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存储测试机专家访谈-存储CP-FT测试机扩产需求,国产厂家突破情况,关键技术难点
发布来源: 路演时代 时间: 2026-03-16 14:33:09 0

核心要点:

1. 存储扩产 1 万片 / 月对应测试机需求,国产化率,龙头晶圆厂国产化意愿;

2. HBM 测试流程与传统 DRAM 的不同,设备增量需求;

3. 高端数字芯片测试机与高端存储芯片测试机技术难度、价格水平比较;

4. 衡量测试机技术水平的核心指标,国产龙头测试机公司产品与国际先进水平的比较。

以下内容为专家分享,仅供参考,不构成任何投资建议。

Q&A

假设每月 1 万片晶圆的产能扩张,SOC 与存储 (DRAM、NAND) 产线分别需要多少台测试机?

1 万片 / 晶圆的 DRAM 或 NAND 产线,其 CP (晶圆测试) 和 FT (成品测试) 阶段分别需要约 50 台测试机,两者不共用,合计约 100 台。对于 SOC 产线,由于芯片种类、规格、Die size 及测试时长的差异巨大,很难从晶圆产能直接推算测试机需求,通常是从产品出货量来反向推算所需测试机的台数。

存储产线扩产时,所需的测试机是像光刻胶一样需要多种类型组合,还是主要为单一类型?

存储产线扩产所需的测试机更接近后者,即主要为一种类型的测试机,不像光刻胶那样涉及多种不同种类以贯通整个生产流程。

DRAM 和 NAND 产线中,CP 和 FT 阶段的测试机单价分别是多少?

DRAM 产线的测试机价格在 CP 和 FT 阶段差异较大。CP 阶段主要进行中低速测试,设备单价约为 50 万至 60 万美元。FT 阶段需要进行高速测试,设备价格更高,其中用于 DDR4 等速度相对较低产品的测试机价格在 100 万美元以下,而用于测试 DDR5、LPDDR5/6 等高速产品的设备价格则可能高达 200 万至 300 万美元。综合来看,FT 阶段测试机的平均售价可估算为 150 万美元左右。CP、FT 环节平均看,可粗略认为单台设备平均 100 万美金。

国内存储公司目前采购海外测试设备是否存在限制?其推动国产替代的意愿强度如何?

目前采购海外测试设备没有遇到实质性限制。Teradyne 这样的美国公司仍能通过合规途径向其提供设备和技术服务。关于国产替代,龙头公司确实存在相关诉求,且意愿较强,但由于保障当前产能和产品出货是其首要任务,且海外设备采购渠道通畅,因此外采仍需持续。

国内存储公司存量产线,测试设备是否存在大量的升级需求?

测试设备升级需求并不多,因为其成熟产线上早期采购的设备基本能满足当前使用需求。主要的持续性支出是每年的设备维保费用,该费用约占单台设备价值的 7% 至 8%,是测试设备供应商一项稳定的年度收入来源。

HBM 的测试流程与传统 DRAM 有何不同?如果将 1 万片 DRAM 晶圆全部用于生产 HBM,测试设备的投资会如何变化?

HBM 在原始形态上是 DRAM 颗粒。HBM 的测试流程因其 3D 堆叠结构而更为复杂,测试插入次数显著多于传统 DRAM。具体流程大致分为几个关键步骤:首先,对裸 DRAM 晶圆进行 CP (Circuit Probing) 测试,其严苛程度和测试时长均高于普通 DRAM,以确保封装前的良率。其次,晶圆切割后,将裸 Die 进行 3D 堆叠封装,完成堆叠后需进行第二次测试。再次,HBM 中包含的 Logic Die 也需要进行独立的 Die 测试,这通常使用 SOC 测试机而非存储测试机。最后,将 Logic Die 与 DRAM 堆叠体封装在一起,形成完整的 HBM 形态后,再进行一次完整的测试,以验证 Logic Die 的控制指令和读写操作。

若将每月 1 万片 DRAM 晶圆的产能全部转向生产 HBM,测试设备的投资将大幅增加。原先 1 万片月产能的 DRAM 生产线大约需要价值 1 亿美元的测试设备。转向 HBM 生产后,由于测试插入次数增多,仅存储测试机的投资额就需要再增加约 1 亿美元,粗略估算达到原来的两倍。此外,还需要额外配置数台单价约 100 万美元的逻辑测试机。

高端数字芯片测试机与高端存储测试机的技术难度和价格水平如何比较?

