De halfgeleiderindustrie in het AI-tijdperk

Innoveren voor de eisen van morgen

Halfgeleiders voeden de digitale wereld. Vrijwel elk elektronisch apparaat dat tegenwoordig wordt gebruikt, waaronder smartphones, computers, auto’s en satellieten, is afhankelijk van halfgeleiders om te functioneren. En naarmate de wereld steeds digitaler wordt, blijft de vraag naar halfgeleiders groeien.

Bedrijven in de halfgeleiderindustrie verwachten dat de vraag naar halfgeleiders tegen 2026 met 15% zal toenemen. Downstream-organisaties – bedrijven die afhankelijk zijn van halfgeleiders voor hun producten of diensten – verwachten dat de vraag met 29% zal groeien.

Deze verwachte groei is voor een groot deel te danken aan het toenemende gebruik van AI en generatieve AI (Gen AI). Deze technologieën hebben speciale chips nodig, genaamd neural processing units (NPU’s) en high-performance graphics processing units (GPU’s) om grote hoeveelheden data en complexe berekeningen te verwerken.

Een nieuw rapport van het Capgemini Research Institute, gebaseerd op een enquête onder 250 leidinggevenden uit de halfgeleiderindustrie in Azië-Pacific, Europa en Noord-Amerika, en een andere enquête onder 800 downstream-leidinggevenden uit tien sectoren, analyseert de halfgeleiderindustrie vandaag de dag en kijkt vooruit naar de komende jaren.

Het rapport, getiteld The Semiconductor Industry in the AI ​​Era , heeft ontdekt dat, vanwege de grote vraag naar halfgeleiders, meer dan de helft van alle downstream-organisaties zich zorgen maakt dat de industrie mogelijk niet aan hun behoeften kan voldoen. Deze zorgen komen vaak voort uit onzekerheden rondom de betrouwbaarheid van de toeleveringsketen, met name vanwege geopolitieke spanningen en fab-capaciteit en de behoefte aan verbeterde maatwerk. Bijgevolg ontwerpt een op de drie downstream-bedrijven hun eigen chips of overweegt de optie om betere controle te krijgen over hun toeleveringsketens.

Uit het onderzoek is ook gebleken dat slechts twee op de vijf halfgeleiderbedrijven vertrouwen hebben in de veerkracht van hun toeleveringsketens. Om de stabiliteit te verbeteren en de afhankelijkheid van afzonderlijke regio’s te verminderen, richten halfgeleiderbedrijven zich op onshoring en ‘friendshoring’ (het gebruiken van toeleveringsketens in landen die geopolitieke bondgenoten zijn). De industrie verwacht dat de binnenlandse sourcing de komende twee jaar met 17% zal toenemen. Bovendien is 74% van de halfgeleiderbedrijven van plan om meer te investeren in de VS en 59% in de EU, grotendeels ondersteund door de recente overheidssubsidies in meerdere landen (via de US CHIPS Act, de EU Chips Act).

Technologische vooruitgang biedt echter nieuwe kansen. Om de wet van Moore bij te houden, blijft de Halfgeleiderindustrie innoveren op verschillende gebieden, met name ontwerp, productie en verpakking. Het rapport merkt ook op dat hardwarebeveiliging een topprioriteit blijft, met aanzienlijke investeringen in veilig chipontwerp, hardwaregebaseerde encryptie en root of trust (RoT)-technologieën. Er is ook gestage vooruitgang in het integreren van software en hardware om meer aanpasbare en programmeerbare halfgeleideroplossingen te creëren, ook wel de softwarization van halfgeleiders genoemd, maar de monetisering hiervan blijft een uitdaging. Hoewel deze innovatie cruciaal is voor het uitbreiden van use cases, het verlengen van chiplevenscycli en het verbeteren van maatwerk, worstelt de industrie om haar software effectief te gelde te maken.

De industrie wordt ook milieuvriendelijker door het energieverbruik te verminderen, waterrecycling- en hergebruiksystemen te implementeren, minder giftige alternatieve chemicaliën te gebruiken en afval te minimaliseren.

De halfgeleiderindustrie in het AI-tijdperk benadrukt ook gebieden met nieuwe kansen waarop halfgeleiderorganisaties zich moeten richten, waaronder:

• Gebruikmakend van AI en Gen AI;
• Investeren in geavanceerde fabricagemethoden;
• Diversificatie van leveranciersnetwerken;
• Coördineren van strategieën met overheidsinitiatieven;
• Verbetering van cyberbeveiligingsmaatregelen; en
• Open standaarden en open-sourcesamenwerking toepassen.

Download het volledige rapport voor meer informatie.