半导体供应链信任革命：从可追溯到全链路可信的升级之路

本文同步发布于《半导体工程》

作者：Anne Meixner

 

半导体产业正迈入多芯片集成时代，供应链的全球化与复杂度同步飙升。如何在跨越设计、制造、封装、组装的长链条中注入信任，杜绝仿冒、篡改风险，成为芯片厂商亟待破解的核心命题。这不仅关乎数据整合与系统打通，更考验着全行业的协同共识与技术落地能力。

 

核心痛点

仅靠 “可追溯” 挡不住灰色地带
 

在半导体供应链中，“可追溯性” 曾被视为基础解决方案 —— 通过为器件配备可读、可验证的标识码，实现流向追踪。但现实是，这类标识码极易被篡改、复制，让带有 “合法身份” 的灰色市场产品有机可乘，直接冲击供应链安全。

 

业界早已达成共识：供应链需要的不是 “能追踪”，而是 “能溯源、可信任”。
 

西门子 EDA 公司 Tessent IC 解决方案总监Lee Harrison直言：“真正的溯源，必须绑定器件的唯一身份 —— 只有将不可篡改的标识符与生产来源数据深度关联，才能从根源上杜绝仿冒。”

 

这就需要引入不可篡改的器件标识码：

 

「内置型」：依托器件自身电子特性生成（如物理不可克隆功能 PUF）；

「外置型」：通过物理方式附着于器件表面（如高安全性二维码）。

 

两类标识码共同推动供应链从 “知道流向” 的可追溯，升级为 “明确来源” 的可溯源。

 

关键突破

可信供应链的两大核心支柱

 

可溯源性只是第一步，要构建 “可信供应链”（又称有保障供应链、可认证供应链），还需两大核心支撑：

 

1. 经过认证的 “监管链”

 

下游厂商需要一套完整的验证体系，确认器件 “身份真实、未被篡改、来源合法”。这要求行业制定统一标准：明确厂商间的监管交接流程，在每道生产工序中汇总经过认证的溯源信息，形成不可断裂的责任链条。

 

国际半导体产业协会（SEMI）首席技术官Melissa Grupen-Shemansky透露，SEMI 正联合行业及政府伙伴推进 “可追溯性范围界定项目”，但目前仍面临两大挑战：“一是缺乏覆盖芯片设计到报废全生命周期的全球统一追踪系统；二是供应链各环节对追踪系统的风险与收益认知存在分歧。”

 

图 1：信任链、数据链与供应链并行关系示意图  

来源：Anne Meixner / 《半导体工程》

 

2. 全链路绑定的 “数字证书”

 

如果说不可篡改标识码是器件的 “身份证”，数字证书就是 “公证文件”。
 

 

PDF Solutions（普迪飞）业务拓展总监Dave Huntley作为行业资深专家，明确指出：“我们的核心工作聚焦于资产可追溯性管理，以及供应链参与方与不可篡改追溯系统的深度对接 —— 通过采集内置 / 外置器件标识码，将其与从晶圆、芯片到终端系统的全层级资产关联，并依托即将发布的 SEMI T26 标准，规范资产集成流程与责任界定。”

 

他进一步解释：“通过生成数字证书，可将器件标识码与生产数据、所有者信息绑定，再经第三方证书颁发机构（CA）认证，形成不可篡改的信任凭证。这一过程中，普迪飞的技术方案能够实现跨厂商数据互通与安全加密，为证书链的构建提供底层支撑。”

 

Archon Design Solutions 首席执行官Tom Katsioulas补充道： “监管链的核心是 ‘证书链式关联’，而非简单传递标识码。从晶圆到芯粒、封装、系统板，每一次交接都要生成新的签名证书，关联上游凭证并绑定器件身份 —— 这一链条由客户驱动，从芯片设计厂商的公钥基础设施（PKI）开始构建，确保信任根基的统一性。

 

图 2：电子器件生产过程中的资产证书生成流程图 

来源：Archon Design Systems

 

落地关键

工厂端的技术升级与协同

 

