一、芯片工廠的特殊性與核心需求

　　極致的環(huán)境控制：對溫度、濕度、潔凈度(顆粒物)、振動(dòng)、靜電有極其嚴(yán)苛的要求。

　　連續(xù)不間斷生產(chǎn)：7x24小時(shí)運(yùn)行，任何系統(tǒng)中斷都可能導(dǎo)致巨額損失。

　　絕對的生產(chǎn)安全：涉及核心知識(shí)產(chǎn)權(quán)、昂貴設(shè)備和危險(xiǎn)化學(xué)品，安防等級要求極高。

　　復(fù)雜的能源管理：是能耗大戶，節(jié)能降耗直接關(guān)乎運(yùn)營成本。

　　嚴(yán)格的合規(guī)與追溯：需符合SEMI標(biāo)準(zhǔn)等行業(yè)規(guī)范，實(shí)現(xiàn)全生產(chǎn)流程的可追溯性。

二、芯片工廠弱電智能化整體架構(gòu)

　　芯片廠的弱電系統(tǒng)是一個(gè)緊密集成、深度定制的一體化平臺(tái)，其架構(gòu)比普通建筑復(fù)雜得多。

　　1、生產(chǎn)管理層，核心系統(tǒng)與功能MES，EAP，YMS，關(guān)鍵芯片與技術(shù)應(yīng)用服務(wù)器CPU/GPU，數(shù)據(jù)庫軟件。

　　2、運(yùn)營指揮層，FAB廠務(wù)監(jiān)控系統(tǒng)， 中央集成管理平臺(tái) 工業(yè)級服務(wù)器/網(wǎng)關(guān)，邊緣計(jì)算平臺(tái)

　　3、區(qū)域控制層，專用子系統(tǒng)(如：SCADA，BA，安防平臺(tái))，工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)，PLC，控制器。

　　4、感知執(zhí)行層，各類傳感器、執(zhí)行器、智能終端，高精度傳感器芯片，工業(yè)MCU，AI IPC SoC， 特種通信芯片。

三、核心子系統(tǒng)解決方案

1、廠務(wù)監(jiān)控系統(tǒng)

　　這是芯片廠弱電系統(tǒng)的“生命線”，負(fù)責(zé)維持生產(chǎn)所需的核心環(huán)境。

?環(huán)境監(jiān)控

　　潔凈室監(jiān)控：通過高精度溫濕度、壓差、懸浮粒子傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測潔凈室等級(如ISO 1-5級)。芯片能檢測到0.1μm甚至更小的顆粒物。

　　振動(dòng)監(jiān)控：在關(guān)鍵設(shè)備(如光刻機(jī))周圍部署微振動(dòng)傳感器，防止振動(dòng)影響曝光精度。

　　芯片技術(shù)：MEMS傳感器芯片、高精度ADC轉(zhuǎn)換芯片、低噪聲信號調(diào)理芯片。

?動(dòng)力設(shè)施監(jiān)控

　　純水/超純水系統(tǒng)：監(jiān)控水質(zhì)電阻率、流量、壓力。

　　大宗氣體/特殊氣體系統(tǒng)：監(jiān)控氣體壓力、流量，并對有毒、可燃?xì)怏w進(jìn)行泄漏檢測和報(bào)警。

　　真空系統(tǒng)：監(jiān)控真空度。

　　芯片技術(shù)：特種氣體傳感器芯片、壓力傳感器芯片、流量計(jì)芯片。

?能源管理系統(tǒng)

　　對PCW、CDA、電力系統(tǒng)等進(jìn)行分項(xiàng)計(jì)量。

　　通過AI算法分析能耗數(shù)據(jù)，優(yōu)化冰機(jī)、水泵等大功率設(shè)備的運(yùn)行策略，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。

　　芯片技術(shù)：高精度電能計(jì)量芯片、帶通信功能的智能電表SoC。

2. 安全防范系統(tǒng)

