SECS/GEM 的英語全文是 SEMI Equipment Communications Standard / Generic Equipment Model, 為 SEMI 所制定的一組通訊協定。 SECS/GEM 定義含蓋的範圍很廣, 小到設備和它的上層主機 (Host) 二者之間, 在通訊時所有需要細節; 大到一台設備在各種情境下的應有的行為。 最早用於半導體 (semiconductor) 產業, 因為對設備通訊和行為定義完備, 後來逐漸擴展到其他領域, 如:印刷電路板 (Printed Circuit Board, PCB) 產業、 光電 (Photovoltaic, PV) 產業、 發光二極體 (LED) 產業, 與平面顯示器 (Flat-panel Display, FPD) 產業。
SECS/GEM 是國際通用的半導體設備通訊標準, 半導體廠的任何裝置, 小到傳感器、 大到製程生產設備, 只要生產資訊需要相關的數值, 這些裝置就必須透過 EAP (Equipment Automation Program) 連接到全廠的生產資訊系統, 而裝置與 EAP 之間就是使用 SECS/GEM 來溝通, 如圖1黃色的部份。
由於 SECS/GEM 技術成熟, 也已經被普遍使用在製程設備上, 因此 SECS/GEM 也逐漸擴展到一些非製程設備。 例如, 圖1右方的MCS (Material Control System) 和所對應的控制器 (Controller) 之間, 也可以常見到 SECS/GEM 的身影。 以 SECS/GEM 在半導體廠中的普及率來看, 如果說 SECS/GEM 是半導體廠的官方語言也不為過。
當我們提到 SECS/GEM 標準的時候, 習慣上通常包含了 SEMI E4 (SECS-I)、 SEMI E5 (SECS-II)、 SEMI E30 (GEM) 和 SEMI E37 (HSMS)。 這四個部份在 SECS/GEM 的整體架構的關係, 可以透過圖2來表示。
下方的 SECS-I 和 HSMS 著重在如何收發一個訊息, 二者的差別是 SECS-I 使用 RS-232 與 RS-422 做為傳輸媒介, 而 HSMS 通常是使用乙太網為媒介。 中間的 SECS-II 則是規範了訊息的格式和內容, 稱為 SECS 訊息 (SECS Message)。 SECS 訊息依它的類別歸類, 這些類別稱為 Stream, 而每個類別裏的細部功能則以 Function 來表示, 於是不同的 SECS 訊息就被表示為 SxFy 或是 Sm, Sn。 最上層的 GEM 則是定義了一台設備在不同的情況下, 需要發出什麼樣的 SECS 訊息。
由於 GEM 定義出了一個設備行為的框架, 設備與上層主機 (如 EAP) 就可以依照這個框架, 各自分別進行開發。 對於設備廠而言, SECS/GEM 提供了一個單一的標準, 只要使用這個標準, 便可以滿足多數的使用者。 而對於半導體廠而言, 由於各設備來自不同的設備商, 若設備商都使用同一種介面, 便能提升全廠連線的可能性與便利性。 這也是半導體產業在工業物聯網這個領域, 實施情況一直領先的重要因素之一, 也是為什麼越來越多產業開使用 SECS/GEM 使為一個通訊標準的原因。
取自 智連工控 官網。