数字证书的生成与流转，离不开半导体制造全环节的技术支撑。从晶圆厂到封测厂、电路板厂，每个工厂都需承担关键角色：

 

1. 证书生成的全流程拆解

 

 

图 3：制造生态链中的证书生成流程图 

来源：Archon Design Systems

 

2. 核心设备与系统的协同要求

 

自动测试设备（ATE）：作为器件电气性能验证的权威节点，需在测试环节完成标识码配置与数据采集，为证书生成提供基础；

 

生产执行系统（MES）+ 良率管理系统（YMS）：需升级为 “混合架构”——MES 负责制程追溯，YMS 生成品质证书，两者实时联动并对接 ATE 设备；

 

扫描与读取设备：针对堆叠封装、微型器件等场景，需研发光学或射频读取技术，解决物理标识“读不到、没空间” 的难题。

 

泰瑞达（Teradyne）移动业务单元经理Nitza Basoco提醒：“器件合格状态可能因后处理算法发生变化，因此标识码配置与证书生成需在最终分档后进行，避免为不合格器件浪费信任资源。”

 

现实挑战

工厂升级的成本与技术瓶颈

 

可信供应链的落地，并非单纯的技术问题，更面临实实在在的投入挑战：

 

1. 资金投入门槛高

 

区块链节点部署：单工厂部署成本至少 10 万美元，大型工厂需更高配置，且需持续承担运维费用；

 

设备与系统升级：ATE 设备改造、MES/YMS 系统对接、标识码扫描设备采购等，均需大额资金支持；

 

隐性成本：芯片 PUF 激活、外置标识码赋码等环节的技术适配成本。

 

2. 技术适配难度大

 

封装厂追溯能力落后：行业普遍存在“晶圆厂强、封装厂弱”的现状，封装环节的追溯体系建设滞后；

 

小型器件适配难：物联网（IoT）、模数混合信号（AMS）等小型器件，缺乏足够空间集成内置标识码，外置标识的防篡改与读取技术尚未成熟；

 

跨厂商协同复杂：不同工厂的系统标准、数据格式不统一，需建立通用接口实现证书无缝流转。

 

行业展望

高性能计算将成突破口

 

尽管挑战重重，但可信供应链已是半导体产业的必然趋势。多位专家预测，高性能计算（HPC）领域将成为率先落地的核心场景 —— 该领域对先进封装的依赖度高，且芯片供应多来自多家厂商，对供应链可信度的需求更为迫切。

 

正如新思科技（Synopsys）首席安全技术专家Mike Borza所言：“可信供应链的核心价值，在于让每个环节都能‘验明正身’。下游厂商可通过验证证书链，追溯至芯片原厂，甚至中间每一级供应商，彻底杜绝灰色市场风险。”

 

结语

 

半导体供应链的 “信任革命”，本质是一场技术、标准与商业利益的协同博弈。它需要全行业共同投入工厂升级，建立统一的证书管理权威机构，更需要形成 “信任有价” 的商业共识。

 

作为行业领军者，普迪飞正通过技术创新、标准制定与生态协同，推动不可篡改的标识码、全链路的数字证书与协同联动的工厂系统深度融合 —— 未来，当这些要素形成合力，半导体产业将真正摆脱仿冒、篡改的困扰，为全球科技供应链的稳定与安全注入 “确定性” 底气。

 

 

关于

普迪飞

普迪飞半导体技术（上海）有限公司（PDF Solutions, Inc.，纳斯达克股票代码：PDFS）成立于1991年，是全球半导体与电子行业领先的数据、分析与关键任务分析平台供应商。依托全球化布局，构建了广泛的服务网络，拥有超过800名专业人员，为全球370余家 IDM、Foundry、Fabless及OSAT客户提供技术服务。普迪飞以创新技术为核心战略，与行业领先企业紧密合作，业务覆盖从工艺参数分析、晶圆测试到制造数据解析等关键环节，助力客户在产品良率、质量与运营效率上实现持续提升。

 

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