高端数字芯片测试机与高端存储测试机在技术难度上各有侧重,但总体难度相当。存储测试机可细分为 CP (低速) 和 FT (高速),数字芯片测试机也分为中低端 (如 800Mbps 以下) 和高端 (如用于 GPU 测试)。在高端领域,二者的难度体现在不同维度上。高速存储测试 (如 DDR5、DDR6) 的核心难点在于实现超高速度和高并行度 (高并测数),这要求测试机具备极高的集成度,通常通过自研的核心 ASIC 芯片来实现。高端数字芯片测试机 (如用于 NVIDIA GPU 测试) 同样要求高速度和高集成度,测试资源也需非常丰富。两者本质上都是数字芯片测试,技术难点具有相似性。在中低端领域,两者的技术门槛也大致相当。

在价格方面,高端数字芯片测试机的价格上限通常在 200 万美元左右。而最高端的存储测试机由于尺寸更大、集成度要求更高,其价格可能超过 200 万美元,甚至比高端数字芯片测试机更贵。

国内龙头测试机公司在数字 SOC 测试机领域的技术水平如何?其技术突破对存储测试机业务有何助益?

国内龙头测试机公司已出货的数字 SOC 测试机产品在技术上处于中端水平,能够实现 1.6Gbps 的测试能力。该能力是通过采用第三方的 FPGA 芯片并结合工程方法实现的,尚未涉及核心 ASIC 芯片的自研。这一技术水平尚不足以支持高速 DRAM 的测试,仅能覆盖中低速的测试环节。

其在数字 SOC 测试领域的突破,对存储测试机业务的帮助目前也主要体现在中低速领域。未来若要在高速存储测试领域取得进展,关键在于其测试机核心芯片的路线选择。目前公司采取与国内独立芯片设计公司合作的模式,如果该合作能在自研芯片上取得突破,将对其高速测试机业务产生更大帮助。

CIS 测试机的市场格局与价格体系是怎样的?

CIS 测试机市场的主要供应商相对集中。泰瑞达凭借其 IP750 型号占据重要地位,是索尼和三星的主要选择。在国内市场主要选用台湾京元电子自产的测试机及更低端的产品。

价格方面,泰瑞达的 IP750 最为昂贵,单台售价约 50 万至 60 万美元,甚至更高。KYEC 的 1,320/1,360 型号价格约为 IP750 的一半,大约在 20 万至 30 万美元。国内其他公司的设备则更具成本效益,单台售价约为 20 余万美元。

龙头测试机公司供给的 SOC 测试机值量是多少?主要用于测试哪些芯片?

该产品属于中端水平,尚未达到高端 SOC 测试机的性能标准。该设备主要应用于安防监控、数字机顶盒、IoT 等产品线的芯片,而非大算力旗舰芯片。

龙头测试机公司供给第三方检测机构的 SoC 测试机价值量如何?

提供给第三方检测机构的 SoC 测试机与提供给大客户的设备本身应是相同的,价格也应相差不大。

LCD Driver 测试机的市场格局和价格水平是怎样的?

LCD Driver 测试机是一个相对小众的市场,主要供应商有两家。其一是 Advantest,其高端主流机型 ND4 的售价大约在七八十万美元一台。另一家是台湾的 Chroma,其解决方案的价格便宜很多,大约是 Advantest 的一半。

衡量测试机技术水平的核心指标有哪些?国内龙头测试机公司的产品与国际先进水平相比存在哪些差距?

