自2013年半导体行业突破3000亿美金大关开始，中美半导体市场再次呈现了蓬勃发展态势。到2016年半导体行业全球总产值更是达到了3389亿美金，物联网和智能手机的应用带动了半导体行业蓬勃发展，虽外界有些许对产业过热的隐忧，但似乎无论民间还是国家对于半导体产业投资与发展的热情都没有消减迹象。作为研发端测试仪器界的领导企业——美国国家仪器公司(NI)，也瞄准了产业发展的趋势，结合自身产品的特点，在现有PXI平台的基础上针对半导体行业的特点，开发出了适用于量产测试的平台STS(semiconductor test stand)，成为了唯一能够贯穿实验室到产线量产测试的机台，让研发和生产得到了有效结合，2014年一经推出后即得到了业界的广泛关注。在ATE量产测试机台近乎被垄断的行业背景下，另辟一番蹊径走出了独具特色的差异化发展路线。
IIA记者在上海SEMICON，对美国国家仪器公司(NI)的三位高层管理者进行了采访。让他们来揭秘NI为什么在半导体行业野蛮生长的背景下推出产线测试平台，拥有研发与量产的双重身份后是否能达到1+1>2的效果，客户是否感觉到了这种价值的传递，对于整个产业生态又产生了怎样的影响。
右起：NI 大中华区总经理 陈健忠;NI中国半导体业务拓展经理 何为;NI 资深技术市场经理，自动化测试 陈宇睿
从实验室到产线测试的平稳过渡
对于NI STS半导体测试平台最大的特点应该就是“从实验室研发到产线生产的平稳过渡”。陈总向记者介绍
在实验室中PXI的身份可以是各种测试仪表，但在产线就可以根据需求变身为量产测试机台，或者说是另一种ATE。在NI的测试环境下，工程师可以用实验室同样的技术来做产线测试，在这背后的技术支撑就是PXI，而软件则是Labview，作为改动NI加入了一个TestStand Semiconductor Module，让Teststand更加适合工厂产线应用。
这样研发和产线两边的硬软件都有了非常高的相似性，程序、代码同样可以实现复用。在前期特性分析使用的测试程序，包括测试到的结果，能够跟产线上快速的对应起来，而不像传统的方法，产线很多工程师需要花大量时间去把ATE测出来的数据，和前期实验室的数据做一致性比对，找寻问题。NI则能够把两边连起来，帮助客户有效减少上市时间，简化工程师的繁杂的比对工作，提高生产效率。
据何为女士介绍，实验室端的NI之所以推出这样一个应对量产的平台，是鉴于现在产业两大融合背景下做出的决定。
一，实验室测试厂商与量产测试厂商之间出现了某种程度融合。当实验室测一个芯片的时候需要把很多的仪表集合在一起，而量产也一样，而且现在量产的机台对雷达这样的信号无法完成测试，这就需要NI把实验室设备搬到量产中来，或者对实验室的数据进行借鉴才可以完成，研发与量产之间的分界越来越模糊，跨界与融合趋势明显。
其二，则是基于芯片功能的融合。现在整个半导体行业呈现出高度集成的态势，比如ADAS，自动驾驶和车载雷达，射频、数字全部集成在一个芯片上面，以往分成3到4家不同厂商的单一测试的芯片，现在却要集中在一起，测试复杂度明显提高了很多。
而NI平台的特性正好符合这两种趋势的要求，研发阶段满足客户集成度高，测试种类多的要求的要。生产阶段，则采用同一个平台、软件、数据实现统一，一套系统全方面地把设计、测试，还有DFT(Design for Test)的元素含在里面，大大减小设计到生产到最终用户的时间。
测试成本的完美控制
半导体行业其实是一个完全竞争的行业，相比电力，核能，等国家保护领域，半导体厂商往往更加辛苦，除了面对全面的产品价格竞争，还要应对高速度的技术更新与设备折旧更替，成本成为了不得不去考虑的问题。
采访中，在谈及成本方面的问题时，陈总，何女士以及陈经理三位NI高层，显出了一致的自信。
早在2014年NI正式进入半导体量产测试之前已经与客户进行了深度合作，并对于行业的发展做出了精确的预判，采取了非常明显的差异化的发展路线。对比传统ATE有着四点非常突出的优势。
