半导体行业正处于关键转折点。随着人工智能相关设备预计到2030年将占半导体总收入的71%，该行业面临着前所未有的挑战，亟需创新解决方案。在最近举行的IMAPS CHIPcon会议上，PDF Solutions执行副总裁Kimon Michaels博士阐述了人工智能驱动的测试平台如何直面这些挑战。
完美风暴：三股交汇的半导体产业变革浪潮
半导体行业正同时经历三大变革，这些变革正在重塑芯片的设计、制造和测试方式：
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三维建筑创新
向小芯片和复杂封装系统的转变已从根本上改变了半导体行业格局。传统单芯片方案正逐渐被精密的多芯片配置所取代，这类配置可包含4-6个芯片及2-20+个高带宽内存（HBM）组件，每个组件在制造过程中均需经历10-20+次测试插拔操作。
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复杂的全球供应链
当今的半导体制造跨越多个国家与专业化企业，形成了全球分布式生态系统，这要求前所未有的协同能力。挑战不仅在于管理复杂性，更在于如何在多元制造环境中同时保障质量、可追溯性与效率。
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人工智能为人工智能
最引人入胜的是，该行业正利用人工智能制造下一代人工智能应用所需的芯片。这为从设计优化到制造过程控制的各个环节创造了提升效率的机遇。
测试挑战：复杂性与现实的交汇处
这三种转变在测试阶段最为显著地交汇。现代半导体测试必须应对：
- 先进封装数据结构 跨越多个芯片和复杂互连结构
- 模具可追溯性跨全球分布式供应链的可追溯性，需符合SEMI E142标准
- 海量数据量 来自不同生产阶段的多次测试插入
- 实时决策 用于自适应测试策略
传统上在每个制造阶段进行孤立测试的做法已不再足够。我们需要的是一个统一平台，能够协调整个供应链的测试工作。
半导体行业人工智能驱动测试编排的四大支柱
为应对这些挑战，PDF Solutions已确定任何全面解决方案都必须具备的四项关键能力：
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集成
该平台必须无缝连接多工厂的制造执行系统（MES）、产品生命周期管理（PLM）系统以及企业资源规划（ERP）应用程序。这种集成能够实现整个制造生态系统范围内的实时可视化与协同运作。
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操作化
该平台不仅要实现基础数据采集，还需支持测试流程控制、规则开发与部署、自适应测试以及边缘执行。这意味着人工智能模型能够根据上游数据实时决策：哪些测试需要执行，哪些可以跳过。
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编排
人工智能模型本身需要全生命周期管理：创建、训练、部署、监控和重新训练。平台必须在多个设施和测试阶段协调这些流程，确保模型在制造条件变化时仍能保持准确性和有效性。
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安全连接
鉴于半导体制造的全球化特性及相关数据的敏感性，该平台必须在保障知识产权的同时，为工厂及测试设备的远程访问控制与监控提供安全保障。
现实世界的影响：预测性检测的应用实例
这种方法的强大之处在实际应用中得以彰显。在一项案例研究中，PDF Solutions展示了基于晶圆分选参数数据训练的机器学习模型，如何以惊人的准确度预测最终测试中的失效情况。
结果令人信服：
- 7项测试中有5项可完全跳过，且对百万件缺陷率（DPPM）毫无影响。
- 剩余的2项测试显示其对DPPM的影响接近于零。
- 所有测试的跳过率均超过88%，这意味着绝大多数单元可跳过不必要的测试。
这不仅关乎缩短测试时间，更在于从根本上重新构想测试如何融入制造流程。通过采用数据前馈（DFF）技术，前期制造阶段的信息可为后期测试决策提供依据，从而构建更智能、更高效的流程。
智能背后的基础设施
实施人工智能驱动的测试需要复杂的基础设施，以应对现代半导体制造的规模和复杂性。关键组件包括：
边缘计算：人工智能模型必须在制造边缘实时运行，对通过生产线的各个零件进行决策。
安全数据基础设施：该平台必须处理海量敏感制造数据，同时确保安全性和知识产权保护。
模型管理：从开发到部署，再到监控和重新训练，人工智能模型需要在多个设施中进行全面的生命周期管理。
自主运行：系统必须在最小人工干预下运行，自动适应变化条件并持续提升性能。
展望未来：人工智能作为连续体
PDF Solutions演示的核心洞见在于：半导体测试领域的人工智能并非单一技术或解决方案，而是贯穿整个产品生命周期的数据、模型与基础设施协同运作的连续体。
这种方法认识到，半导体制造本质上是一个数据密集型环境，其中某个阶段的决策会影响所有后续阶段。通过构建全球分布式供应链的互联视图，制造商不仅能优化单个流程，更能优化整个系统。
最终结论
随着半导体行业的持续发展，能够有效运用人工智能来管理日益复杂的制造流程、提升效率并保持质量的企业将脱颖而出。人工智能驱动的测试平台是迈向这一未来的关键一步——在未来，智能将贯穿整个制造过程，从而打造出更具韧性、更高效且响应更迅速的供应链体系。
变革已然启动。问题不在于人工智能是否会颠覆半导体测试领域，而在于行业能以多快的速度适应并利用这些新能力。对于准备拥抱变革的制造商而言，潜在收益极为可观：降低成本、提升质量、加速产品上市，并能从容应对日益复杂的全球供应链。
本文基于金蒙·迈克尔斯博士在IMAPS CHIPcon 2025大会上发表的演讲《半导体制造中的人工智能驱动测试：新型供应链协调平台》。