چشم‌انداز تراشهها در ۲۰۲۴
بازار سهام اغلب یک شاخص پیشرو برای عملکرد این صنعت است. تا اواسط دسامبر ۲۰۲۳، مجموع ارزش بازار ۱۰شرکت برتر تولید تراشه جهانی ۳.۴تریلیون دلار بود که از ۱.۹تریلیون دلار در نوامبر ۲۰۲۲ و ۲.۹تریلیون دلار در نوامبر ۲۰۲۱ به ترتیب ۷۴ و ۱۷درصد بیشتر مشاهده شده بود. از نظر بازار محصولات نهایی، انتظار می‌رود فروش رایانه‌‌‌های شخصی و گوشی‌‌‌های هوشمند، پس از کاهش ۱۴درصدی و ۳.۵درصدی در سال ۲۰۲۳، در سال ۲۰۲۴، هر دو ۴درصد رشد کند. دو معیار مهم برای سلامت صنعت تراشه، موجودی و استفاده از ذخایر تولید است. تا پاییز ۲۰۲۳، تقریبا مشابه سال قبل موجودی انبارها در سطح بالای ۶۰میلیارد دلار آمریکا باقی ماند و روند کاهش آنها در نیمه اول سال ۲۰۲۴ روندی خلاف انتظار برای فروش خواهد بود. علاوه بر این، استفاده از تراشهها طی محدودیت‌های اخیر بالا بود (در محدوده ۹۰درصد به صورت میانگین) و انتظار می‌رود در سه‌ماهه چهارم ۲۰۲۳ به زیر ۷۰درصد برسد. این صنعت برای سودآوری به استفاده بسیار بیشتر از ظرفیت فعلی نیاز دارد که ممکن است مدتی زمان ببرد. در همین حال، با افزایش تولید تراشههای داخلی ایالات‌متحده و اروپا، ظرفیت نیز در حال افزایش است.
روند یادشده و سایر روندها در چشم‌انداز صنعت نیمههادی در سال ۲۰۲۴ نقش دارند؛ جایی که به پنج موضوع بزرگ برای سال پیشرو پرداخته می‌شود: تراشههای شتاب‌دهنده هوش مصنوعی مولد و نحوه استفاده شرکت‌های نیمههادی از هوش مصنوعی، نیاز به ظرفیت مونتاژ و آزمایش بیشتر در سراسر جهان، مساله مربوط به مالکیت معنوی صنعت تراشه که در حال حاضر در سطح جدیدی از تهدیدها هدف حملات سایبری قرار گرفته است و در نهایت از نظر ژئوپلیتیک که نگاهی به کنترل‌‌‌های صادراتی درباره تجهیزات و فناوری‌‌‌های ساخت پیشرفته و همچنین نیمه‌‌‌رساناهای پیشرفته هوش مصنوعی مولد می‌‌‌اندازد.
