲存之間，引入了一個可擴展、並行且互動的分析層，使分析載入速度提升 25 倍，並針對測試結構發布 (TSR) 等關鍵分析任務，效率提升達 42 倍。 最關鍵的是，工程師現在能夠對包含一百萬個測試項目的資料集進行互動式處理，其處理能力較以往提升了整整一個數量級。
解決方案主題 3：協作與供應鏈協調：PDF Solutions 正從兩個層面應對協調挑戰。透過 Sapience™ Manufacturing Hub 進行的內部協調，可實現 MES、ERP、PLM 及 EDA 工具之間的無縫整合，從而消除耗費資料科學家大部分時間的資料處理工作。 透過「供應鏈樞紐（Supply Chain Hub）」進行的外部協調，則能自動化品質保證流程、實現即時在製品追蹤，並促進數據前饋應用——藉此讓某次插接作業的測試參數，得以優化後續的作業流程。
該哲學的核心在於「由人治理、由人工智慧執行」，透過建立規則與防護機制，使人工智慧能夠自動化處理高達 90% 的分析工作，同時在數秒內生成視覺化圖表，並在 100% 的時間內挖掘 100% 的數據。
解決方案主題 4：全球安全連線平台：2020年，PDF Solutions 收購了Cimetrix®——這家在提供半導體製造設備連線與控制軟體領域居業界領導地位的公司。僅今年一年，就有 8,000 台配備 PDF 軟體的半導體製造設備將出貨，若將該公司視為單一設備供應商，其出貨量將位居業界之首。
2025 年，透過收購 secureWISE®，PDF Solutions 現已營運半導體產業中規模最大的安全資料交換網路，串聯超過 300 個製造據點及 100 多家設備原始設備製造商（OEM），且 20 年來未曾發生任何資安外洩事件。 該平台提供端對端的零信任架構，在八個區域內以 99.9% 的正常運作時間管理數太字節的資料傳輸，並持續符合 ISO 27001 標準、多項區域特定安全要求，以及業界專用的 SEMI 標準。
提升半導體產業整體效率可能帶來什麼樣的經濟影響？
基巴里安最後提出了一項發人深省的計算，這項計算同時概括了挑戰與機遇。在支撐著一兆美元產業的年度製造成本高達 4,000 至 5,000 億美元的情況下，若以創造營收的晶圓生產為衡量標準，全球最昂貴工廠中的設備運作效率僅有 60% 至 80%。 設備的正常運轉率或許顯示為 90%，但其中大部分時間生產的都是非產出性晶圓——例如調試晶圓、認證測試以及出貨前的缺陷掃描。
「如果我們真能從這些工廠中再榨出 10% 的產能，將使我們朝著那兆美元規模的業務目標邁出一大步，」基巴里安指出。這正是 PDF Solutions 的行動号召：透過人工智慧驅動的協作，以及在全球半導體生態系統中做出更明智的決策，釋放 1,400 億美元的價值。
半導體產業該如何加速轉型？
從基巴里安的簡報中可以看出，半導體製造正經歷自轉向 300 毫米晶圓以來最深刻的轉型。該產業必須同時達成前所未有的產能規模、掌握新的三維技術、統籌分散的全球供應鏈，並在人才短缺的情況下完成這些目標，同時還要持續滿足客戶對成本與性能不斷提升的期待。
正如 PDF Solutions 所闡述的，解決方案並非僅僅是收集更多數據或運行更多 AI 模型。而是要建立一套基礎架構，以實現組織內部、供應鏈夥伴之間，以及人類與 AI 系統之間的智慧協作；是打造能讓數 petabytes 的「暗數據」變得可存取且可付諸行動的平台；更是建立治理框架，讓自動化能在大規模下安全運作。
隨著半導體產業朝著一兆美元的未來飛速邁進，最終勝出的將是那些能夠從既有產能中榨取最大價值、跨越組織邊界協調複雜事務，並賦能工程師專注於洞察而非數據處理的企業。若基巴里安（Kibarian）的願景被證明具有前瞻性，那麼未來的發展之路並非在於建造規模越來越大的工廠，而在於讓現有的工廠和供應鏈變得更加智慧化。
PDF Solutions 用戶大會的所有內容與簡報，均可於以下網址查閱： pdf.com。