بالنظر إلى سوق الإلكترونيات في عام ٢٠٢٥، سيتعمق تطبيق تقنية الذكاء الاصطناعي في الإلكترونيات الاستهلاكية والمركبات الذكية، مما يدفع سوق أشباه الموصلات إلى الحفاظ على معدل نمو سنوي يتجاوز ١٠٪، مع طلب قوي بشكل خاص على الذكاء الاصطناعي ورقائق السيارات. في الوقت نفسه، تتجه الإلكترونيات الاستهلاكية نحو الاستدامة، مع زيادة الترويج للمنتجات الصديقة للبيئة. تستفيد صناعة الدوائر المتكاملة بشكل كبير من الدفعة القوية لأسواق الذكاء الاصطناعي وشبكات الجيل الخامس والمركبات الكهربائية، مما يؤدي إلى تطورات تكنولوجية ملحوظة. بالإضافة إلى ذلك، ستصبح التقنيات الناشئة، مثل الذكاء الاصطناعي التوليدي وروبوتات الخدمة، من أبرز التقنيات الجديدة في السوق.

يقدم هذا التقرير تحليل الاتجاهات وتوقعات السوق حول الموضوعات والمجالات الساخنة بما في ذلك الروبوتات البشرية والأجهزة الذكية القابلة للارتداء والقيادة الذاتية والحوسبة الخضراء والهواتف الذكية والذكاء الاصطناعي التوليدي والاستبدال المحلي ورقائق السيارات 3 نانومتر والذاكرة والمحاكاة الرقمية.

الاتجاه الأول: الاختراقات المستمرة في الروبوتات الشبيهة بالبشر

الروبوتات الشبيهة بالبشر، المبنية على أسس متعددة التخصصات، والتي تدمج تقنيات متقدمة كالذكاء الاصطناعي والتصنيع المتطور والمواد الجديدة، على وشك أن تصبح منتجات ثورية بعد الحواسيب والهواتف الذكية ومركبات الطاقة الجديدة. وهي تُعدّ مؤشرًا حاسمًا على قوة التكنولوجيا المتقدمة ومستوى تطور أي دولة.

ينبع التطور السريع لسوق الروبوتات البشرية من عاملين رئيسيين. أولًا، يُمكّن تكرار نماذج الذكاء الاصطناعي الكبيرة وقدرات التعلم والتحسين الذاتي الروبوتات من فهم التعليمات البشرية بشكل أفضل، والانخراط في حوارات معقدة، بل وحتى التنبؤ باحتياجات المستخدم وتلبيتها، مما يُحسّن بشكل كبير جودة الخدمة وتجارب التفاعل. ثانيًا، ينجم عن نضج وتطوير سلاسل الصناعة في مراحلها الأولية والوسطى والنهائية، إلى جانب دعم السياسات الحكومية وتوجيهها.

تُفضّل أسواق رأس المال أيضًا قطاع الروبوتات الشبيهة بالبشر. فحتى نوفمبر 2024، سجّل قطاع الروبوتات الشبيهة بالبشر في الصين 49 عملية تمويل، تتركز بشكل رئيسي في بكين وشنتشن ومنطقة دلتا نهر اليانغتسي، بإجمالي تمويل يتجاوز 5 مليارات يوان صيني. ومن بين 33 شركة متخصصة في الروبوتات الشبيهة بالبشر حصلت على تمويل، تأسست 26 شركة (ما يقارب 80%) بين عامي 2022 و2024.

يشهد نشاط التمويل الدولي نشاطًا قويًا بنفس القدر. حصلت شركة Figure AI على تمويل بقيمة 675 مليون دولار أمريكي (حوالي 4.73 مليار يوان صيني) في فبراير من هذا العام، بمشاركة مستثمرين من بينهم مايكروسوفت، وإنفيديا، وOpenAI، ومؤسس أمازون، جيف بيزوس. في أواخر أكتوبر 2024، أكملت Agility Robotics جولة تمويلية من الفئة C بقيمة 150 مليون دولار أمريكي (حوالي 1.05 مليار يوان صيني)، محققةً بذلك تصنيف شركة ناشئة.