هوش مصنوعی مولد و موج بعدی تامین تراشه: با نزدیک شدن به سال ۲۰۲۴، بازار تراشهها قوی به نظر می‌رسد و پیش‌بینی می‌شود به بیش از ۵۰میلیارد دلار فروش در سال برسد؛ یعنی ۸.۵درصد از ارزش تمام تراشههای مورد انتظار برای فروش در این سال. در بلندمدت، پیش‌بینی‌‌‌هایی وجود دارد که نشان می‌دهد فروش تراشههای هوش مصنوعی میتواند تا سال ۲۰۲۷ به ۴۰۰میلیارد دلار برسد. اما در سال ۲۰۲۴ چه اتفاقی خواهد افتاد؟ در نوامبر ۲۰۲۳ پیش‌بینی شده بود که فروش تراشههای هوش مصنوعی در سال ۲۰۲۴ بیش از ۵۰میلیارد دلار آمریکا خواهد بود. چند سالی است که صنعت تراشه از ابزارهای هوش مصنوعی برای کمک به طراحی تراشهها استفاده می‌کند، اما این تازه شروع کار است. هوش مصنوعی میتواند به بهبود عملیات و گسترش بهترین شیوه‌ها در سراسر زنجیره ارزش صنعت نیمههادی کمک کند. براساس تحقیقات آینده هوش مصنوعی در مطالعه نیمه‌هادی‌ها (۲۰۲۴)، ۷۲درصد از پاسخ‌دهندگان معتقدند که تاثیر هوش مصنوعی بر صنعت آنها «بسیار متحول‌کننده» خواهد بود. پاسخ‌دهندگان این موضوع را روشن‌تر کرده و مواردی را که ممکن است از هوش مصنوعی استفاده شود، علاوه بر طراحی تراشه و ایجاد کد، چنین تشریح کردند: ایجاد برنامههای دقیق‌تر و پیش‌بینی‌های زنجیره تامین؛ افزایش تحقیق و توسعه از طریق افزایش تحقیقات؛ بهبود تشخیص ناهنجاری و نقص؛ عملیات میتواند از شبیه‌‌‌سازی فرآیند تولید و نسل دوقلوی دیجیتالی مجهز به هوش مصنوعی بهره‌‌‌مند شود که میتواند مرتب‌‌‌سازی، مونتاژ، آزمایش و سایر فرآیندهای ساخت پیچیده را شبیه‌‌‌سازی کند و در نهایت افزایش تلاش برای فروش و بازاریابی با استفاده از هوش مصنوعی. از منظر تولید تراشه، دو مورد متفاوت از تولید هوشمند در صنعت نیمه‌‌‌رسانا در سال ۲۰۲۴ انتظار می‌رود. مورد اول در دسترس بودن ابزارهای پیچیده و بسیار پیشرفته هوش مصنوعی (از جمله هوش مصنوعی مولد) برای تجزیه و تحلیل مجموعه داده‌های بزرگ و ارائه بینش دقیق است. مورد دوم به افزایش عملکرد و پایداری تجهیزات تولید و ساختمان‌ها مربوط می‌شود. حرکت از یک فناوری بالغ (مثلا تولید ۲۸نانومتر) به فناوری پیشرفته (۲نانومتر) به ۳.۵برابر انرژی نیاز دارد، ۲.۳برابر آب مصرف می‌کند و ۲.۵برابر گازهای گلخانه‌ای منتشر می‌کند. صنعت نیمههادی باید در نظر بگیرد که به جای ساخت کارخانه‌‌‌های جدید با رویه‌‌‌های پایدار (سبز)، باید بر ارتقای کارخانه‌‌‌های قدیمی تمرکز کند تا مزایای پایداری بیشتری داشته باشد.
نیاز به ظرفیت مونتاژ و آزمایش بیشتر در سراسر جهان : بیش از ۷۵درصد ظرفیت جهانی شرکت‌های تولید تراشه در آسیاست. با این حال، نسبت سهم بازار این منطقه در تولید و آزمایش تراشهها حتی بیشتر است (۹۰درصد). لازم است ایالات‌متحده و اروپا با تمرکز بر توانایی‌‌‌های پشتیبانی زیرساختی در جهت افزایش ظرفیت تولید تراشه خود به سمت جلو حرکت کنند تا از طولانی شدن زنجیره‌‌‌های تامین جلوگیری کنند و آنها را پیچیده‌‌‌تر نسازند. مطالعه تحولات سال ۲۰۲۳ نشان داد که تقاضای قوی برای برنامههای هوش مصنوعی و محاسباتی و حافظه‌‌‌ای با مصرف بالا، نوآوری در تکنیک‌‌‌های بسته‌‌‌بندی پیشرفته را تحریک می‌کند. با این حال، همان‌طور که در پیش‌بینی سال ۲۰۲۴ آمده است، تقاضای تراشههای هوش مصنوعی ضعیف است و در حال حاضر ممکن است به کمک دولت‌‌‌ها نیاز داشته باشد تا به برنامههای تشویقی موجود اضافه کنند و ظرفیت تولید داخلی در زمینه تکنولوژی بسته‌‌‌بندی پیشرفته را گسترش دهند.
