形形色色設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量時刻不停地飛速增長系馁,如何利用每天產(chǎn)生的天文數(shù)字量級數(shù)據(jù),成為科技業(yè)面臨的一道難題粤蝎。
全球互聯(lián)網(wǎng)吞吐量在2016年為1.2ZB(1ZB相當(dāng)于10億TB或1萬億GB)真仲,預(yù)計到2021年將增長到3.3ZB每年。洶涌上漲的數(shù)據(jù)洪流初澎,波峰越來越高秸应,在2016年,每天數(shù)據(jù)流量同比增長了32%碑宴,而流量最高的1小時數(shù)據(jù)吞吐量同比增長了51%软啼。
當(dāng)上述統(tǒng)計也不完整,實際上沒有人知道全球每天產(chǎn)生多少數(shù)據(jù)墓懂,因為并不是所有設(shè)備的數(shù)據(jù)都會連入互聯(lián)網(wǎng)焰宣。
數(shù)據(jù)量本身意義不大,如何量化數(shù)據(jù)的價值才是關(guān)鍵所在捕仔,但在如何應(yīng)用數(shù)據(jù)匕积,以實現(xiàn)其價值方面,當(dāng)前還沒有行之有效的方法榜跌。
想挖掘數(shù)據(jù)的真正價值闪唆,就要對天量數(shù)字與模擬數(shù)據(jù)進行過濾盅粪,并充分考慮應(yīng)用場景,這就像沙里淘金擅很,大多數(shù)可能無功而返像得。不過,隨著計算力的提高以及大規(guī)模并行計算工具的成熟鹅甚,數(shù)據(jù)過濾分析--即找到更好的應(yīng)用數(shù)據(jù)方法--已經(jīng)能夠創(chuàng)造出頗具市場前景的商業(yè)模式轨醒。
“眾多行業(yè)人士指出,不同數(shù)據(jù)應(yīng)用方法與其器件和商業(yè)模式相互關(guān)聯(lián)夸截,并對其商業(yè)佃逆、市場以及商業(yè)模式產(chǎn)生影響,”Synopsys董事長兼共同CEO Aart de Geus說道儒淌,“如果你能夠從中找到捷徑雷昵,提升效率,或者全新的商業(yè)模式品客,那就會是非常大的影響榴弧。 ”這也意味著高利潤的可能,“你會看到粟翔,所有從事數(shù)據(jù)處理的人都在仔細(xì)聆聽桅狠,以解碼市場未來需求,或者自行判斷當(dāng)前市場需求宵晚,”de Geus繼續(xù)說道垂攘,“或者更進一步维雇,他們準(zhǔn)備置身于數(shù)據(jù)通路之中淤刃,從而最靠近數(shù)據(jù)商業(yè)化的中心≈ㄐ停”
這正是資本瘋狂涌入的原因逸贾,從數(shù)據(jù)挖掘到云端服務(wù),從機器學(xué)習(xí)到工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)津滞,每一個數(shù)據(jù)應(yīng)用場景都戰(zhàn)況激烈铝侵。
“誰擁有數(shù)據(jù),具備數(shù)據(jù)分析及處理能力触徐,誰就能把所有錢都賺走咪鲜,”西門子Mentor事業(yè)部總裁兼CEO Wally Rhines這樣表示。
現(xiàn)在還難說數(shù)據(jù)應(yīng)用是一個勝者通吃的游戲撞鹉,不過確實有不少科技巨頭在這個領(lǐng)域跑馬圈地疟丙,奮勇爭先,例如亞馬遜藻礁、谷歌聋遮、微軟重柄、Facebook和IBM等掰著手指頭就可以輸出來的大家伙。
“收集上來的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中仪丛,包含了設(shè)備大量的性能汤史、行為及應(yīng)用數(shù)據(jù),”IBM美洲區(qū)銷售主管Christophe Begue說道卒粮,“我們接下來會把收集到的數(shù)據(jù)丟給Watson(IBM人工智能平臺)去分析巴锄。”
