半导体行业一直以来都是科技领域的瑰宝ღ◈★，从初始的硅晶片到现今的高度集成芯片ღ◈★，半导体技术不断演进ღ◈★，推动着以此为基础的各个领域的创新与进步ღ◈★。半导体拥有庞大且复杂的制造体系ღ◈★，这个体系涵盖了材料开发ballbet贝博体育ღ◈★、晶圆制造ღ◈★、芯片设计和测试的各个环节ღ◈★。在半导体工业中ღ◈★，每个细微的部分都必须精确无误地协同工作ღ◈★，从而生产出高度复杂的微电子组件ღ◈★，其中ღ◈★，CIM系统扮演着至关重要的角色ღ◈★。
在CIM尚未广泛应用于生产线之前ღ◈★，尽管各个生产工序之间存在协调配合ღ◈★，但并不能串联成完整的生产流程ღ◈★。因为每个产线通常由数十台独立的机器组成ღ◈★，下一个工序的工人和机器只能接收上一个工序的产品ღ◈★，无法获取上一个工序的生产数据ღ◈★。如果出现错误或问题ღ◈★，唯一的解决方法是进行人工检查ღ◈★，一步步追踪问题的根源ღ◈★，找出出错的工序ღ◈★。因此ღ◈★，要确保生产线的顺畅运行ღ◈★，必须依赖于简化流程和强化管理ღ◈★。
CIM软件出现后ღ◈★，各个生产工序被纳入统一的计算机系统控制之下ღ◈★，每个工序的生产数据都会被精确记录ღ◈★，每个产品在不同时间点的状态也都可以追踪ღ◈★。无论是应对生产流程的意外干扰还是生产完成后的溯源跟踪ღ◈★，都无需额外的人力投入ღ◈★。此外ღ◈★，通过CIM系统ღ◈★，半导体企业可以相对准确地评估生产线升级和改造所带来的结果ღ◈★，可以说CIM系统伴随着生产线的演进彻底颠覆了固有的生产模式ღ◈★。
对半导体产业而言ღ◈★，CIM系统有助于推动半导体制造技术的发展和创新星际赛车ღ◈★，是我国半导体产业升级的关键利器ღ◈★，并且随着技术的不断进步ღ◈★，CIM系统将继续在半导体制造中发挥关键作用ღ◈★。然而ღ◈★，正因为CIM系统在半导体行业中至关重要的作用ღ◈★，因此其技术一旦被制裁ღ◈★，对国内半导体行业来说将会是巨大的打击ღ◈★。
在半导体领域的工业软件中ღ◈★，EDA（电子设计自动化）作为芯片之母ღ◈★，其重要性无疑已得到业界共识ღ◈★。除EDA外ღ◈★，12英寸晶圆厂对芯片制造CIM系统的依赖性也同样不容忽视ღ◈★。芯片法案后ღ◈★，美国断供EDA工具的消息曾在国内引起广泛讨论ღ◈★。而CIM系统被誉为制造环节的“EDA”ღ◈★，对我国半导体行业有着不言而喻的重要战略意义ღ◈★，实现其国产化迫在眉睫ღ◈★。
CIM系统由制造执行系统（MES）ღ◈★、统计过程控制系统（SPC）ღ◈★、设备自动化方案（EAP）ღ◈★、配方管理系统（RMS）ღ◈★、良率管理系统（YMS）等数十种软件系统组成ღ◈★。如果把CIM系统应用场景分为前道和后道来看ღ◈★，我国后道封装领域CIM系统基本已实现国产替代ღ◈★，但前道晶圆厂的CIM系统仍长期处于国外厂商垄断的局面ღ◈★，应用材料ღ◈★、IBM和西门子等占据我国80%以上的市场份额ღ◈★。
从整体市场格局来看ღ◈★，CIM系统主要有两大流派ღ◈★，一是以美系为起始点ღ◈★，包括日本ღ◈★、中国台湾ღ◈★、新加坡的衍生系ღ◈★，主导厂商以应用材料ღ◈★、IBM等为主ღ◈★，目前大陆很多代工厂采用美系厂商产品ღ◈★。二是以韩系为基础ballbet贝博体育ღ◈★，例如三星ღ◈★、SK海力士所扶持的几家企业ღ◈★。国产厂商发展起步晚ღ◈★，在技术和产品上都相对薄弱ღ◈★，与海外大厂相比ღ◈★，竞争力明显不足ღ◈★。