تجدر الإشارة بشكل خاص إلى الاختراقات في تقنيات رئيسية مثل الذكاء الاصطناعي، والتعلم الآلي، والرؤية الحاسوبية، مما يوفر فرص تطوير هامة لمجموعة كبيرة من شركات الروبوتات البشرية التي تسلط الضوء على "الذكاء المتجسد". ويُعتقد على نطاق واسع أن الأبحاث التي تستند إلى هذه النظرية تُمكّن الروبوتات البشرية من التكيف بشكل أفضل مع البيئات والمهام المعقدة والمتغيرة، وتمتلك قدرات التعلم الذاتي، والإدراك، واتخاذ القرارات.

على الرغم من إمكانية تصنيف الروبوتات الشبيهة بالبشر حسب تطبيقاتها، تشير الدراسات الاستقصائية إلى أن معظم الشركات الصينية تعتقد أن قطاع التصنيع، وخاصةً صناعة السيارات، سيكون أول قطاع يحقق تسويقًا تجاريًا حقيقيًا للروبوتات الشبيهة بالبشر، حيث تم تحديد فحص الجودة وتجميع المكونات كأحد مجالات الطلب الواضحة. في المقابل، يحتل تطبيق الخدمات المنزلية المرتقب بشدة مرتبة أدنى.

الاتجاه الثاني: الأجهزة الذكية القابلة للارتداء تستعيد زخمها، وتطور هيكل السوق

مع التقدم التكنولوجي السريع، أصبحت الأجهزة الذكية القابلة للارتداء ضروريةً بشكل متزايد في حياتنا اليومية. من الساعات الذكية إلى أجهزة تتبع اللياقة البدنية، ومن سماعات الواقع الافتراضي إلى نظارات الواقع المعزز، ومن الأجهزة القابلة للارتداء إلى الخواتم الذكية، يستمر تنوع الأجهزة القابلة للارتداء ووظائفها في التوسع، مما يوفر للمستهلكين راحةً وتجارب غير مسبوقة.

بعد التطور المتقلب في السنوات الأخيرة، من المتوقع أن ينمو سوق الأجهزة الذكية القابلة للارتداء بحلول عام 2025. الأعمال الإلكترونية الدولية ومن المتوقع أن يصل حجم الشحنات العالمية إلى 2025 مليون وحدة في عام 800، حيث من المتوقع أن يصل حجم الشحنات العالمية إلى XNUMX مليون وحدة.

يأتي الدافع الرئيسي للنمو من تركيز المستهلكين المتزايد على الصحة واللياقة البدنية. تساعد الساعات الذكية وأجهزة تتبع اللياقة البدنية المستخدمين على إدارة صحتهم بشكل أفضل من خلال مراقبة مقاييس رئيسية مثل معدل ضربات القلب، وجودة النوم، وعدد الخطوات، واستهلاك السعرات الحرارية. علاوة على ذلك، وبفضل انتشار تقنيات الجيل الخامس وإنترنت الأشياء، أصبحت الأجهزة القابلة للارتداء أكثر ترابطًا وذكاءً، حيث توفر خدمات وتجارب شخصية للغاية في مجالات الرعاية الصحية، ومراقبة الأنشطة الرياضية، والاتصالات، والترفيه.

علاوةً على ذلك، يُبشر دمج الذكاء الاصطناعي والذكاء الاصطناعي التوليدي بتحليلات وتنبؤات أكثر دقة للبيانات للأجهزة القابلة للارتداء، مثل مراقبة مؤشرات صحية رئيسية كضغط الدم. ونتوقع رؤية المزيد من التطبيقات المبتكرة في عام ٢٠٢٥، مثل المصادقة البيومترية أو خطط اللياقة البدنية الشخصية المُصممة عبر خوارزميات التعلم الآلي.