現(xiàn)在的大問題是如何將這些數(shù)據(jù)變現(xiàn)钱挺,有哪些人愿意為數(shù)據(jù)付費役默。要將數(shù)據(jù)變現(xiàn),首先要做到如下幾點:第一鸟氨,行業(yè)里的公司要真正懂?dāng)?shù)據(jù)的價值冤牢;其次,公司要能夠快速應(yīng)對數(shù)據(jù)變化集炭,只要比別人快百分之一秒丙者,券商就能夠以此牟利,但現(xiàn)在大公司應(yīng)對數(shù)據(jù)變化的反應(yīng)時間通常是幾天甚至幾周营密;第三械媒,變現(xiàn)數(shù)據(jù)的價格要有競爭力,不能波動太大评汰。
IBM正準(zhǔn)備將全球供應(yīng)鏈的數(shù)據(jù)商業(yè)化纷捞。“供應(yīng)鏈數(shù)據(jù)分為兩層被去,”Begue說道主儡,“第一層是零售與快速消費品(CPG)等數(shù)據(jù),就是那些可能會影響到食品與飲料等銷售的數(shù)據(jù)惨缆。你可以在附近的一個商店收集天氣糜值、交通或運動賽事等相關(guān)信息,并通過交通模式追蹤它坯墨。我們用Metro Pulse平臺來做數(shù)據(jù)分析寂汇,該平臺會覆蓋500個數(shù)據(jù)元素,用戶既可以購買數(shù)據(jù)用于深度學(xué)習(xí)或機器學(xué)習(xí)分析捣染,也可以全部委托IBM來做分析免姻。第二層即我們正在導(dǎo)入市場的概念:供應(yīng)商風(fēng)險。IBM將天氣與政局變化等諸多因素納入考慮豌泊,從數(shù)據(jù)中分析供應(yīng)鏈的安全程度们灵,并根據(jù)分析結(jié)果來提升供應(yīng)鏈的安全。如果注意到15個因素有風(fēng)險野言,那么你就會對這15個因素嚴(yán)密監(jiān)控皿理∶镶郑”
IBM的服務(wù)并不是值分析已有數(shù)據(jù),還會給出建議题姜,洞見未來补蠢。“我們收集公開與半公開數(shù)據(jù)贪庄,有些數(shù)據(jù)只在IBM內(nèi)部使用姜架,我們建立預(yù)測模型。當(dāng)然鞠哥,我們也意識到隙譬,在計劃和反應(yīng)之間,仍然存在差距会烙,‘決策室’概念有助于縮小計劃和行動之間的鴻溝负懦。”
并不只外部收集的數(shù)據(jù)才有用柏腻,工業(yè)生產(chǎn)中纸厉,內(nèi)部產(chǎn)生的數(shù)據(jù)就很有價值。事實上五嫂,整個智能制造的概念(德國稱為工業(yè)4.0颗品,也有人稱之為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng))就是如何把內(nèi)部數(shù)據(jù)利用好。
“一言以蔽之沃缘,工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是為了提升生產(chǎn)效率躯枢,”O(jiān)ptimal+市場副總裁David Park說,“現(xiàn)在這些公司都偏愛流程分析和無庫存生產(chǎn)槐臀,但它們真正需要的是預(yù)測性分析锄蹂。預(yù)測性分析可以讓工廠受益,不過受益最多的是品牌商峰档,品牌商和工廠可不一定是一回事败匹。”
風(fēng)險在于步蛮,數(shù)據(jù)不一定都是正確的⊙嘲牵基于錯誤數(shù)據(jù)而做出的決定西寸,將導(dǎo)致結(jié)果難以預(yù)期。
“如果數(shù)據(jù)沒問題缕粗,那么可以把良率提高2%到3%枢慰,非常顯著的提高,”Park說道侧蜗,“供應(yīng)鏈上通過檢測的任何元器件的所有時間段數(shù)據(jù)都會被收集艾维。當(dāng)你拿到一些有劃痕的晶圓谭迄,根據(jù)數(shù)據(jù)就能查出在哪一個環(huán)節(jié)晶圓被劃破,你也可以查看元器件在現(xiàn)場的老化過程赠戏。如果汽車配備了預(yù)測性維護服務(wù)怔樊,那么你就能看到汽車在路上的相關(guān)數(shù)據(jù)。金融業(yè)同樣會受益安粤,如果你手上有數(shù)十萬張發(fā)票贫宫,靠人工是捋不清發(fā)票之間的相互關(guān)系的≈μ埽”
