观点来源：德国弗劳恩霍夫集成电路研究院（IIS）自适应系统工程（EAS）分部主任Peter Schneider。
主要议题：半导体产业未来在复杂性、上市时间和可靠性问题上所面临的挑战，先进封装架构、数十亿互联设备对安全的需求。
市场快速变化和制订决策缓慢
半导体产业未来面临的最大挑战是复杂性。在系统、结构、功能、价值链、客户与供应商的关系中都存在复杂性。我们现阶段处理的最重要的问题是对系统设计、制造和更快上市的支持。但并不是所有的事情都以相同的步伐前进，这带来一系列问题。当我们与德国政府讨论研究项目时，所有令人惊奇的事情都正在发生，如物联网和区域链。而我们必须遵守这些管理条例和缓慢的决策制定过程，在快速发展的市场中做出决策通常需要花费很长的时间。
快速上市和提升可靠性
所有领域都在推动快速上市，但同时，我们看到要求不断提升器件可靠性和安全性的压力，以及实现定制化。例如，我们在工业4.0中明确地看到了，每一个人都在讨论更短的上市时间和定制化产品。但如果你使用带有独特特性和安全规则的独特产品，这些物品之间并不相互匹配。你必须做安全性测试和认证。你需要对单个的产品进行一套通用安全认证。当不同的领域以不同的速度在向前推进时，依托我们跨学科工作的优势，我们通过不同学科和认证间的混合来实现内部资源的分配，以及适应市场，但是这非常难。
可靠性和安全性
目前并不是所有设备都能达到可保证功能安全的可靠性等级。可靠性等级并没有出现在智能手机和平板电脑市场中。但是这些设备正在快速地用于人机接口中。如果你开始使用智能手机或平板电脑来控制机器，这中间将包括功能安全。因此，如果你看带有更大平板显示屏的新型机器人汽车，或有一个由这些设备控制的无线电或空调，这些没有问题。但如果你将其用于转向系统或悬挂系统，如果你不替换，将出现安全问题。你可能在一个非道路模式，而且如果你需要加速，你将无法实现。你需要在汽车的控制系统中包含消费电子的行为。例如，你需要阻止一些驾驶模式。一些时候你聚焦于功能安全，信息安全和可靠性随后而来。首先需要做一些事情使其工作，然后有一个问题需要解决。
批量定制和多模块系统搭建
商业基础也开始转变，我们重复听到的词是“批量定制”，你无法再研发一个芯片然后预期销售数十亿只。在解决这个问题中，我们尝试建造由数个模块组成的系统，这块模块已经过验证，且能够在多个层次上放置集成在一起。采用基于平台的方式，使这些系统易于实现。这是方法之一，还可以在这些平台中包含信息安全和功能安全。
这比“小芯片”（chiplet）更近一步，是系统级平台，是在更高层级上的集成，既能够在芯片级配置，也能够在封装级配置，能够将其与其他组成块一同放置在PCB板上或中介层（interposer）上，并在所有不同层上进行定制化。
3D系统集成能力
在第一步中，这些是硬IP，但可加入不同的东西，这沿着我们智能IP方法发展。我们使用标准的通信接口以连接到所工作的环境中，例如，你制造了一个带有特定功能和外形尺寸的传感器器件，可以根据需要与端或云进行更高级通信。我们研发了硬或软IP，也制造了封装级的系统，这样可帮助客户在其领域提供合适的系统集成。
我们拥有建造真正3D系统的方法和经验超过20年。我们在TSV出现伊始就设立了研究项目，我们与试图实现深沟道刻蚀和填充技术的企业建立了紧密合作，通过使用多物理仿真研发工具和方案处理系统中3D数据的设计方法进行补充。
平台化解决方案
我们有一个能够兼容多种不同解决方案的平台。我们开始于有很多背景知识的点。例如，你寻求一个传感器，我们有一个通用传感器平台。我们并不从功率模块开始，而是使用信号处理的数据采样，然后时能够集成到一个智能传感器系统中的特征提取或算法。主要的目标是支持多重传感器系统，这样你可以做传感器数据融合，并将数据发送至物联网系统。关键因素是将问题分解为基础功能块，这样你有感知、一个控制系统、分布式算法，然后你有带有功率器件的制动器来影响整个过程。
我们提供解决方案的起点并不是将特征尺寸减少至7nm。这是一个有别于大多数企业已经采取的一个方法。这是一个以客户为中心的方法。当我们与客户讨论新的技术和好的方法时，他们非常好奇他们能够做什么，好处、责任和成本是什么。中小型企业非常保守，因为他们没有资源来尝试很多的事情，这就是为什么难以让这些企业尝试3D集成。
这意味着，我们已经进行了一些先进研究，但我们的一些客户并不需要最前沿的技术，这中间该如何匹配？我们所获得的研究成果很大一部分都来自与大公司的合作，包括热、电相互作用、验证、系统级仿真、可靠性等。我们与大公司合作取得巨大成功，然后我们尝试将其转化为中小型企业可用。
安全保护和向后兼容
随着更多设备互联，安全正变成越来越大的问题，这是物联网完整的一部分。弗劳恩霍夫研究院的另一个研究所正在处理这些问题，我们与他们有非常密切的关系。在物理不可克隆层次上，我们有可信研究基础。我们在不同等级上都有安全驱动器。你需要一个安全架构来处理所有的这些事情。如果你使用物联网平台来进行设备管理，你需要以安全的方式来进行。如果你有自组织物联网系统，而且你在环境中增加1万个节点，我们必须处理所有可能的交互。在互联系统中你有大量的节点，你将这些带入到新的环境中，你必须重新配置它们。这样你有需要连接到其他系统的应用，你不能影响整个系统。应用需要在数字架构中能够工作。与此同时，还需要考虑向后兼容问题，尤其是面对数十亿个器件，我们确定会克服这些问题，但所需时间似乎比预期的长一些。
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