هناك قطاعان جديران بالاهتمام بشكل خاص لعام ٢٠٢٥. الأول هو ساعات الأطفال الذكية، التي تُدمج وظائف أساسية مثل الاتصال، وتتبع الموقع، ومكالمات الطوارئ، ومراقبة الصحة، مما يُلبي مخاوف الآباء المتزايدة بشأن سلامة الأطفال وصحتهم، مما يُشير إلى تزايد الطلب. أما الثاني فهو الأجهزة الذكية القابلة للارتداء لكبار السن. في ظل اتجاهات الشيخوخة السكانية العالمية، يُمكن لهذه الأجهزة مساعدة كبار السن على الحفاظ على استقلاليتهم والحصول على المساعدة الطبية في الوقت المناسب من خلال ميزات مثل مراقبة الصحة، وكشف السقوط، والاستجابة للطوارئ، ومساعدة الأنشطة اليومية، مما يُظهر أيضًا إمكانات نمو قوية.

مع نضج السوق، يتغير المشهد التنافسي. تواصل شركات الإلكترونيات الاستهلاكية العملاقة التقليدية، مثل آبل وسامسونج وهواوي، ريادتها، بينما يتزايد عدد الشركات الناشئة والعلامات التجارية الناشئة التي تكتسب مكانة بارزة، متحديةً الشركات القائمة بمنتجات وحلول مبتكرة.

الاتجاه الثالث: سوق القيادة الذاتية يُظهر ثنائية

في عام ٢٠٢٤، خفت حدة الحماس للقيادة الذاتية في الخارج، ويعود ذلك جزئيًا إلى الاستثمارات الضخمة في البحث والتطوير اللازمة قبل التسويق التجاري واسع النطاق، بالإضافة إلى تحديات الربحية المستمرة. ومن الأمثلة على ذلك توقف شركة سامسونج للإلكترونيات عن أبحاث السيارات ذاتية القيادة، وتوقف شركة آبل عن مشروع "سيارة آبل" في أوائل عام ٢٠٢٤. تعكس هذه الخطوات الصعوبات التقنية وتحدي تحقيق عوائد استثمارية كبيرة.

لكن الوضع في الصين مختلف. إذ يواصل المصنعون الصينيون الاستثمار بكثافة في القيادة الذاتية، مما يُظهر ثقتهم في هذه التكنولوجيا.

يشجع صانعو السياسات في الصين بنشاط تطوير القيادة الذاتية، ويضعون سياسات لدعم الاختبارات، وتطبيقات العرض، والعمليات التجارية. وقد أطلقت مدن عديدة عروضًا تجريبية للمركبات الذكية المتصلة (ICV) على الطرق، وفتحت طرقًا تجريبية، وأكملت تحديثات ذكاء الطرق، وركبت وحدات على جانب الطريق (RSUs)، مما هيأ بيئة سياسية مواتية. ومن الجدير بالذكر أن إطلاق خدمات سيارات الأجرة الآلية، مثل "لوبو كوايباو" (萝卜快跑) في مدن مثل ووهان وقوانغتشو، قد حفّز حماس الاستثمار.

من الناحية التكنولوجية، ركزت أنظمة القيادة الذاتية المتكاملة على تطوير أنظمة جديدة. فعلى عكس البنى المعيارية التقليدية، تستخدم هذه الأنظمة نموذج تعلم عميق موحد لربط مدخلات المستشعرات مباشرةً بمخرجات التحكم في السيارة، مما يُقلل الخطوات الوسيطة ويُحسّن الأداء والدقة في الوقت الفعلي.

وعلى مستوى المؤسسات، تعمل الشركات الصينية مثل Baidu Apollo وNIO وXPeng وHuawei وXiaomi على نشر تقنية القيادة الذاتية بشكل نشط، مما يؤدي إلى تسريع الرقمنة والذكاء في صناعة السيارات من خلال الابتكار وتصميم المنتجات الفريد.