這種數(shù)據(jù)分析對于復(fù)雜供應(yīng)鏈特別重要况芒,半導(dǎo)體制造本身在數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用上先進,但整個半導(dǎo)體供應(yīng)鏈對數(shù)據(jù)的應(yīng)用叶撒,并不都能達到制造環(huán)節(jié)的水平绝骚。
“有效利用數(shù)據(jù)是智能制造顧問委員會(隸屬于SEMI)的一大主題,”SEMI協(xié)作技術(shù)平臺副總裁Tom Salmon說道祠够,“獲取數(shù)據(jù)很重要皮壁,但現(xiàn)在問題不是我們獲取的數(shù)據(jù)量不夠,而是因為數(shù)據(jù)利用率只有10%左右哪审。真正的挑戰(zhàn)在于我們應(yīng)該問什么樣的問題蛾魄,如何把數(shù)據(jù)應(yīng)用于制造。所以可能會有可靠性問題湿滓,但不會有制程問題滴须。”
機器學(xué)習(xí)
找到關(guān)鍵數(shù)據(jù)叽奥,在預(yù)設(shè)參數(shù)下利用機器對數(shù)據(jù)規(guī)律進行外推扔水,這就是機器學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。這種方法已經(jīng)應(yīng)用于汽車自動駕駛領(lǐng)域塘袍,機器學(xué)習(xí)系統(tǒng)將輔助并最終取代人類去駕駛汽車兔升,自動駕駛系統(tǒng)做決策時,需要根據(jù)行駛場景給出多種預(yù)案绑接。
在半導(dǎo)體設(shè)計與制造中胃余,也會利用機器學(xué)習(xí)來提高質(zhì)量、可靠性及良率柑汇。
“采用合適的比例來抽取數(shù)據(jù)做分析没撒,就能應(yīng)用于未來的設(shè)計,”eSilicon市場副總裁Mike Gianfagna說道豫狸,“如何將機器學(xué)習(xí)算法應(yīng)用于新領(lǐng)域是關(guān)鍵胆叁,在過去7年中,我們在這方面積累了很多經(jīng)驗赂裁,我們知道如何挖掘開發(fā)數(shù)據(jù)的價值轻迹。當(dāng)你擁有大量數(shù)據(jù)時媚哪,怎么去抽取分析這些數(shù)據(jù)?如果抽取數(shù)據(jù)比例太高祭昏,你會迷失在大量數(shù)據(jù)中耙厚,如果抽取數(shù)據(jù)比例過低,又可能得不出結(jié)論爪喘⊙赵”
Gianfagna表示,在降低風(fēng)險與增加效率的基礎(chǔ)上秉剑,實現(xiàn)數(shù)據(jù)變現(xiàn)是機器學(xué)習(xí)的目標(biāo)泛豪。“要做到這一點侦鹏,你需要從全局上來看待大數(shù)據(jù)分析诡曙。”
與很多由大云端服務(wù)商提供服務(wù)的大數(shù)據(jù)分析相比略水,半導(dǎo)體設(shè)計和測試行業(yè)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量很少价卤,不過半導(dǎo)體設(shè)計與測試數(shù)據(jù)可能更復(fù)雜。
“當(dāng)前主要任務(wù)是收集數(shù)據(jù)渊涝,”NI解決方案市場總監(jiān)George Zafiropoulos說道慎璧,“下一階段的目標(biāo)是通過數(shù)據(jù)分析來給出改進方法。無須刻意尋找跨释,你就能發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中的價值嗎要捐?你要找的,是數(shù)據(jù)的趨勢和相關(guān)性蝎疹,可以將機器學(xué)習(xí)應(yīng)用于任何環(huán)節(jié)抽述。如果軟件提示,本周四產(chǎn)線產(chǎn)出較低边饿,為什么會產(chǎn)出低使城?或者特定溫度與特定電壓對產(chǎn)品性能的影響。(這些都可以用數(shù)據(jù)分析來指導(dǎo))”
