[数字孪生的两面]①
三星电子与SK海力士借助英伟达技术加速推进“自主型工厂”
即便以“封闭网络、保密协议”防御,工艺数据与诀窍仍有暴露之忧
“若无法实现技术自主,产业根基可能动摇”

韩国半导体陷入两难。若想提升制造竞争力,引入英伟达平台几乎不可避免,但在这一过程中,积累数十年的工艺诀窍所承载的数据也可能暴露于外部平台之上。据确认,三星电子与SK海力士在将英伟达核心平台引入半导体制造流程的同时,正通过构建封闭式网络、签署保密协议等方式,启动防止技术外泄的双重防线。不过,专家警告称,仅靠个别企业自身防御,无法守住与国家安全直接相关的工艺数据。鉴于按照美国法律,数据随时可能被调阅,存在结构性漏洞,因此亟须从国家层面建立产业数据主权相关的基础设施与制度战略。


两大存储芯片厂商加速转向人工智能工厂

[独家]美国法律一击就能把三星与SK海力士诀窍翻个底朝天?与英伟达“同床共枕”的韩国半导体陷入两难 View original image

据半导体行业6日消息,三星电子和SK海力士正把半导体生产全过程,从工艺设计到运营、改进,逐步转向基于英伟达技术运行。此举已不再是单纯的设备自动化,而是将人工智能和数字孪生引入工艺设计、运营、优化等全流程,重塑制造范式。


核心工具是数字孪生。该技术可将真实工厂原样复制到三维虚拟空间中,提前运行工艺并寻找最优条件。三星电子已利用英伟达虚拟仿真平台Omniverse,为平泽1工厂等主要生产设施构建数字孪生。借此,公司正在升级综合管控体系,以实时分析设备状态并捕捉异常迹象。据悉,在将半导体电路刻写到晶圆上的光刻工艺中,三星电子还引入了英伟达计算程序cuLitho,以提高设计精度并缩短开发周期。未来,公司还计划将数字孪生扩展至美国泰勒工厂等海外生产基地。


SK海力士也已借助Omniverse着手建设工厂数字孪生,并于去年完成相关技术验证。公司还利用英伟达开发工具CUDA-X和PhysicsNeMo,提升设计与制造仿真的速度。其目标是到2030年建成无需人工介入、可由工厂自主学习和判断的自主型晶圆厂。

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性价比的悖论……“自愿依附”结构

问题在于,一旦进入就很难退出。英伟达将图形处理器、仿真平台、人工智能开发工具等智能工厂所需的一切打包提供。企业一旦引入这套方案,工厂的数据格式和作业方式就会全面适配英伟达体系。此后,无论是新增设备还是调整工艺,在既有英伟达环境内处理,都会成为成本最低、速度最快的选择。因为若要转投其他公司的平台,企业不仅要付出巨额成本,还得承担其间工厂停摆的风险。


英伟达此前已有过类似成功经验。在人工智能开发领域,一旦使用图形处理器,往往就不得不使用英伟达的开发工具CUDA,这一结构多年来已固化,CUDA事实上也已成为全球人工智能开发标准。外界担忧,如果这一战略在制造现场同样奏效,企业在追逐性能的过程中,可能会主动把自己绑定在英伟达体系之中,陷入“自愿依附”。


首尔女子大学信息安全学部教授、人工智能安全研究所所长Kim Myeongju指出:“英伟达以过去垄断图形处理器的经验为基础,在数字孪生和物理人工智能领域也采取了同样的战略。韩国企业虽然意识到风险,但眼下缺乏能够替代这套精密系统的技术和平台,因此选择空间十分有限。”

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封闭网络与保密协议并行……“即便如此也无法保证安全”

当然,企业也并非束手无策。三星电子将基于Omniverse的数字孪生服务运行在与外部网络物理隔离的封闭式专用网络环境中,并在与平台供应商签约阶段签署保密协议。SK海力士则表示,核心工艺数据与外部框架完全隔离并单独管理,生产、物流、物理仿真等核心解决方案运行在自有平台之上,Omniverse仅被用作辅助实现数字孪生的下层工具。其意图是在引入外部平台的同时,从源头阻断核心技术泄露的可能性。


但专家普遍认为,仅凭这种程度的应对仍无法保证安全。数字孪生与物理人工智能结合后,结构将转为人工智能基于现场数据进行实时学习,而在这一过程中,包含工艺诀窍在内的现场数据可能反向被外部平台学习。也就是说,韩国半导体数十年来积累的制造竞争力,可能借由平台流失出去。


韩国科学技术院经营大学院名誉教授Moon Songcheon表示:“不少企业倾向于认为,只要在合同中加入防止数据泄露条款,并在营业场所内部部署本地化封闭服务器,就足够安全,但不能忽视这样一种结构性现实:只要软件供应商有意,随时都可能进行查看。即便软件运行在封闭服务器内,软件引擎、操作系统、数据库管理系统以及网络通信规范的源头技术,依然掌握在大型科技企业手中。”


法律层面也存在漏洞。高丽大学人工智能研究所教授Choi Byeongho指出:“无论是否签署条款或保密协议,只要为平台联动而使用的云服务所在地在美国,美国当局就可以调阅数据。”他解释称,根据美国《Cloud Act》,一旦发生国家安全事件或美国政府提出要求,存储在美国系云服务中的数据,依法可被强制调阅。Choi教授建议:“正如谷歌过去曾宣布在韩国建设数据中心以维护数据主权一样,与英伟达也需要展开更为精细的谈判,例如将数据中心设在韩国国内并对数据进行加密。”


Kim教授还建议:“在构建数字孪生时,如果将现实世界中的传感器或摄像头信息不加筛选地接入,连不必要的企业诀窍也可能暴露给外部。应通过最小化训练数据技术,仅筛选必要信息供人工智能学习,并在谈判阶段将特定数据排除在训练范围之外,把相关条件明确写入合同。”


“不能止步于企业防御,国家治理体系建设刻不容缓”

从长期看,构建国家层面的治理体系被视为重要课题。像三星电子和SK海力士这样有能力自建安全基础设施的企业毕竟只是少数。大多数中坚及中小制造企业,正是在缺乏单独数据保护体系的情况下,被纳入全球平台生态。


Kim教授强调:“大多数企业眼下首先追求利润,因此很难看到10年至30年后的依附风险。国家应从中长期角度监测产业生态,并承担起制定研究开发替代方案的治理职责。”Moon教授也警告称:“在半导体超级周期阶段,依附问题的严重性可能被掩盖,但从长期看,如果不能实现软件源头技术自主,超级周期结束后,整个产业基础本身都可能受到动摇。”


一位半导体行业高层人士也表示:“设计、工艺、生产数据是半导体产业的核心资产。政府层面的制度和技术支持已十分紧迫,包括扩充韩国国内人工智能计算基础设施和数据中心、建立安全的数据共享体系,以及支持符合国际标准的安全技术等。”



可行战略包括实现世界模型国产化,以及由国家主导构建物理人工智能生态。所谓世界模型,是指完整学习现实世界运行原理和规则的人工智能。拥有这一能力后,就可以虚拟构建真实工厂、道路等各种环境,提前演练并规划各类作业。Choi教授解释称:“世界模型的升级离不开海量数据和高水平制造技术,而美国由于本土制造基础设施和生产力不足,未能在这一领域形成单方面垄断。韩国拥有世界顶级制造技术和工艺数据,这将成为强有力的武器。”


本报道由人工智能(AI)翻译技术生成。

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