بحلول عام ٢٠٢٥، من المتوقع أن يحقق سوق القيادة الذاتية نموًا إيجابيًا. ومن المتوقع أن تصل شحنات المركبات ذاتية القيادة عالميًا إلى عشرات الملايين، بينما من المتوقع أن تتجاوز مبيعات المركبات الذكية من المستوى الثاني فما فوق في الصين ١٠ ملايين وحدة، بمعدل انتشار يبلغ ٥٠٪. وستبدأ مركبات المستوى الرابع بدخول السوق، ومن المتوقع أن تصبح الصين أكبر سوق للقيادة الذاتية في العالم.

تجدر الإشارة إلى أن إمكانات النمو السريع تتجاوز مطوري تقنيات القيادة الذاتية لتشمل الجهات الفاعلة في المراحل الأولى والثانية من سلسلة التوريد. وبفضل الانتشار العالمي للسيارات الصينية ذاتية القيادة، ستجني الشركات الصينية، التي تتميز بمنتجات عالية التنافسية في مجالات مثل شاشات اللمس داخل المركبات ونقل الطاقة، فوائد تطويرية جديدة ومهمة.

الاتجاه الرابع: الحوسبة الخضراء أصبحت أكثر إلحاحًا

يشير تقرير مركز أبحاث إدارة الطاقة لعام 2023 لشركة شنايدر إلكتريك إلى أن استهلاك الذكاء الاصطناعي للطاقة بلغ 4.5 جيجاواط في عام 2023، بمعدل نمو سنوي مركب متوقع يتراوح بين 25% و33% حتى عام 2028، أي أسرع بمرتين إلى ثلاث مرات من معدل النمو الإجمالي لمراكز البيانات. لذلك، من المتوقع أن يصل الطلب على طاقة الذكاء الاصطناعي إلى ما بين 2 و3 جيجاواط بحلول عام 14، ليمثل ما بين 18.7% و2028% من إجمالي طاقة مراكز البيانات. هذا لا يشمل حتى طاقة الذكاء الاصطناعي الموزعة على المزيد من أجهزة الطرفية والطرفية.

يُعادل هذا المستوى من الاستهلاك متوسط ​​استهلاك الطاقة السنوي في بعض الدول. وبالنظر إلى استهلاك الطاقة في جميع مراحل تصميم وتصنيع شرائح الذكاء الاصطناعي، وتقارير سام ألتمان عن احتمال استثمار تريليونات الدولارات في البنية التحتية لشرائح الذكاء الاصطناعي، فإن إجمالي استهلاك الطاقة لتكنولوجيا الذكاء الاصطناعي قد يكون هائلاً.

إذا تجاوز استهلاك الذكاء الاصطناعي للطاقة نسبةً معينةً من سعة إمدادات البنية التحتية للطاقة، فسيتأثر مستوى معيشة العامة. لذا، وتماشيًا مع التوجه الأوسع لتوفير الطاقة وخفض انبعاثات الكربون، أصبحت "الحوسبة الخضراء" و"مراكز البيانات الخضراء" موضوعين رئيسيين. وتُقترح حلولٌ على عدة مستويات.

حتى خارج نطاق أجهزة الطاقة والرقائق، بالنسبة للرقائق الرقمية، وخاصةً رقائق الذكاء الاصطناعي، يُعدّ التحسين المشترك لتصميم/تصنيع الرقاقة وخوارزميات البرمجيات أمرًا بالغ الأهمية لتحسين الكفاءة وتقليل استهلاك الطاقة لكل وحدة حوسبة. علاوةً على ذلك، بالنسبة للحوسبة العنقودية واسعة النطاق عبر الرقاقات واللوحات والعقد، تُعدّ الترابطات والذاكرة عقبات رئيسية؛ وتُعدّ التطورات في تقنيات مثل الحوسبة داخل الذاكرة والترابط الضوئي تطورات أساسية في هذا الاتجاه.