第一，更灵活的机台搭建，这方面也可以被看作是NI的固有优势。客户购买传统ATE，往往只使用了10~20%的功能，却投入了更多的资金。另外ATE寡头垄断的趋势明显，竞争壁垒更高，产品发展大而全 。客户对测试的要求与ATE的发展方向相背离，需要的是一个更加紧凑的，能够满足需要的低成本的测试平台。NI 也为客户预留有多种配置方案，包含了2个PXI机箱或者4个PXI机箱的架构，客户可以按照自己的需求为未来升级预留扩展空间，降低总拥有成本。
第二，更灵活的测试方法，近几年IOT的兴起也带动了IoT、NB-IoT芯片生产，多用到ZigBee、Bluetooth LE、Z-Wave 这些不同的协议。传统的ATE如果单一做Bluetooth测试，速度很快。但如果同一个芯片同一个封装同时测Z-Wave、NB-IoT这两个协议时，就会要求测试平台协议的快速更新，而这正是NI的STS架构上的优势。由于测试的是一个协议，协议可以利用FPGA通过算法实现，NI使你现有的测试台能通过一个软件包或处理包就实现这部分的功能。而以往的ATE里大多通过固件来实现，采集之后的高频数据，还需要放到中频之中，再看所采集的信号，EVM、眼图的所在规格，增加测试的繁琐，而NI平台却能够较快的实现客户的要求，不仅测试时间短，而且功能扩展性高。
第三点，更快速的测试时间，何女士表示客户最为看重的就是产品的测试时间，在量产测试里，时间就是金钱。传统ATE的长项就是它的测试速度。为了加强测试速度，NI的很多的产品集成了FPGA，这样可以把一些运算、处理放到FPGA之中作为协处理，这样测试时间比传统ATE相当或者更短，以射频前端芯片测试为例，现在的PA，还可能包含了switch，以及filter，变成了一个很复杂的RF module。过去仅在在实验室才有的测试，一些高端的厂商也希望在量产中间能实现。类似这样的测试在传统ATE上速度很慢，因为需要实时的不停的改变测试条件。而NI则采用了on-board的FPGA来实现，这跟传统ATE有很大区别。能够提供大量扩展口，满足高效率的并行测试要求，也是平台的优点之一。NI的STS可以最终扩展到48个RF Port，支持很多Site的并测，节约客户产线上的时间成本。
第四，更优秀的技术支持。ATE厂商为了应对STS，采用了硬件license，将部分功能锁闭后低价销售，客户后期需要扩展，可进行解锁升级。这样的策略看起来有点针对NI，但半导体测试是个相对较复杂的市场。大客户驱动的需求是非常显著的部分市场份额，传统ATE厂商会把大量的人力投入到这些大客户中，而做IOT、PA的公司，相对需求则比较零散，所以ATE的供应商，往往对这部分市场不够重视，投入相对也比较少。虽然降低了机台的价格，但并不能帮助客户解决生产上遇到的问题，而NI则将工程人员投入到支持的队伍中，为客户服务，协助客户开发测试程序，这些优势往往是传统ATE厂商所不具备的。
强调对中国市场的投入
国家十三五规划也明确了对于半导体产业发展的扶持，NI非常看好中国半导体产业未来的发展。今年NI在中国设立了一个服务亚太区半导体行业的Center of Excellence(COE)。在亚太区中国上海会成立一个团队，专门去研究如何更好的去解决客户的痛点，为客户提供更好的服务，这个机构以往只在北美才会设立，但由于中国的特殊性，NI总部也同意增加投入，预计在今年6月成立。
此外从市场层面看，中国市场的快速发展，促使更多创业公司加入，一些volume较高，产品更新速度较快，种类繁多的芯片，相比传统ATE更需要NI的产品。
技术层面上看，ADAS，5G正在兴起，让很多公司加入到创业中来，产品从研发到量产的构建中，NI可以全面参与，实现两边的贯通。NI在其中切身感受到了很多机会和发展空间。
此外NI针对客户痛点的创新设计也为整个行业拓展了思路，这让更多创业公司看到了新的机会，未来会有更多人加入到创新的队伍中来，为中国半导体行业的发展贡献力量。