　　芯片廠的安防是最高級別，分為物理安防和信息安防。

?人員出入管理

　　多因子認(rèn)證：采用“刷卡 + 生物識(shí)別(掌靜脈/人臉) + 密碼”的組合方式。核心區(qū)域(如光刻區(qū))需設(shè)置防尾隨通道。

　　芯片技術(shù)：AI SoC(用于人臉/掌靜脈識(shí)別終端)、安全MCU(用于門禁控制器和智能卡)。

?智能視頻監(jiān)控

　　全覆蓋無死角：生產(chǎn)區(qū)、通道、周界、化學(xué)品庫等全域覆蓋。

　　AI行為分析：

　　區(qū)域入侵檢測：對限制區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。

　　行為規(guī)范檢測：檢測人員是否穿戴潔凈服規(guī)范、是否進(jìn)行違規(guī)操作(如奔跑)。

　　主動(dòng)預(yù)警：發(fā)現(xiàn)異常，系統(tǒng)主動(dòng)報(bào)警并聯(lián)動(dòng)門禁鎖閉相關(guān)區(qū)域。

　　芯片技術(shù)：高端AI IPC SoC(如海思、安霸的高性能芯片)，支持高分辨率、低照度和復(fù)雜AI算法。

?周界入侵報(bào)警

　　采用光纖振動(dòng)、紅外對射、電子圍欄等多種技術(shù)融合的方案，確保周界安全。

　　芯片技術(shù)：信號處理DSP、微控制器MCU。

?訪客與物料管理

　　訪客系統(tǒng)與門禁、監(jiān)控聯(lián)動(dòng)。

　　物料(特別是晶圓盒)通過RFID進(jìn)行全程追蹤。

　　芯片技術(shù)：RFID讀寫器芯片、UHF RFID標(biāo)簽芯片。

3. 網(wǎng)絡(luò)與通信系統(tǒng)

?高可靠網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

　　物理隔離：辦公網(wǎng)、生產(chǎn)網(wǎng)、廠務(wù)監(jiān)控網(wǎng)嚴(yán)格物理隔離或通過防火墻邏輯隔離。

　　工業(yè)以太網(wǎng)：采用環(huán)網(wǎng)拓?fù)?如RSTP/MRP)，具備毫秒級自愈能力，確保網(wǎng)絡(luò)不間斷。

　　芯片技術(shù)：工業(yè)級以太網(wǎng)交換芯片，支持寬溫、高抗干擾性。

?無線覆蓋

　　在非潔凈區(qū)部署Wi-Fi 6/6E，用于移動(dòng)巡檢、AGV調(diào)度等。

　　在潔凈區(qū)內(nèi)需謹(jǐn)慎部署，避免信號干擾精密設(shè)備。

　　芯片技術(shù)：工業(yè)級Wi-Fi芯片、5G CPE模組(用于廣域連接)。

4. 智能樓宇控制系統(tǒng)

　　潔凈空調(diào)機(jī)組監(jiān)控：精確控制溫濕度和風(fēng)量壓差。

　　照明控制：根據(jù)工作和作息時(shí)間，自動(dòng)控制公共區(qū)域和廠務(wù)區(qū)照明。

　　芯片技術(shù)：DDC控制器(內(nèi)置工業(yè)級MCU)、智能照明驅(qū)動(dòng)芯片。

四、芯片工廠弱電智能化解決方案特色

　　超高可靠性與冗余設(shè)計(jì)：從網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器到控制器，關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)均采用冗余配置(雙機(jī)熱備、冗余電源、環(huán)網(wǎng))，滿足7x24小時(shí)運(yùn)行。

　　深度集成與聯(lián)動(dòng)：各子系統(tǒng)不再是信息孤島。例如，火警系統(tǒng)可聯(lián)動(dòng)關(guān)閉氣體閥門、打開排煙窗;門禁事件可與視頻監(jiān)控實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng)彈出畫面。

　　數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)決策：將所有弱電系統(tǒng)數(shù)據(jù)匯聚到中央平臺(tái)，通過大數(shù)據(jù)分析，為能效優(yōu)化、產(chǎn)能提升和安全管控提供數(shù)據(jù)支持。

　　百實(shí)科技芯片工廠的弱電智能化解決方案是一個(gè)集成了環(huán)境工程、自動(dòng)化技術(shù)、IT技術(shù)和芯片技術(shù)的復(fù)雜系統(tǒng)工程。它不僅僅是設(shè)備的堆砌，更是通過數(shù)據(jù)融合和智能算法，為芯片制造這一“尖端精密工業(yè)”提供一個(gè)安全、穩(wěn)定、潔凈、高效和可追溯的終極運(yùn)營環(huán)境。