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定義
晶片生命週期管理 (SLM) 是一種新興的範式，旨在透過在半導體元件的設計、製造、測試及部署於終端使用者系統的過程中，對其進行監測、分析與優化，從而改善矽元件的健康狀態。隨著晶片與系統的複雜度不斷增加，加上性能與可靠性要求的日益提升，促使人們需要在半導體元件的整個生命週期中，持續進行維護與優化。
SLM 基於兩項基本原則：
- 在矽晶片設計中嵌入監測器與結構，藉此深入了解裝置的製造過程，以及其後在實際應用環境中的運作表現
- 在矽元件生命週期的每個階段，把握每個機會蒐集並分析數據，以提供強大的分析功能，從而實現設計階段、測試階段及實際應用階段的觀察，並據此對元件進行改進
第一項原則是透過擴展測試與產品工程現有數據來實現，藉由嵌入每顆晶片中的監測器，深入洞察每顆晶片的運作狀況，並在廣泛的場景與條件下測量特定活動。針對這些晶片數據進行的定向分析，可實現半導體生命週期各階段的優化，從設計階段、量產前準備階段及量產階段開始，直至實際運作階段為止。
晶片生命週期管理 是如何運作的？
為了在矽晶片生命週期過程中獲得進行有效分析與決策所需的知識，必須針對晶片運作的各個方面進行詳細測量。 這些資料的來源包括環境製程／電壓／溫度（PVT）監測器、可測試性設計（DFT）與內建自測（BIST）資源、用於路徑餘量分析的結構監測器，以及用於測量時鐘延遲及其他活動的功能監測器。監測器所收集的資料隨後會傳輸至晶片外部，並儲存於統一的 SLM 資料庫中，以供後續分析。基於這項分析，即可做出具洞見的決策並採取相應行動。
將各生命週期階段所萃取的矽元件運作數據整合起來，能為數據的豐富度增添新的層面。在每個生命週期階段皆會進行針對性的分析，以推動各階段專屬的優化措施。擴充後的知識庫，大幅提升了各生命週期階段所能進行的分析與優化能力。
晶片生命週期管理 的優點有哪些？
晶片生命週期管理 為晶片設計人員及該晶片的最終使用者帶來多重好處。這些好處包括：提升晶片效能、使產品上線過程更順暢且更快，以及在晶片整個使用壽命期間提升效能與安全性。
具體好處包括：
- 改善矽片健康狀況
- 提升設計效能
- 加快產品產能提升速度並提升產品品質
- 精確的失效分析
- 縮短測試時間並提升產品品質
- 縮短晶片與系統的上市時間
- 在整個使用壽命期間，皆針對效能、動力、可靠性與安全性進行了優化
設計效能的提升
在製造測試過程中擷取的矽片資料，用於校準設計建模參數。環形振盪器測量資料、關鍵路徑測試結果，以及 PVT 監測器、路徑餘量監測器和時鐘延遲監測器的資料，皆為此類資料的來源範例。
透過一系列的資料挖掘、相關性分析及根本原因分析，提升了晶片設計中所採用模型的穩健性與準確性。這使得初步的晶片設計能夠更快地趨向最佳結果。
加快產品良率提升速度並提高最終良率
此流程將矽晶片數據與實體設計 數據進行關聯分析，以識別系統性的良率限制問題。矽晶片數據的來源包括測試失效診斷數據、製程／電壓／溫度（PVT）監測數據以及結構數據。
透過一系列資料挖掘、相關性分析及根本原因分析的步驟，可識別出主要的產量損失機制。這有助於加速「產量學習」過程，從而優化最終產品的產量。
縮短測試時間並提升產品品質
以下產品系列之間的 新思科技 Test 與晶片生命週期管理 (SLM) 產品系列之間的協同效應，可確保您的裝置獲得最高品質、最低成本的測試，以及最佳的矽片健康狀態。整合式的工具、IP 及方法論，透過在裝置生命週期的每個階段進行測試、監控與分析，提供可付諸實行的洞察。此統一解決方案不僅能提升效能、簡化實施流程，更能將對設計 PPA 的影響降至最低。
