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半导体产品生命周期管理
发表时间:2007-1-30    来源:e-works
关键字:设计成本 半导体 PLM 
设计成本越来越高、产品越来越复杂、平均售价越来越低以及永无休止的创新步伐,这一切都给半导体行业中的公司带来巨大的压力。行业中令人畏惧的设计难题、不断加快的产品生命周期以及复杂的供应链,这一切都无疑会打乱企业在推出产品、开发预算和质量目标方面的计划。

    为了帮助了解行业面临的难题和适用的解决方案,Kalypso 考察了超过 25 家的优秀全球半导体公司的产品创新、设计和投产流程。Kalypso 的研究和分析发现:

    在新产品开发和产品生命周期管理流程方面有很大的改进余地。半导体厂商的管理层对现状不满。

    半导体公司在将产品生命周期管理 (PLM) 用作解决方案方面步调缓慢。阻碍采用该方案的壁垒包括:

    1) 对 PLM 解决方案套件认识不足;
 
    2) 对 PLM 的价值主张了解有限;

    3) 缺乏“标准的”半导体 PLM 模式。

    由于不存在单一的标准模式,因此半导体公司有多种适用的 PLM 解决方案。PLM 内涵丰富,可提供战略、设计、数据管理、软件开发和供应链等方面的功能。

    越早采用 PLM,所获得的优势就越大。PLM 有助于提供前后一致的产品信息,制定更好的流程规则,提高执行效率。

    较早采用 PLM 可获得以下优势:缩短进入市场和批量投产的时间;降低设计成本,提高重复利用率;改进芯片的质量、设计和工艺性;提高产品设计、开发和工艺更改单信息的协作、管理和交流的效率;其他战略性优势。

    半导体公司必须着重于改进产品开发过程,通过 PLM 策略和解决方案来优化创新、设计和工艺流程。半导体公司需要从大处着想,从小处着手,迅速行动,逐步建立解决方案。
 
   半导体行业在快速发展,但产品开发流程却未与时俱进,设计成本越来越高、产品越来越复杂、平均售价越来越低以及永无休止的创新步伐,这一切都给半导体行业中的公司带来巨大的压力。竞争激烈一如既往,公司在继续探索替代技术的过程中,随着一个工艺节点向下一个工艺节点的转换,新的利益点就会开始出现。

    电路密度已经是三年前的 10 倍。设计已经发展到了高度复杂的架构,其中包括纳米级单芯片系统。因此,设计错误,尤其是开发周期后期的设计错误,其代价可能是灾难性的。

    如今,如果到最终设计定案 (tape-out) 时才发现设计上的缺陷,则意味着要报废一个价值 100 万美元的 90 纳米掩模组。在 65 纳米级别,掩模组的成本要上升至 200 万美元。一个新的芯片或芯片组的开发成本动辄要花费几千万美元。


 
图 1:新产品开发:各个运动部分需要进行有效的协调和管理

    行业中令人畏惧的设计难题、不断加快的产品生命周期以及复杂的供应链,这一切都无疑会打乱企业在推出产品、开发预算和产品目标方面的计划。

    半导体公司对创新和突破性技术的追求可谓不计血本,但它们需要严肃对待其产品的开发流程和执行方式。

    如图 1 中所示,半导体公司需要考虑如何有预见性地管理新产品开发 (NPD) 流程的各个运动部分,提高战略性、有效性,从而最终提高创新能力。

    幸运的是,使用产品生命周期管理 (PLM) 解决方案可以改进这些运动部分的管理流程规则和效率。PLM 可帮助半导体公司管理遍布全球的团队、整个扩展供应链以及整个产品生产周期中的关键产品信息。

    随着半导体行业的持续发展和竞争的不断加剧,半导体公司需要有强大的执行能力适应引入新产品的紧迫时间周期。公司能够得到的回报不仅是能够创新,而且可以在协作开发环境中有效地执行。

    要在这样一种快速发展、“高风险高回报”的环境中拥有真正的竞争力并发展壮大,半导体公司应积极采用 PLM。实现一个综合解决方案不仅需要技术,还要有战略性的思想和业务流程。

    半导体公司在寻求可赢利的增长,但缺乏目标

    根据行业基准,各种规模的制造商都着重于制定针对新收入机会的产品策略,并结合成本控制来获得可赢利的增长。3 半导体公司并不是唯一注重这个方面的企业,但是进入市场的时间和快速获取利润对于它们有着更重要的战略价值。

    对于许多半导体公司来说,在一个日益复杂的产品开发环境和设计环境中获得可赢利增长是一个巨大的挑战。Kalypso 的研究表明,各种规模的半导体公司在 2006 年都没有达到这个产品开发目标。4 其中包括年销售额从 1 亿美元到 5 亿美元以上的那些半导体公司。

    请考虑以下有关半导体行业的研究发现:

    只有 45% 的产品发布日期达到了预期目标

    在所有半导体设计中,有超过 60% 的设计至少需要重做一次

    只有 59% 的半导体设计能够投产

    超过 40% 的开发项目超出了预算

    不到 60% 的半导体项目在其产品成本预算内完成

    验证期间确定的问题中,有 83% 与设计相关

    此外,Fabless Semiconductor Association 在 2006 年的调查显示,半导体公司最关心的是掩模成本高涨、设计复杂性增加、知识产权成本和可用性以及 EDA 工具不足等方面的问题。下面的图 2 显示了大约 150 名接受调查者在被问及“当您准备从一个工艺节点向下一个工艺节点转换时,需要克服的最大难题是什么?”时的回答。


图 2:半导体公司的主要业务难题


 

 
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责任编辑:陈沁