内容来源:量子前哨(ID:Qforepost)
编辑丨慕一 编译/排版丨琳梦 卉可
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2023年,日本半导体制造商Rohm(罗姆)与量子算法解决方案公司Quanmatic达成合作,旨在优化半导体生产线上的规模制造工艺,创新运用量子计算技术改进电子管芯分选(EDS)技术。
历经一年的不懈努力,两家公司近期宣布,自2024年4月起,探针测试技术将在Rohm的日本及海外生产基地全面推行。
经原型测试与验证,该技术具备提升EDS性能数个百分点的优势,进而显著提高生产效率和盈利水平。
Rohm公司总部设在日本京都,主营业务为生产集成电路(ICs)、分立半导体及其他电子元件。作为全球领先的供应商之一,Rohm公司为电动汽车(EV)及各类工业应用提供碳化硅晶圆和电力管理设备。
Quanmatic拥有基于早稻田大学和庆应义塾大学研究成果的量子计算技术效率提升产品群、充分利用量子和传统计算技术的计算框架以及专用技术算法。
EDS的流程在晶圆处理后进行,目的在于识别存在缺陷的芯片,并在将其切割成单个芯片并在包装之前,对其进行修复或移除。这一过程对于提高和保持产量至关重要。
EDS技术是通过将晶圆片与探针卡进行接触实现的。探针卡作为一种机电接口,具备超过50,000根微小针状结构,通过向晶圆片发送电信号,以判断芯片是否能正常运作,并识别出无法正常工作的芯片。
然而,在芯片封装完成后进行此类检测,效率较低且成本较高。
随着半导体制造技术的发展,EDS已经变得极其复杂,这使得找到一种优化该制造工艺的解决方案变得越来越困难。
为了解决这个问题,Rohm和Quanmatic开发了一种操作系统,该系统整合了量子计算、经典计算、Rohm半导体制造数据及企业累积的丰富经验。
两家公司指出,量子技术——特别是量子退火——最近已被引入各个领域进行组合优化,其中交付路线优化就是一个突出的例子。
芯片制造技术的进步使得可能的EDS组合数量呈指数级增长。同时,各种物理和工艺的限制也让研究人员很难找到最优的EDS解决方案。
用美国量子软件开发商BlueQubit的话来说,“量子退火是一种利用量子力学的先进计算方法,能比经典计算机更有效地解决组合优化问题。它就像一个超级搜索引擎,旨在搜索一个巨大的解空间,并以其他计算模型无法比拟的速度和准确性来确定最优解决方案。它能够处理超出传统计算能力之外的规模和复杂性问题,为各个行业实现前所未有的创新突破铺平道路。”
量子退火于1988年由米兰大学的Diego de Falco、Nicolo Cesa-Bianch和B Apolloni首次提出,后来,东京工业大学的西森秀稔及其学生角木忠提出量子退火模型,这一模型在十年后引发了量子计算领域的热潮。
2011年,加拿大D-Wave公司首次实现量子退火技术商业化,为制造、物流、金融服务、生命科学和其他行业提供量子计算系统、云服务和软件产品。
其客户包括大众汽车、Pattison食品集团、广告与传播集团Interpublic Group、西班牙毕尔巴鄂比斯开银行(BBVA)、美国航空航天制造商洛克希德·马丁空间系统公司以及日本的丰田、电装株式会社和日本电气股份有限公司(NEC)。
早稻田大学的户川望教授也受到了西森秀稔和角木忠的工作以及D-Wave的案例启发。
他和另外三人——庆应义塾大学副教授田中宗、前戴尔技术和麦肯锡公司战略师古贺纯隆和早稻田工程毕业生武笠阳介于2022年创立了Quanmatic。
古贺纯隆担任首席执行官,户川望担任首席科学官,田中宗担任首席技术官,而武笠阳介是首席产品官。户川望表示,Quanmatic与Rohm的合作堪称“现实世界中的高等数学优化计算方法研究成果应用的典范”。
Rohm董事会成员兼首席技术官立石哲夫表示:
“半导体在推动脱碳社会的发展中扮演着关键角色,因此确保其稳定供应已逐渐成为一个亟待解决的社会问题。借助量子技术研发适用于大规模生产线的高效操作系统,是半导体制造业迈向未来创新的重要举措,实现了生产流程的实时优化。
为了突破现有局面,我们迫切需要将量子技术与相关方法广泛应用于各个领域,通过构建一个更加全面的优化供应链体系,从而提升稳定的供应系统。
如果量子退火在EDS上的应用不负众望,它将大大增强Rohm的市场竞争力,最终在整个半导体行业得到广泛应用。”
特此说明:量子前哨翻译此文仅作信息传递和参考,并不意味着同意此文中的观点与数据。
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