SLM 透過持續分析矽片及製造測試結果數據，來調整測試與篩選標準。經優化的測試標準將縮短測試時間，並確保僅有合格的元件能進入量產階段。
此數據的來源包括製造測試結果、製程／電壓／溫度（PVT）監測數據以及結構監測數據。透過資料挖掘、監測／分析與報告等流程，可實施自適應測試警示及強化控制措施。此外，偵測異常值（即性能超出正常範圍的晶片）的能力亦得以提升。
其結果是縮短了測試時間，並提升了交付晶片的品質。
縮短晶片與系統的上市時間
在任何複雜的晶片中，分層互連結構、異質處理器、各種作業系統與裸機軟體之間都存在著相互作用。為了讓晶片及其所應用的系統能夠成功上市，必須協調好所有這些相互作用。更增加這項挑戰的是，大多數系統在設計時，其實並不知道當最終系統部署後，工作負載會呈現何種樣貌。
SLM 能透過對晶片上運算、通訊及儲存資源功能性的深入洞察，來應對這些挑戰。晶片內嵌的功能監控器與結構監控器，結合分析軟體，能讓人們更快速且更深入地理解晶片的運作行為，以及其與整體系統的互動方式。 此外，在系統的生命週期中，工作負載會發生變化，軟體與韌體的需求也會改變，且電晶體會隨時間老化。SLM 亦能提供洞見，使晶片與系統得以適應這些變化。其結果是縮短開發時間、提升驗證效率，並獲得更佳的長期效能。
在整個使用壽命期間，皆針對效能、動力、可靠性與安全性進行了優化
矽晶片的性能在其使用壽命期間並非一成不變。矽結構中的老化效應會隨時間推移改變裝置的性能特性。系統的運作環境亦可能導致晶片性能產生變化。這些效應包括環境溫度影響、製程變異、供電電壓波動，以及工作負載與電氣運作參數變化的影響。安全漏洞亦可能影響晶片性能。
在當今的系統中，半導體元件所承擔的任務關鍵性及與安全相關的功能日益增加。這使得這些元件的穩健性與可靠性變得更加重要。許多此類系統的使用壽命較長，而時間因素也會導致半導體元件的性能逐漸發生變化。
晶片生命週期管理 該系統提供了一個資料蒐集、分析與控制環境，用以監控所有這些影響，並在現場以單一裝置為單位實施矯正措施。其結果是，矽裝置及整體系統在長期運作中能展現出遠為穩定且安全的性能。
該方案提供哪些解決方案？ 新思科技 提供哪些解決方案？
新思科技 晶片生命週期管理 產品系列包含多項整合式產品與功能。此端到端解決方案的關鍵組件概述如下：
- 新思科技 SLM 環境、結構與功能監測 IP 結合現有的 (DFT) 及內建自測 (BIST) 資源，可提供豐富的矽晶片數據，這些數據構成了矽晶片生命週期流程的基礎
- 新思科技 TestMAX™與新思科技 數位設計系列RTL 至 GDSII 解決方案，可將 新思科技 SLM 平台監控與分析工具自動整合至 RTL 或閘極層級設計中
- 《 新思科技 SLM 系列連結 新思科技 TestMAX 連結至黃金簽核 解決方案「Fusion Digital Design Family」，以獲取關於 新思科技 SLM 內嵌式監視器
- 新思科技 Digital Design Family 透過運用基於矽片的時序模型校正來最小化所需裕量，並結合先進分析技術，進一步優化設計的功耗、效能與面積（PPA）、可靠性及矽片可預測性，從而實現設計實現的閉環管理。
- 新思科技 高速存取與測試（HSAT）IP 可在功能介面上提供自適應的高頻寬測試，並在整個矽晶片生命週期中，實現對 DFT 及矽晶片監測網路的高速存取
- 新思科技 TestMAX™ ALE為晶粒 測試提供極高的測試頻寬，適用於系統內測試，並涵蓋產品生命週期的所有階段
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