في الوقت نفسه، تُروّج بعض شركات الرقائق لحلول على مستوى النظام، مثل التبريد بالصفائح الباردة والغمر السائل. في فعاليات مثل مؤتمر WAIC، عرضت العديد من شركات رقائق الذكاء الاصطناعي حلولًا لخزائن POD المبردة بالسائل. على سبيل المثال، سلّطت شركة Enflame الضوء على تحقيق معامل كفاءة استخدام الطاقة (PUE) ≤ 1.15 في مراكز بيانات المختبرات، وذلك بفضل الأداء الخطي الممتاز في عمليات نشر آلاف البطاقات، بالإضافة إلى التبريد السائل على مستوى المجموعة.

ومن المفهوم أن مصانع الرقائق، وموردي EDA/IP، وشركات تصميم الرقائق، جميعهم يناقشون تحقيق كفاءة أعلى من منظور "النظام" - الذي يشمل السيليكون، والأجهزة، والوحدات، والرقائق، والتغليف، والأنظمة، والبرمجيات، والتطبيقات - لتحقيق الحوسبة الخضراء.

تتضمن طبقة أخرى الاستثمار في البنية التحتية للطاقة. وقد كشفت وسائل إعلام أجنبية سابقًا أن "مخطط البنية التحتية الأمريكية للذكاء الاصطناعي" لشركة OpenAI يتضمن رؤية شاملة للطاقة النووية. كما ذكر جنسن هوانغ في مقابلات أن مراكز البيانات بحاجة إلى طاقة متجددة، وأن الطاقة النووية خيار ممتاز. وتخطط أوكلو، التي يرأسها سام ألتمان، لنشر أول مفاعل نووي صغير (SMR) بحلول عام 2027. ووقعت جوجل اتفاقية مع شركة Kairos Power، الشركة الناشئة في مجال الطاقة النووية، لتزويد مراكز البيانات بالمفاعلات النووية الصغيرة.

تستثمر العديد من شركات تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي العملاقة في الطاقة النووية، مما يُبرز الطلب المُتوقع على الطاقة الخضراء والحوسبة الخضراء في المستقبل.

الاتجاه الخامس: الهواتف الذكية تتبنى الذكاء الاصطناعي التوليدي بشكل كامل، ويعزز النظام البيئي

بدءًا من نظام التشغيل iOS 18، ستطرح Apple ميزات الذكاء الاصطناعي التوليدية لجهاز iPhone في مناطق محددة، بما في ذلك تحويل الصوت إلى نص للملاحظات، وتحرير الصور بالذكاء الاصطناعي، وأدوات كتابة البريد الإلكتروني، والملخصات الرئيسية للرسائل الإلكترونية والمكالمات، والبحث عن الصور/الفيديو المستند إلى اللغة الطبيعية.

لا تستثمر Apple بكثافة فحسب، باستخدام وحدات TPU من Google لتدريب نماذج الذكاء الاصطناعي على جانب الخادم وعلى الجهاز، بل تقوم أيضًا ببناء مركز بيانات للذكاء الاصطناعي يعتمد على شرائحها الخاصة لتطبيقات الذكاء الاصطناعي على الجهاز - مما يؤدي إلى إنشاء مجموعات "الحوسبة السحابية الخاصة" في السحابة أثناء إجراء استنتاج الذكاء الاصطناعي الهجين محليًا وفي السحابة.

بغض النظر عن الآراء حول قيمة "هواتف الذكاء الاصطناعي"، فقد أصبح هذا توجهًا تجاريًا جادًا. يُمثل دخول آبل إلى مفهوم "هاتف الذكاء الاصطناعي" تحولًا جوهريًا في منافسة أنظمة نقاط الوصول المحمولة (SoC) إلى عصر الذكاء الاصطناعي التوليدي. وقد اتسع نطاق المنافسة بين أنظمة نقاط الوصول المحمولة (SoC) وأنظمة التشغيل وشركات تصنيع المعدات الأصلية (OEM) ليشمل المنافسة في نماذج الذكاء الاصطناعي، ومنظومات تطويره، وتطبيقاته.

