隨著 2023 年中點的到來，半導體行業發現自己正處於轉型的十字路口，無數創新挑戰現狀。半導體行業快速發展的格局以突破性的進步、可持續發展舉措、人工智慧的興起以及汽車行業持續的晶元短缺為標誌。讓我們仔細看看 2023 年上半年塑造半導體行業的重大發展。
技術突破和矽的替代品？
幾十年來，矽一直是半導體行業的主要材料，使各種電子元件的發展成為可能。然而，我們正在慢慢接近矽基晶體管的極限。隨著各種應用對更高速度、更低延遲和光檢測的要求越來越高，晶體管被小型化並放置在更近的位置，發熱加劇，它們之間的漏電流變得更加明顯，直接影響其整體性能。1 這促使研究人員和行業專家探索替代材料和技術，這些材料和技術可能優於矽並提供新功能。
今年2月，密歇根大學的一組研究人員推出了一款專為人工智慧和物聯網計算系統量身定製的卓越鐵電半導體平臺。2 一個月後，他們展示了他們的最新發明——一種鐵電半導體高電子遷移率晶體管。這些鐵電半導體器件具有維持和切換電極化的卓越能力，可能能夠創造出高度通用、節能和緊湊的電子設備，並有可能徹底改變各個行業。隨著更多突破的進行，我們可以期待看到對電子行業的影響越來越大，以及更廣泛的應用可以從這些先進材料中受益。
半導體可持續發展挑戰
在減少碳排放和實現ESG目標的壓力越來越大的情況下，半導體製造商正在積極尋求可持續的解決方案。包括台灣在內的各國政府正在推動凈零排放立法，迫使行業領導者將其運營脫碳。3 GlobalFoundries、三星電子和台積電（TSMC）等領先的晶片製造商已加入可持續半導體技術和系統（SSTS）研究計劃，旨在評估和盡量減少半導體製造對環境的影響。4 在地球的另一端，歐洲半導體公司也在認真對待可持續發展舉措，制定了雄心勃勃的減排目標，以在 2050 年之前實現凈零排放。5月初，英飛淩首席執行官Jochen Hanebeck在德國德累斯頓隆重地為公司新建的300毫米智慧電源工廠破土動工，標誌著這一承諾。此舉標誌著加速邁向更綠色、更數位化的未來，不僅對歐洲，而且對全球半導體行業也是如此。5
人工智慧的繁榮
人工智慧驅動的自動化在 2023 年開啟了半導體行業增長的新時代。借助 AI 演算法簡化營運和提高生產力，企業可以專注於創新和戰略增長。事實證明，採用人工智慧驅動的自動化將改變遊戲規則，提高各個行業的準確性、速度和效率。例如，人工智慧正在推動醫療保健行業的革命性變革，重塑診斷、治療和患者護理的格局。人工智慧驅動的診斷系統使醫療保健專業人員能夠以無與倫比的精度分析醫學圖像、檢測疾病和識別潛在風險。6 利用機器學習演算法，醫療保健提供者可以有效地處理大量患者數據，從而對疾病採取預測和預防方法。這一突破實現了個人化治療，並最終改善了患者的治療效果，開創了醫療保健進步的新時代。
汽車行業電子晶片短缺尚未結束
與此同時，人工智慧汽車正在徹底改變汽車行業，尖端技術重新定義了駕駛體驗。特斯拉的自動駕駛技術取得了長足的進步，包括智慧泊車、轉向、加速和制動。7 寶馬在其斯帕坦堡工廠引入了強大的人工智慧工具，每年可節省 100 萬美元。8
人工智慧的這種變革性採用將擴大其對汽車行業各個方面的影響力，從製造和設計到服務、維護、銷售和行銷，使車輛更智慧、更安全、更高效。據 Statista 報導，全球汽車智慧市場已經呈現顯著增長，2022 年達到 264.9 億美元，預計到 2030 年將達到 745 億美元。9 這些數位證明瞭人工智慧對重塑汽車行業的巨大影響。
資料來源：2019-2030 年全球汽車 AI 市場規模，Statistica
隨著人工智慧繼續推動創新，汽車行業有望實現前所未有的增長和發展。2023年上半年，全球晶元短缺挑戰有明顯改善，但汽車行業繼續面臨挑戰。晶片供應情況已成為偶發性，影響到特定的元件類型或單個供應商，而不是整個行業。儘管努力解決這個問題，但幾種晶元類型的需求仍然超過供應，構成了進一步中斷的潛在風險。10 業內專家對再次出現晶元短缺的可能性表示擔憂，尤其是在電動汽車 （EV） 領域。中國對晶元和電動汽車製造至關重要的關鍵金屬實施貿易限制，使情況更加複雜。11 此舉有可能加劇與華盛頓的貿易緊張局勢，從而有可能進一步擾亂全球供應鏈。
半導體行業的眾多進步和不確定性將大大增加對晶元的需求，尤其是特定行業的晶元。隨著人工智慧、5G、物聯網 （IoT） 和電動汽車 （EV） 等新興技術的發展，對為這些應用量身定製的專用晶片的需求將飆升。這種需求的激增將對半導體供應鏈施加巨大壓力。通過與獨立分銷商合作，公司可以有效地應對晶元需求增長帶來的挑戰，並利用尖端技術的潛力，而不會影響品質或交付時程表。獨立分銷商可以為難以找到或過時的元件提供替代來源。他們擁有廣泛的全球網路，使他們能夠接觸到廣泛的供應商和製造商。通過多樣化供應來源，獨立分銷商可以説明降低晶元短缺、分配問題和市場突然波動的風險。在這個快速發展的環境中，獨立分銷商在確保供應鏈彈性方面的重要性怎麼強調都不為過。
引用
- 可以擊敗摩爾定律的技術，中等，2021 ↩ 年 ︎
- 下一代晶體管：密歇根大學在鐵電半導體方面的突破，電子頁面，2023 ↩︎
- 半導體公司如何促進可持續發展，仲量聯行，2023 ↩ 年 ︎
- GlobalFoundries、台積電加入亞馬遜、Microsoft 半導體可持續發展研究，sdxcentral，2023 ↩︎
- 邁向淨零排放的半導體製造，EE Times，2023 ↩ 年 ︎
- 人工智慧在醫療保健中的興起，電子學習行業，2023 ↩ 年 ︎
- 人工智慧如何改變汽車行業的未來？優勢和用例，Appinventiv，2023 ↩ 年 ︎
- 寶馬使用人工智慧削減斯帕坦堡工廠的生產成本，AI2 News 2023 ↩︎
- 2019 年和 2020 年全球汽車人工智慧市場規模，2021 年至 2030 年預測，Statista，2023 ↩ 年 ︎
- 汽車行業的半導體短缺已經基本結束，S&P Global Mobility，2023 ↩ 年 ︎
- 中國在向美國和歐洲發出科技戰爭警告時對晶元製造金屬實施出口限制，CNBC，2023 ↩ 年 ︎
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