在CIM发展的夹缝中ღ◈★，我国涌现了一批以赛美特ღ◈★、上扬软件ღ◈★、上海铠铂等为代表的拥有自主知识产权的企业ღ◈★。但CIM系统的国产化ღ◈★，与半导体领域的很多环节一样ღ◈★，仍处于漫漫长征之中ballbet贝博体育ღ◈★，CIM企业也面临一些亟须解决的难题ღ◈★。
半导体CIM系统不同于其他领域的软件ღ◈★，存在大厂开源的情况ღ◈★，CIM厂商在技术和知识的保护方面有高度敏感性ღ◈★。制造商通常不愿意共享关键的CIM技术ღ◈★，这大大增加了新进入企业的技术研发难度ღ◈★。因为进入市场晚ღ◈★，国产工业软件厂商与海外巨头相比缺乏竞争力ღ◈★，对战时常常处于下风ღ◈★。
一位试图开拓高端工业软件市场的创业者表示ღ◈★，最近一段时间明显感觉到市场推广难度越来越大ღ◈★，之前公司已经与国内某晶圆厂达成了初步合作意向ღ◈★，却被临时叫停了后续合作ღ◈★。背后的原因是与其合作的某海外大厂得知该晶圆厂将采用国产软件时ღ◈★，表示将终止自身与晶圆厂相关硬件设备的合作ღ◈★，对于国内的晶圆厂来说ღ◈★，相比于软件ღ◈★，硬件设备更具有不可替代性ღ◈★，因此只能放弃使用国产软件ღ◈★。
这并不是个例ღ◈★。某些国际知名企业采用将软件与其他软件捆绑的策略ღ◈★，以挤压竞争对手ღ◈★。例如跨国公司可以提供半导体行业包括提高生产效率ღ◈★、优化工艺质量ღ◈★、强化制造执行和优化供应链的四大解决方案ღ◈★。在这些解决方案中ღ◈★，也涵盖了像EAP和MES等半导体制造领域的核心工业软件ღ◈★，海外大厂以此来在市场上获取更多的竞争优势ღ◈★。
当前国内的半导体CIM软件现状是ღ◈★，4-6寸晶圆基本实现了国产化ღ◈★；8寸晶圆ღ◈★，国产化率不到50%ღ◈★；12寸的基本上被外资垄断ღ◈★，这是因为12寸晶圆制造技术壁垒高ballbet贝博体育ღ◈★，国产设备很难完成制造流程ღ◈★，大尺寸晶圆制造商基本上都采用国外的设备ღ◈★，而国产软件暂时还很难做到与进口设备接口并兼容ღ◈★。而且由于每个制造商的设备和流程不尽相同ღ◈★，CIM系统必须进行定制化开发ღ◈★，才可适应特定的制造环境ღ◈★。因此ღ◈★，为满足每个制造厂商的独特需求ღ◈★，开发和部署半导体CIM系统需要大量的资本投入和人力资源ღ◈★。
现如今随着半导体生产制程不断提高星际赛车ღ◈★，晶圆厂的生产工序逐渐增多ღ◈★，自动化程度日渐提高ღ◈★，晶圆厂对工厂调度ღ◈★、管理的要求和依赖也在不断增加ღ◈★。而CIM是劳动密集型行业ღ◈★，这意味着CIM企业需要随着需求的扩大而不断扩大规模ღ◈★，即增加更多研发人力ღ◈★。但随着企业在人力方面的投入不断增加ღ◈★，企业抗风险能力减弱也是一个不得不面对的问题ღ◈★。
劳动密集型软件企业通常依赖于员工的技能和知识来完成项目ღ◈★。如果关键员工离职或面临其他问题星际赛车ღ◈★，可能会对项目进展和质量产生负面影响ღ◈★。尤其是一些软件项目可能需要数月甚至数年才能完成ღ◈★。在这样长的项目周期内ღ◈★，外部风险因素可能会发生变化ღ◈★，CIM企业需要及时适应ღ◈★，否则会面临很大的风险ღ◈★。尤其是对于下游客户来说ღ◈★，这种风险可能会转嫁到晶圆厂身上ღ◈★。