بالنسبة للمستخدمين، يبدو التحول جليًا: تبدأ أجهزة iPhone الجديدة بذاكرة وصول عشوائي (RAM) بسعة 8 جيجابايت، بينما تحتوي أجهزة MacBook الجديدة عادةً على ذاكرة وصول عشوائي (RAM) بسعة 16 جيجابايت على الأقل، ويرجع ذلك أساسًا إلى أن نماذج اللغات الكبيرة (LLM) والنماذج الكبيرة الأخرى اللازمة للذكاء الاصطناعي التوليدي تتطلب مساحة ذاكرة كبيرة. يشير هذا إلى أن اعتماد الذكاء الاصطناعي التوليدي على الهواتف الذكية سيتقدم بسرعة خلال العامين المقبلين، مما يتيح فرصًا جديدة لشرائح الهواتف المحمولة ومختلف المكونات الطرفية.

يُبرز هذا التوجه شريحة Dimensity 9400 من MediaTek، التي أُطلقت في أكتوبر 2024، والتي تُدمج وحدات تسريع ذكاء اصطناعي أكثر تخصصًا داخل وحدة المعالجة العصبية (NPU) لدعم الإدخال متعدد الوسائط، وتدريب LoRa على الجهاز، وحتى إنشاء مقاطع فيديو قصيرة على الجهاز. كما تتعاون MediaTek بنشاط مع مُصنّعي الهواتف الذكية الأصليين، ومُزوّدي النماذج الكبيرة، ومُورّدي أنظمة التشغيل، ومُورّدي البرامج المستقلين (ISVs) لبناء نظام الذكاء الاصطناعي الخاص بها.

مع اشتداد المنافسة على توليد الذكاء الاصطناعي للهواتف الذكية في عامي 2025 و2026، من المتوقع أن يستعيد نظام الذكاء الاصطناعي على الهواتف عافيته تدريجيًا بعد أن كان مجزأً. كما ستتجه تقنيات الذكاء الاصطناعي وميزاته ووظائفه نحو التوحيد القياسي.

الاتجاه السادس: الذكاء الاصطناعي التوليدي ينتقل إلى الحافة

لطالما سعى فريق البحث في NVIDIA، المُركّز على أحدث التقنيات، إلى تطوير أبحاث "الذكاء الاصطناعي الفعّال". تهدف تقنيات مثل تقليم النماذج، والتقليل من حجمها، وتكميم وزن AWQ إلى تشغيل نماذج كبيرة على أجهزة طرفية أو نهائية - ليس فقط على أجهزة الكمبيوتر التي تعمل بالذكاء الاصطناعي، بل أيضًا على منصات مثل Jetson Nano.

تُشكّل أبحاثٌ مثل "الذكاء الاصطناعي الفعّال" الأساسَ لدمج الذكاء الاصطناعي المُولّد في الأجهزة الطرفية، مثل الحواسيب الشخصية والهواتف. ولكن هذا ليس كل ما في "الذكاء الاصطناعي المُولّد في الطليعة".

في مؤتمر WAIC (المؤتمر العالمي للذكاء الاصطناعي) لعام 2024، الأعمال الإلكترونية الدولية لاحظنا العديد من شرائح الذكاء الاصطناعي الصغيرة التي تدّعي قدرتها على تشغيل وحدات معالجة مركزية (LLM) في مواصفاتها. على سبيل المثال، يُمكن لمعالج AX630C من شركة Axera (爱芯元智)، بقدرة حوسبة INT8 تبلغ 3.2 TOPS وطاقة نموذجية تقل عن 1.5 واط، تشغيل نموذج Qwen2 0.5B بسرعات تبلغ حوالي 10 توكنات/ثانية. وبينما ذكرت Axera أن اتجاهات التطبيق المحددة لا تزال غير مؤكدة، إلا أن الإمكانيات هائلة.