评估测试机技术水平有几个核心指标:

1. 测试资源,即数字通道数。随着芯片引脚数增多,所需通道数也随之增加,例如英伟达的 B200 GPU 引脚数可达数千个。国产中低端测试机的上限通常是 1,024 个通道,无法满足这类大芯片的测试需求。目前,1,024 通道以下属于中低端,2048 通道以上则迈向中高端。国内龙头测试机公司产品可支持 1,024 通道、2048 通道。相比之下,国际领先的泰瑞达和爱德万能做到七八千甚至上万个通道。

2. 测试速度。中低端设备的通常为 800Mbps。高端设备如爱德万的产品可以达到 5Gbps 以上。1.6Gbps 是一个重要的分水岭,因为 800Mbps 的速度尚可通过第三方 FPGA 实现,但要达到更高的速度,受限于 FPGA 的物理极限,必须采用自研的 ASIC 芯片。国内龙头设备公司产品最快速度为 1.6Gbps

3. 对各类最新协议的支持能力。

4. 电源板卡的供电能力。大型计算芯片需要大电流,例如 GPU 的工作电压可能低至 0.8-1.0 伏,但功率高达 700-1,000 瓦,这意味着工作电流高达数百甚至上千安培。测试机需要在机箱内提供如此大的电流并保持电压稳定,这对电源板卡、散热设计等方面提出了很高的技术要求。

国内龙头测试机公司在自研 ASIC 芯片方面有何进展?预计何时能取得突破?

正与国内其他芯片设计公司合作研发 ASIC 芯片,具体进度取决于合作方。目前已有样片在进行测试,预计 1 到 2 年内有机会取得突破。

实现高端测试机突破的核心难点是什么?

最核心的难点在于自研 ASIC 芯片的验证时间。

从英伟达的 Blackwell (B 系列) 到 Rubin 系列,再到下一代架构,芯片的升级对测试机的需求会产生怎样的增量影响?

芯片升级对测试机需求的影响主要体现在两方面:测试时间和测试资源。首先,测试时间与芯片的晶体管数量基本成线性关系。Rubin 通过四颗 GPU 合封,其总晶体管数量比 B200 (两颗 GPU 合封) 多出接近一倍,因此其测试时间也可能增加近一倍。测试时间的延长意味着在相同出货量下需要更多的测试机。其次,晶体管数量增加也导致芯片需要的测试资源增多,从而推高了单台测试机的价格。例如,原来售价 100 万美元的测试机,因资源增加可能涨至 150 万美元。这两个因素共同扩大了测试设备的总市场规模。

芯片制造工艺的迭代和 LPU 新架构的引入,对测试技术难度和需求有何影响?

工艺从 5 纳米迭代至 3 纳米,会带来工作电压降低、晶体管密度提高和芯片速度加快等变化,这对测试机的精度和速度提出了更高要求,但并未带来质变。至于 LPU 新架构,其核心是利用极致的 SRAM 替代 HBM。在测试时,SRAM 部分通常需要单独测试。LPU 主要面向推理,其规模和晶体管数量应小于用于训练的 GPU,因此仍可主要通过晶体管数量这一指标来评估其对测试需求的影响。

与光刻机等前道设备相比,国产测试机的技术壁垒突破难度如何?预计国产高端测试机的发展路径是怎样的?

后道测试机的技术难度个人判断要低于前道设备。近年来,国产测试机的技术迭代在加速。预计未来三年内,国产厂商有望解决高端测试机从 0 到 1 的问题,即成功研发出原型机。但要实现从 1 到 100 的跨越,即达到稳定、可量产的高端水平,可能还需要更长的时间,例如再花 3 到 5 年。

在英伟达和谷歌的 AI 芯片测试市场中,泰瑞达和爱德万的竞争格局如何?

目前,泰瑞达在谷歌和英伟达的份额都非常少。谷歌的 TPU 和英伟达的 GPU 测试设备目前主要由 Advantest 供应。不过,未来格局可能发生变化,泰瑞达在英伟达的 Rubin 芯片测试上或将取得突破,目前正在进行评估,机会较大。但在谷歌方面,进展相对没有那么乐观和迅速。

国内测试机市场的规模和构成是怎样的?SoC、存储和模拟芯片测试各占多大比例?

目前国内测试机市场总规模约为 20 亿美元。其中,数字 SoC 测试占比最大,这部分市场包含了中低端和高端设备。存储测试市场规模约 3 到 4 亿美元,包含 DRAM、NAND 以及 NOR Flash 等。模拟芯片测试市场规模约 3 亿美元。

在模拟、SoC 和存储这三大芯片测试领域,目前的国产化情况?

模拟芯片测试的国产化率最高。SoC 测试领域,中低端与高端市场的比例接近 1:1,但中低端市场也未完全国产化,因此整体国产化率约在 20% 至 30%。存储测试领域的国产化率最低。

 

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