据媒体报道ღ◈★，中芯国际去年8月于北京新建的12英寸晶圆厂CIM国产化项目近期被迫暂停星际赛车ღ◈★，原因是该项目技术承包方上扬软件无法完成中芯国际的半导体CIM软件国产化需求ღ◈★，最终导致项目暂停ღ◈★，多位负责该项目研发的高级别技术人员ღ◈★，已经开始在寻找新的工作机会ღ◈★。对此ღ◈★，上扬软件相关负责人辟谣称ღ◈★，公司团队仍然在为其进行软件开发ღ◈★，由于疫情反复ღ◈★，所以项目由集中开发改为远程开发ღ◈★。我们不难看出ღ◈★，CIM的配套研发对于晶圆厂具有极强的影响力ღ◈★，而人力资源是这类企业的主要支撑力量ღ◈★，因此人员稳定性对于项目来说极为重要ღ◈★。
除此之外ღ◈★，产品导入也是CIM企业面临的问题ღ◈★。迄今为止ღ◈★，国内已不缺乏半导体CIM厂商ღ◈★，但对于投资巨大的晶圆厂来说ღ◈★，尝试使用新产品ღ◈★，无疑是一次试错成本极大的冒险ღ◈★。某国内CIM厂商负责人曾强调ღ◈★：“如果代工厂一台设备出问题了ღ◈★，不足以造成巨大的损失ღ◈★，但如果MES出问题了ღ◈★，千亿元级别的代工厂投资有可能就会打了水漂ღ◈★。”所以晶圆厂在选择CIM供应商的时候总会显得顾虑重重ღ◈★。
由于CIM系统的重要性对于整个晶圆厂来说堪比“大脑”ღ◈★，晶圆厂在选择供应商时更趋严格保守ღ◈★。国内某CIM厂商负责人表示ღ◈★：“国内发展MES最大的挑战就是如何走出一个死循环难点ღ◈★，一方面ღ◈★，代工厂需要成熟的MESღ◈★，它的关键点在于有多年积累的know-howღ◈★，因为12英寸代工制造涉及上千道制程工艺ღ◈★，都需要MES管理和进行稳定的执行和控制星际赛车ღ◈★，可谓牵一发而动全身ღ◈★。另一方面ღ◈★，MES系统要走通对于制程的理解ღ◈★、对工艺流程的把控ღ◈★，需要大量的实践经验和积累ღ◈★。”
对于晶圆厂来说ღ◈★，软件可靠性是最重要的考量因素ღ◈★。晶圆厂需要达成自动化运作且逻辑bug少的结果ღ◈★，而不同机器之间的耦合很考验系统整合能力ღ◈★。一旦哪个环节出现问题ღ◈★，造成损失就难以估量ღ◈★。但是软件系统存在漏洞在所难免ballbet贝博体育ღ◈★，所以CIM必须经过大量用户的使用反馈测试来验证ღ◈★，可一些CIM企业本身用户量就很少ღ◈★，无法从足量用户那里获得回馈来修复漏洞ღ◈★。
这就意味着如果一家软件公司仅靠自己ღ◈★，是没有办法覆盖半导体所有生产环节ღ◈★，他们不仅需要和工厂里各个部门协作ღ◈★，也要和设备厂ღ◈★、材料厂沟通协调ღ◈★，很多时候还需要设备厂额外开许可权限来接入系统ღ◈★。
但是CIM定制化程度极强ღ◈★，对实施人员依赖度高ღ◈★，实施周期长ღ◈★。每一个工厂都得当成一个单独的项目独立开发ღ◈★，复用性较少ღ◈★。这要求CIM系统既要满足用于产品检验的数据量ღ◈★，又要对晶圆制造有深度认知ღ◈★，不断根据自身需求进行完善ღ◈★。如此看来ღ◈★，晶圆厂才是承担CIM开发最好的选择ღ◈★。
上文我们提到困扰CIM企业的要素包括技术ღ◈★、数据ღ◈★、资金及产品导入等ღ◈★。CIM中核心的MES系统只占晶圆厂总投资的1%ღ◈★，相比动辄上百亿的晶圆厂固资ღ◈★，投资额较小ღ◈★，且设备上的投资占大头ღ◈★。
从技术角度来说ღ◈★，虽然目前很多国内CIM的厂商擅长外挂模块的开发ღ◈★，但是对于底层的逻辑架构还处于研发迭代的阶段ღ◈★。因此ღ◈★，对于晶圆厂而言ღ◈★，可以通过引进研发团队ღ◈★，达成深度开发ღ◈★，从底层架构开始研发能够更加贴合晶圆制造生产的实际需求技术ღ◈★。并且若是晶圆厂作为CIM研发的主导方ღ◈★，也解决了令目前CIM厂商头疼的产品导入的问题ღ◈★。