طوال عام ٢٠٢٤، اتفقت جميع شركات رقائق الذكاء الاصطناعي تقريبًا التي أجريت معها مقابلات بالإجماع على أن الذكاء الاصطناعي، بما في ذلك الذكاء الاصطناعي التوليدي، سينتقل إلى الحافة ويدخل كل شيء. ونظرًا للحجم الكبير نسبيًا للنماذج وقيود التخزين، وعمليات الإدخال والإخراج، وقوة الحوسبة على أجهزة الحافة، سيصبح التعاون الوثيق بين تصميم بنية رقاقة الذكاء الاصطناعي وتحسين خوارزميات البرمجيات أمرًا بالغ الأهمية.

ذكرت شركة فيري سيليكون (芯原) في ندوتها لتكنولوجيا الذكاء الاصطناعي لعام ٢٠٢٤ أن منتجاتها من وحدات المعالجة العصبية (NPU) ووحدات معالجة الرسومات (GPU)، التي كانت تستهدف في البداية الرؤية والكلام والرسومات في مجال الذكاء الاصطناعي، أصبحت الآن تغطي اللغة الطبيعية وتغطي تقنيات الواقع المعزز والافتراضي (AR/VR)، والقيادة الذاتية، وأجهزة الكمبيوتر، والهواتف الذكية، والأجهزة القابلة للارتداء، والروبوتات. وأوضحت فيري سيليكون أن خطوتها التالية هي "التحول إلى المحول" - الأساس الهيكلي للنماذج الكبيرة المعاصرة.

نتيجةً لذلك، تُدمج العديد من شرائح الذكاء الاصطناعي الطرفية والطرفية "محركات المحولات". كما ذكرت شركة VeriSilicon تحسينَها لملكية NPU لتسريع المحولات، بما في ذلك دعم تنسيقات البيانات متعددة الدقة، وتطبيق تكميم الأوزان بـ 4 بت و8 بت لتقليل استهلاك النطاق الترددي بشكل كبير. ستُسهم هذه الجهود في إيصال الذكاء الاصطناعي التوليدي إلى الحافة - ليس فقط في السيارات وأجهزة الكمبيوتر والهواتف والروبوتات، بل قد يشمل أيضًا التطبيقات المضمنة ذات القدرات الحسابية المحدودة.

الاتجاه السابع: زيادة الإحلال المحلي في الصين

تشهد نسبة الرقائق المُنتجة محليًا، والتي تُحل محل الواردات في الصين، ارتفاعًا مُطردًا. في عام 2023، ارتفع إنتاج الرقائق في الصين إلى 351.4 مليار وحدة، بزيادة سنوية قدرها 6.9%، مُحققًا بذلك نسبة اكتفاء ذاتي بلغت 23%. وقفز الإنتاج إلى 135.4 مليار وحدة في الأشهر الأربعة الأولى من عام 2024، مُظهرًا زخمًا قويًا. ومن المتوقع، مُستفيدًا من اتجاه نشر الذكاء الاصطناعي الطرفي، أن ينمو الطلب بشكل ملحوظ في قطاعات مثل دول رابطة الدول المستقلة المحلية، ورقائق واجهة الذاكرة، والذاكرة المتخصصة، والرقائق التناظرية، ورقائق الحوسبة السحابية/الحافة.

من المتوقع أن يُسهم الاحتكاك التجاري المُسبب لتشرذم سلسلة التوريد العالمية، إلى جانب الحاجة إلى استقرار الإمدادات التي تُعزز التوريد المحلي، في استمرار نمو الطلب على المسابك والمعدات ومرافق التعبئة والتغليف والاختبار المحلية خلال العامين أو الثلاثة أعوام القادمة. حاليًا، وفي المراحل الثماني الرئيسية لتصنيع الرقائق، حققت صناعة معدات أشباه الموصلات المحلية في الصين إنجازاتٍ كبيرة في مجالات مثل المعالجة الحرارية، وترسيب الأغشية الرقيقة، والنقش، والتنظيف، حيث وصل تقدم العملاء إلى دقة 2 نانومتر، وبلغت قدرة آلات النقش 3 نانومتر.

