2024年十大半導體發(fā)展趨勢

如今，芯片制造需要復雜、昂貴且污染嚴重的工藝。它需要關(guān)鍵的變革，從建筑設計到可持續材料和端到端制造，以滿(mǎn)足對半導體日益增長(cháng)的需求。為了實(shí)現這一目標，該行業(yè)正在采用最新技術(shù)來(lái)提高效率并滿(mǎn)足環(huán)境要求。

從最近這些年的發(fā)展情況來(lái)看，2024 年全球半導體業(yè)將呈現以下發(fā)展趨勢。

1. 物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)設備滿(mǎn)足某些要求，例如更小的尺寸、多樣化的連接技術(shù)和更低的功耗。為了滿(mǎn)足這些要求，半導體制造商將重點(diǎn)放在傳感器和集成電路開(kāi)發(fā)上。這就是為什么初創(chuàng )公司正在開(kāi)發(fā)具有更多電路的靈活多功能芯片組的原因。它們還將微控制器和分析功能結合到物聯(lián)網(wǎng)中，以將計算轉移到源頭，從而降低設備的脆弱性。

2. 人工智能

人工智能（AI）解決方案的快速崛起迫使芯片行業(yè)開(kāi)發(fā)人工智能就緒的硬件。半導體公司還將人工智能集成到制造工作流程中，以?xún)?yōu)化運營(yíng)并提高產(chǎn)品質(zhì)量。這就是為什么初創(chuàng )公司提供運行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的基于硬件的加速技術(shù)。這些高級處理器可處理深度學(xué)習工作負載，并可跨行業(yè)查找應用程序。

3. 先進(jìn)材料

除了減小結構尺寸外，半導體初創(chuàng )公司還通過(guò)利用新型材料來(lái)追求「超越摩爾」的創(chuàng )新。它們包括碳化硅（SiC）和氮化鎵（GaN），它們具有更寬的帶隙。這帶來(lái)了幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)，例如耐高壓性、更高的工作溫度、更快的開(kāi)關(guān)速度和更小的外形尺寸。

4. 新穎的架構

由于對更快處理速度的激烈競爭，芯片行業(yè)正在利用新穎的架構。初創(chuàng )公司構建非易失性存儲芯片，集成異構 3D 設計，并使用納米技術(shù)開(kāi)發(fā)新型處理器架構。

5. 先進(jìn)封裝

電子封裝技術(shù)會(huì )顯著(zhù)影響芯片功耗、性能和成本。先進(jìn)的封裝解決方案使制造商能夠將多個(gè)組件合并到一個(gè)具有更好信號連接的電子設備中。

6. 5G 網(wǎng)絡(luò )

5G 的硬件要求是確保其市場(chǎng)滲透率和性能的關(guān)鍵方面。因此，初創(chuàng )公司正在開(kāi)發(fā)技術(shù)驅動(dòng)的解決方案，以實(shí)現室內和室外網(wǎng)絡(luò )的低延遲連接和可靠性。這些面向 5G 的產(chǎn)品包括專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò )、毫米波芯片組和信號放大器等。

7. 內部芯片設計

半導體公司正在過(guò)渡到內部芯片設計，以更好地控制其產(chǎn)品路線(xiàn)圖和供應鏈。具有靈活架構和重復使用組件的定制芯片也使生產(chǎn)商能夠縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間。內部芯片設計將行業(yè)從通用通用處理器轉變?yōu)楦ㄖ频挠布?/span>

8. 制造技術(shù)

芯片幾何形狀的持續小型化需要精確和注重細節的制造技術(shù)。它還帶來(lái)了挑戰，例如形成精細圖案并將它們放置在納米級的芯片上。為減少電路中的布線(xiàn)延遲而實(shí)施的金屬增加了額外的復雜性。

9. 汽車(chē)芯片

具有自動(dòng)駕駛能力的現代汽車(chē)已經(jīng)改變了對汽車(chē)半導體的需求模式。這些車(chē)輛需要更好的電子解決方案，以改善連接性、增強傳感器、電池性能等。因此，對支持實(shí)時(shí)和復雜分析的專(zhuān)用 HPC 芯片的需求不斷增長(cháng)。

10. 可持續制造

為了保持人們對半導體日益增長(cháng)的興趣，同時(shí)滿(mǎn)足生態(tài)要求，制造商正在仔細審查整個(gè)供應鏈的排放。由于制造工具、化學(xué)品、原材料和廣泛的亞晶圓廠(chǎng)設施，芯片制造會(huì )產(chǎn)生大量排放。因此，芯片制造商正在轉向沼氣和綠色氫氣等替代燃料，以確?？沙掷m運營(yíng)。

半導體行業(yè)十大趨勢的影響

下面的樹(shù)狀圖說(shuō)明了 2024 年十大半導體趨勢和創(chuàng )新的影響。初創(chuàng )公司和規?；髽I(yè)正在開(kāi)發(fā)專(zhuān)用集成電路（ASIC），以適應物聯(lián)網(wǎng)、人工智能和 5G。它們帶來(lái)了經(jīng)濟價(jià)值并增強了制造能力。此外，汽車(chē)芯片提供高質(zhì)量的傳感器，以確保安全的駕駛體驗。此外，企業(yè)正在向內部設計過(guò)渡，以實(shí)現個(gè)性化芯片設計。新穎的架構通過(guò)多組件集成和直接到芯片接口來(lái)擴展容量，從而確保更好的性能?？沙掷m制造的努力使半導體企業(yè)能夠在快速創(chuàng )新和生態(tài)考慮之間取得平衡。

半導體行業(yè)正在整合數字工具、制造技術(shù)以及材料和設計的新穎性。此外，越來(lái)越多的公司正在整合內部芯片生產(chǎn)，以解決芯片短缺問(wèn)題。這將推動(dòng)創(chuàng )新，使其易于擴展和部署的制造單元。未來(lái)的創(chuàng )新還將使個(gè)性化芯片更容易獲得，同時(shí)使芯片生產(chǎn)更加高效，更重要的是，具有可持續性。