تقویت امنیت سایبری برای مبارزه با تشدید تهدیدها: صنعت نیمه‌‌‌رسانا نسبت به سایر صنایع با سطحی متفاوت از تهدیدهای سایبری مواجه است. به دلیل اهمیت روزافزون نیمه‌‌‌رساناها برای صنایع مختلف، این صنعت اغلب هدف حمله عواملی با پشتوانه دولتی است. به علت مسائل ژئوپلیتیک و محدودیت‌هایی که در زمینه فناوری‌‌‌های پیشرفته تولید تراشه وجود دارد، مالکیت فکری شرکت‌های نیمه‌‌‌رسانا یکی از مهم‌ترین اهداف حملات سایبری جهان است. این امر نشان می‌دهد که شرکت‌های نیمه‌‌‌رسانا یکی از اهداف مهم برای حملات سایبری در دنیا محسوب می‌‌‌شوند. در نتیجه اگر تنش‌‌‌های ژئوپلیتیک در سال ۲۰۲۴ به‌سرعت افزایش یابد و به محدودیت‌های بیشتر درباره مالکیت فکری، تراشهها و مواد خام منجر شود، حملات سایبری ممکن است شدت یابد و تولید در صنعت را به خطر بیندازد. حملات سایبری نه‌تنها شرکت‌های مهم نیمه‌‌‌رسانا را تهدید می‌کنند، بلکه به‌‌‌صورت گسترده‌‌‌تر تامین‌‌‌کنندگان، توزیع‌‌‌کنندگان و تولیدکنندگان را هدف قرار می‌دهند.
ژئوپلیتیک و محدودیت‌های تجاری: در سال‌های اخیر، سیاستگذاران آمریکایی بر انواع نیمه‌‌‌رساناها و فناوری‌‌‌های تولید نیمه‌‌‌رسانا در چین محدودیت‌های صادراتی اعمال کرده‌‌‌اند که بسیاری از آنها به دلیل داشتن کاربرد نظامی بوده است. تعداد اندکی از کشورهای دیگر نیز محدودیت‌های مشابهی را بر چین اعمال کرده‌‌‌اند. آنچه در سال‌های ۲۰۲۲ و ۲۰۲۳ نسبتا جدید بود و ممکن است در سال ۲۰۲۴ اهمیت بیشتری پیدا کند، دیدگاهی درباره دو تکنولوژی کلیدی نیمه‌‌‌رسانا بود: تولید در گره‌‌‌های پیشرفته و تراشههایی که هوش مصنوعی را گسترش می‌دهند. این دو تکنولوژی تا حدودی در سال ۲۰۲۲ محدود شدند که در سال ۲۰۲۳ این محدودیت‌ها با افزایش همراه شد.
چین در طول دهه گذشته یک‌سری اقدامات دولتی انجام داده و بیلیون‌‌‌ها دلار سرمایه‌گذاری کرده است تا در زمینه تراشهها به خودکفایی برسد. تراشههایی که برای بهبود هوش مصنوعی مولد طراحی شده‌‌‌اند، قرار است در سال ۲۰۲۴ سریع‌‌‌ترین رشد فروش نیمه‌‌‌رساناها را تجربه کنند. پیش‌بینی می‌شود این بازار تا پایان سال به بیش از ۵۰میلیارد دلار برسد که نزدیک به ۱۰درصد از کل فروش تراشه جهانی طی سال را نشان می‌دهد. ایالات‌متحده هم در حال محدود کردن صادرات این تراشهها به مقاصد انتخابی است، اما این محدودیت‌ها به‌سرعت در حال تحول است.