从数据风险角度来说ღ◈★，当涉及需要大量核心数据投入验证时ღ◈★，本地化的晶圆厂无异于为CIM的定制开发提供了更好的测试土壤ღ◈★。和第三方合作短期对于晶圆厂可能省时省力ღ◈★，但同样存在企业信息外泄ღ◈★，影响数据安全的问题ღ◈★。不排除遭受信息安全攻击的可能性ღ◈★。据某CIM厂商负责人透露ღ◈★：“台积电某年一座代工厂因黑客攻击停工一天的损失就高达3亿美元ballbet贝博体育ღ◈★。”另一方面星际赛车ღ◈★，12英寸复杂工艺流程都是通过CIM来执行的ღ◈★，随着工艺的不断升级ღ◈★，如果晶圆制造过程受制于第三方厂商的CIM技术ღ◈★，那意味着国产高端芯片的推动也将受到阻碍ღ◈★。
从资本价值角度来说ღ◈★，目前不少投资人表明ღ◈★，他们只会投资1-2年内有产品产出的工业软件公司ღ◈★，不会等研发超过3年的项目ღ◈★。因此在半导体行业中有不少“操盘手”借用互联网优势完成创业ღ◈★，再依靠国产半导体情怀引入部分投资方快速完成多轮融资ღ◈★，通过融资ღ◈★、增加人员规模ღ◈★、营销推广快速催生看似不错的业绩ღ◈★。事实证明ღ◈★，这种投资模式无视工业和技术领域自身的客观规律ღ◈★，极易扰乱市场秩序ღ◈★。
随着IPO阶段性收紧ღ◈★，非“技术型”企业上市变得更加困难ღ◈★，工程类收入确认ღ◈★、劳动密集型的发展模式ღ◈★、订单不确定性等因素对企业上市的影响凸显ღ◈★。对于CIM行业星际赛车ღ◈★，缺少投资方的资金来源ღ◈★、科技含量存疑ღ◈★、订单骤减ღ◈★、获客渠道非市场化ღ◈★、盈利能力不强等争议成为阻碍此类企业上市的“拦路虎”ღ◈★。在此背景下ღ◈★，半导体领域第三方CIM行业必然迎来大范围的洗牌ღ◈★。
只有将晶圆厂作为软件开发的主体ღ◈★，才符合我国半导体产业发展的特征ღ◈★，才能够真正贴合半导体企业真实需求ღ◈★。尤其在实际研发过程中ღ◈★，晶圆厂研发CIM可大大减少核心数据获取的难度以及对于各工艺步骤了解学习的成本ღ◈★，实现资金的高效利用ღ◈★，为投资人真正带来回报ღ◈★，同时对我国的半导体产业链的不断丰富和完善做出不可替代的贡献ღ◈★。
不单单只有半导体行业需要CIM星际赛车ღ◈★，任何需要智能制造的场景ღ◈★，都存在它的身影ღ◈★，例如制药ღ◈★、食品和饮料ღ◈★、医疗设备ღ◈★、航空航天ღ◈★、国防和生物技术等ღ◈★。
CIM工业软件是一个大的范畴ღ◈★，半导体市场只是其中的一小部分ღ◈★。类似于赛美特的厂商在各行各业进行布局ღ◈★，发光发热ღ◈★。通过提供高效的生产流程管理和自动化解决方案ღ◈★，CIM厂商为不同行业的制造企业提供支持ღ◈★，帮助它们提高生产效率ღ◈★、质量管理和生产可追溯性ღ◈★。这种多领域的布局不仅丰富了CIM厂商的业务领域ღ◈★，还有助于满足不同产业的需求ღ◈★，推动了制造业的现代化和数字化转型ღ◈★。在不断更新迭代的制造环境中ღ◈★，CIM厂商的综合解决方案有望在各个领域发挥越来越重要的作用ღ◈★。
现如今ღ◈★，工业软件看似繁花似锦ღ◈★，实则烈火烹油ღ◈★，“十年磨一剑”成为CIM行业的常态ღ◈★。其中半导体CIM是一个需要长期积累的行业ღ◈★，只有在不断试错中才能实现国产化替代ღ◈★，我们能够做的就是尽可能减少试错成本ღ◈★，让所有的职责都回归本位ღ◈★，晶圆厂也应该肩负起支撑自主发展的责任ღ◈★，培养产业人才ღ◈★，注重技术迭代ღ◈★、保障信息安全ღ◈★，由此ღ◈★，我国的半导体CIM软件才有望真正崛起ღ◈★。
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