AI芯片驱动下，后道测试与先进封装设备需求迎来爆发（中）

自动测试设备（ATE）市场正随着AI芯片需求的增长而快速扩张。根据芯片类型的不同，ATE可分为存储测试机、SoC测试机、模拟/混合类测试机和射频测试机四大细分领域。在AI兴起的背景下，SoC测试机与存储测试机正加速放量。

一、测试设备市场迎来新机遇

从市场份额来看，SoC测试机和存储测试机已占据测试机市场的半壁江山。SEMI数据显示，2022年全球半导体测试机市场中，SoC测试机的市占率约为60%，较2018年显著提升37个百分点；存储测试机市占率约为21%，模拟混合测试机约为15%，射频测试机占比最小，约为4%。

二、SoC测试机：AI芯片测试需求激增

SoC测试机主要用于测试集成多种功能单元的复杂芯片，其核心技术壁垒在于复杂多样的测试板卡。这些板卡需集成逻辑模块、微处理器、数字信号处理器、嵌入式存储器、外部通信接口、模拟前端、电源管理模块、人工智能加速器等组件。

随着AI及高性能计算芯片的快速发展，SoC测试机需求正迎来爆发式增长：

测试复杂度大幅提升：现代AI芯片采用先进制程，集成度不断提高。以英伟达Blackwell GPU为例，采用4nm工艺集成了超过2080亿个晶体管。同时，芯片结构从FinFET转向更复杂的GAA结构，并广泛采用Chiplet架构，这些都显著增加了测试的复杂度和测试量。

测试时间显著延长：扫描测试作为主流测试策略，虽然能通过单一管脚测试多个向量，但串行测试方式导致测试时间大幅增加。与2010年代相比，现代芯片测试环节增加了晶圆端额外测试、裸片测试以及针对多裸片的终测，进一步推高了测试设备需求。

测试机性能要求提高：SoC测试机凭借其强大的电源和板卡资源性能，不仅能测试SoC芯片，还能通过调整板卡配置测试数字电路、模拟电路、存储器等多种组件。市场价格在20150万美元之间，主要供应商包括泰瑞达、爱德万和华峰测控，目前国产化率仍然较低。

三、存储测试机：HBM技术推动设备升级

AI芯片发展面临显著的"内存墙"问题，包括内存容量有限、传输带宽不足及传输延迟等问题。高带宽内存（HBM）作为解决方案，具备高带宽、低延迟、低功耗等优势，已成为AI训练芯片的主流选择。

HBM测试复杂度倍增：HBM采用多层DRAM堆叠结构及2.5D封装技术，测试包括晶圆级测试和KGSD测试。其高集成度、内嵌式I/O及裸片堆叠封装的技术特征，大幅提升了存储测试工艺的复杂度和难度。

HBM对测试设备的三大核心要求：

1.超高电流承载

HBM采用先进制程（电压<1V），但高度集成导致整体功耗激增，测试电流需求高达1000–2000A，对测试机电源板卡与DPS芯片的供电稳定性提出极限挑战。

2.极致测试精度与速率

HBM内置高速DRAM，要求测试设备具备超高时序精度与数据速率。当前先进设备已实现±45皮秒计时精度，并支持36Gbps PAM3与18Gbps NRZ的测试速率。

3.高密度并行测试能力

HBM3总线位宽达1024位，受限于物理管脚数量，需采用多通道时分复用、动态通道分配等关键技术，实现单物理管脚支持多逻辑通道，以完成大规模并行测试。

四、测试设备技术核心与竞争格局

测试机的核心硬件是测试板卡，仅需更换测试板卡就能实现多种类测试以及测试性能提升，无需更换整机。测试板卡中的专用芯片包括PE芯片、TG芯片和主控芯片，其中PE和TG芯片由于技术难度大、市场空间较小，被ADI、TI等公司垄断。

国产化进展：

模拟测试机领域：华峰测控、长川科技已占据国内相当部分市场份额，国产化率达90%

存储测试机领域：武汉精鸿的老化产品线在长江存储实现批量重复订单

SoC测试机领域：长川科技推出D9000 SoC测试设备，华峰测控推出对标V93K架构的STS8600系列

五、市场前景展望

2025年全球存储与SoC测试机市场规模有望突破70亿美元。随着AI芯片需求持续放量，SoC测试机和存储测试机的市场占比有望进一步提升。

AI芯片的复杂性与高性能正对测试环节提出更高要求，驱动测试设备市场特别是SoC测试机和存储测试机迎来新一轮增长周期。在自主可控战略指引下，国内测试设备企业正加速技术突破，有望在高端测试设备领域实现国产替代的突破。