Zafiropoulos指出值舀,可以將更好的芯片設(shè)計作為目標(biāo)蛆骨。“作為工程師骄熟,我們圍繞設(shè)計來制定規(guī)則坊偿,但如果你想面面俱到,那么效率就不會高宦狭。如果在保證可靠性與性能基礎(chǔ)上,可以減少保護規(guī)則海槐,那將會有很大價值乘碑。很多大數(shù)據(jù)分析都是針對多個數(shù)據(jù)采集點挖息,一座城市可能有一萬個傳感器,每天產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)兽肤,而亞馬遜的訂單更是數(shù)不勝數(shù)套腹。半導(dǎo)體數(shù)據(jù)比個人能處理的數(shù)據(jù)顯然要多,但也遠(yuǎn)達不到亞馬遜交易數(shù)據(jù)這個量級资铡〉缳鳎”
然而,系統(tǒng)數(shù)據(jù)可能就比設(shè)計數(shù)據(jù)高幾個數(shù)量級了笤休,特別是涉及多物理層仿真時尖飞。“我們認(rèn)為店雅,7納米將是首次導(dǎo)入機器學(xué)習(xí)和大數(shù)據(jù)分析的節(jié)點政基,數(shù)據(jù)量將會膨脹,處理速度也需要增加闹啦【诿鳎” ANSYS總經(jīng)理兼副總裁John Lee說道,“你需要做同步熱分析窍奋。熱效應(yīng)影響系統(tǒng)的可靠性施式,但如果數(shù)據(jù)量增大到當(dāng)前技術(shù)無法解決,那么就要引入新的方法执峰,所以我們需要大數(shù)據(jù)技術(shù)涎花。最新的GPU有210億個晶體管,而且可應(yīng)用于汽車蚜雏,但這種規(guī)模的芯片發(fā)熱量巨大愕泣,(如果散熱設(shè)計不好),發(fā)熱時會增加對電路板的壓力附柜,并可能導(dǎo)致板子彎曲缓膀,但要知道,車用芯片使用壽命長達十年僚料∠暌溃”
總結(jié)
大數(shù)據(jù)分析在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)應(yīng)用還處于中段(發(fā)展期)。一方面毡飒,為提高芯片的性能球毙、效率和可靠性,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的數(shù)據(jù)量在增長痪寻,數(shù)據(jù)分析任務(wù)在增加螺句;另一方面,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)也在發(fā)展各種技術(shù),以充分挖掘數(shù)據(jù)用途蛇尚。
這為產(chǎn)業(yè)帶來了新的增長機會芽唇。Cadence 總裁兼CEO 陳立武表示,2015年全球聯(lián)網(wǎng)汽車市場規(guī)模為240億美元取劫,到2020年匆笤,將發(fā)展到370億美元,與之相應(yīng)谱邪,深度學(xué)習(xí)市場規(guī)模2020年將達100億美元(2015年為6億美元)炮捧,云和數(shù)據(jù)中心市場規(guī)模將達800億美元(2015年650億美元)〉胍“這將給半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)帶來機會咆课,”他說道,“從優(yōu)化物聯(lián)網(wǎng)到云端璧函,都將給半導(dǎo)體帶來很大的機會傀蚌。”
現(xiàn)在的問題是甲施,圍繞這些數(shù)據(jù)還能做些什么互聪,以及到底如何去實現(xiàn)。這將是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的一個全新機會重我,也許會推動半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展登上一個新臺階突棉。
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