Поскольку ИИ стимулирует растущий спрос на чипы, борьба за поставку усиливается. Дж. Б. Бейкер исследует проблемы и стратегии, которые будут определять полупроводниковую промышленность в 2025 году.

Поскольку ИИ продолжает развиваться быстрыми темпами, глобальный спрос на полупроводники резко возрос, что подпитывает инновации, но также создает значительные проблемы. Генеративные модели ИИ, которые в значительной степени полагаются на высокопроизводительные чипы, такие как графические процессоры и тензорные процессоры, увеличивают нагрузку на цепочки поставок.

В сочетании с геополитической напряженностью и продолжающимися сбоями этот всплеск грозит усугубить глобальный дефицит чипов, что может помешать инновациям и замедлить прогресс во всех отраслях.

Бум ИИ и нагрузка на оборудование

Развитие искусственного интеллекта создает беспрецедентную нагрузку на производителей полупроводников, поскольку быстро растет спрос на чипы, способные поддерживать сложные рабочие нагрузки, такие как глубокое обучение и обработка естественного языка.

Рынок оборудования и программного обеспечения на базе ИИ расширяется, поскольку такие отрасли, как здравоохранение, логистика и финансы, все чаще внедряют технологии ИИ в свою деятельность.

Геополитическая напряженность, особенно между США и Китаем, оказывает еще большее давление на и без того борющуюся полупроводниковую промышленность. Например, Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC), крупный игрок в производстве чипов, оказалась в центре этих споров . Поскольку спрос ИИ на передовые чипы продолжает расти, уязвимости в цепочке поставок полупроводников становятся все более очевидными.

Торговая война между США и Китаем и ограничения на экспорт передовых технологий еще больше дестабилизировали глобальную цепочку поставок, заставляя правительства инвестировать во внутреннее производство, чтобы снизить зависимость от ключевых поставщиков.

Глобальный дефицит чипов и его влияние на инновации в области искусственного интеллекта

Дефицит полупроводников влияет на бизнес, особенно на те, которые зависят от технологий ИИ. Поставщики облачных услуг, размещающие значительную часть рабочих нагрузок ИИ, сталкиваются с задержками и более высокими расходами, которые перекладываются на их клиентов.

Малые и средние предприятия (МСП), не имеющие финансовых ресурсов для обеспечения приоритетного доступа к чипам, страдают непропорционально сильно, что потенциально ограничивает их возможности использовать технологии ИИ для повышения производительности и конкурентоспособности.

В ответ на эти проблемы, связанные с производством полупроводников, США приняли Закон CHIPS , который выделяет 52 миллиарда долларов на стимулирование производства полупроводников в Соединенных Штатах.

Аналогичные инициативы реализуются в Европе и Азии: принятый Европейским союзом «Закон о микросхемах» направлен на увеличение доли Европы в мировом производстве полупроводников до 20% к 2030 году.

Однако реализация этих мер займет время, в результате чего отрасли окажутся уязвимыми к немедленным сбоям, вызванным сохраняющейся глобальной напряженностью.

Помимо непосредственного экономического воздействия, дефицит чипов может замедлить темпы инноваций в области ИИ. Высокопроизводительное оборудование необходимо для разработки приложений ИИ следующего поколения, таких как автономные транспортные средства, точная медицина и моделирование климата.

Без постоянного доступа к передовым чипам прогресс в этих областях может застопориться, что вынудит исследователей сосредоточиться на оптимизации алгоритмов ИИ для существующего оборудования, а не на разработке новых прорывных решений в области ИИ.

Растущий спрос на полупроводники в различных отраслях промышленности

Спрос на полупроводники выходит за рамки искусственного интеллекта: движущими силами роста являются такие отрасли, как автомобилестроение, здравоохранение и телекоммуникации. Ожидается, что к 2030 году объем рынка полупроводников достигнет 1 триллиона долларов США , чему будут способствовать инновации в области искусственного интеллекта, 5G и электромобилей.

В автомобильном секторе потребность в полупроводниках резко возросла из-за роста электромобилей (ЭМ) и технологий автономного вождения. Глобальный дефицит чипов только в 2021 году привел к потерям в размере 210 миллиардов долларов для автомобильной промышленности , а также к производственному дефициту в размере 7,7 миллионов автомобилей.

Стратегии по решению проблемы дефицита полупроводников

Решение проблемы нехватки чипов требует долгосрочных стратегических инвестиций как в производственные мощности, так и в технологические инновации.

Правительственные инициативы, такие как закон США CHIPS и аналогичные усилия в Европе и Азии, имеют важное значение для стимулирования расширения производственных мощностей полупроводников и НИОКР. Однако такие инвестиции потребуют времени, требуя от отраслей принятия адаптивных стратегий в промежуточный период.

Инновации в проектировании и упаковке микросхем имеют важное значение для снижения напряженности в поставках полупроводников. Эти методы повышают производительность, увеличивают гибкость и сокращают отходы.

Кроме того, проектирование энергоэффективных чипов помогает удовлетворить растущий спрос без существенного увеличения производства. Эти достижения имеют решающее значение для поддержания роста при минимизации воздействия на окружающую среду.

Устойчивое развитие и прозрачность цепочки поставок

По мере роста производства полупроводников важно помнить об устойчивости. Использование переработанных материалов и энергоэффективных процессов может помочь снизить воздействие на окружающую среду при производстве чипов, сохраняя при этом высокий уровень производства.

Кроме того, использование таких технологий, как ИИ и блокчейн, может помочь компаниям лучше управлять ресурсами, прогнозировать спрос и улучшать логистику. Эти инструменты могут сделать цепочки поставок более прочными, особенно когда ресурсы ограничены.

Устойчивое будущее цепочек поставок полупроводников

Продолжающийся дефицит полупроводников подчеркивает необходимость дальновидности и сотрудничества для обеспечения стабильной и устойчивой поставки чипов. Отдавая приоритет критически важным отраслям, инвестируя в инновационный дизайн чипов и способствуя глобальному сотрудничеству, заинтересованные стороны могут создать более устойчивую экосистему полупроводников.

Решение текущих проблем в цепочке поставок микросхем в сочетании с долгосрочными стратегическими инвестициями не только поможет удовлетворить потребности ИИ и других инновационных технологий, но и будет способствовать развитию инноваций во всех отраслях.

Поскольку рост и технологический прогресс отраслей по-прежнему зависят от полупроводников, настало время для правительств, предприятий и научно-исследовательских институтов объединить усилия и обеспечить, чтобы цепочки поставок полупроводников могли поддерживать будущее ИИ и не только.

Благодаря активным инвестициям, устойчивым практикам и технологическим инновациям мы можем заложить основу для следующего поколения технологических прорывов.