في النصف الأول من عام 2024، بلغت مشتريات الصين من معدات أشباه الموصلات 25 مليار دولار أمريكي، منها حوالي 8 مليارات دولار للمعدات المحلية. وقد تجاوز معدل استبدال المعدات المحلية في عمليات مثل نزع المقاومة، والتنظيف، والنقش، والتغليف 30%، مما يعكس الطلب الهائل وتسارع وتيرة الاستبدال المحلي.

تُعدّ تكنولوجيا التغليف المتقدمة بالغة الأهمية عالميًا والصينيًا، إذ تُواجه تحديات تباطؤ قانون مور ومشاكل سلسلة التوريد الناجمة عن ضوابط التصدير. وتتمتع الشركات الصينية بقدرات قوية في هذا المجال. ورغم القيود المفروضة على تصنيع الرقائق الأولية، فإن التغليف المتقدم يحمل آفاق نمو واسعة، ويُعدّ محركًا رئيسيًا لتنمية السوق الصينية.

يُسهم التوسع العالمي ("الخروج") والذكاء الاصطناعي في دفع عجلة النمو المستدام في صناعة الأجهزة الاستهلاكية في الصين. وتُعدّ إلكترونيات السيارات محور تركيز رئيسي، حيث يُمثّل التوسع الخارجي أولوية قصوى للشركات بحلول عام 2025. ويُعزز التطور السريع لصناعة السيارات المحلية في الصين القدرة التنافسية لشركات سلسلة التوريد على الصعيد الدولي، مما يُتيح فرصًا جديدة للشركات الرائدة.

ومع ذلك، وبشكل عام، من منظور الحصة الإقليمية لسلسلة توريد أشباه الموصلات العالمية، تُسيطر الولايات المتحدة وأوروبا ودول أخرى على الحصة الأكبر. وتقتصر حصة الصين على تصنيع الرقائق في المرحلة المتوسطة والتعبئة والتغليف والاختبار. ولا يزال الاكتفاء الذاتي منخفضًا نسبيًا، مع استمرار الاعتماد على جهات أخرى في المجالات الأولية مثل التحليل الإلكتروني للتصميم والتصنيع (EDA)/الملكية الفكرية، والمعدات، وعقد العمليات المتطورة، والحوسبة عالية الأداء (HPC)، وبعض المواد الرئيسية.

الاتجاه الثامن: بدء نشر شرائح السيارات بتقنية 8 نانومتر

يذكر أن شركة TSMC أعلنت عن الإنتاج الضخم لمعالجاتها من الجيل الأول بتقنية 3nm (N3، المعروف أيضًا باسم N3B) في أواخر ديسمبر 2022، تلاه الجيل الثاني N3E في الربع الرابع من عام 4، والجيل الثالث N2023P في النصف الثاني من عام 3. ووفقًا لخطة TSMC، سيتم إطلاق N2024X في عام 3، وN2025A (المخصص للسيارات) في عام 3.

عادةً ما تُربط تقنيات الرقاقات المتقدمة، مثل 5 نانومتر و3 نانومتر، برقائق الهواتف الذكية والذكاء الاصطناعي. في الواقع، تُهيمن شركات مثل Apple وQualcomm وNVIDIA وAMD حاليًا على سعة رقاقات 3 نانومتر من TSMC، بينما ينتظر موردون آخرون بفارغ الصبر طلباتهم. والجدير بالذكر أنه بعد قرابة عامين من أول إنتاج ضخم لرقاقات 3 نانومتر، دخلت تقنية 3 نانومتر أخيرًا مجال رقائق السيارات.

في أكتوبر 2024، كشفت ميدياتك خلال إطلاق معالجها "Dimensity 9400" أن أول شريحة "Dimensity AI Cockpit Chip CT-X1" ستدخل مرحلة الإنتاج الضخم وستُستخدم في المركبات عام 2025. يتميز CT-X1، المبني على تقنية 3 نانومتر من TSMC، بأداء وحدة معالجة مركزية يبلغ 260 ألف DMIPS، وأداء وحدة معالجة رسومية على مستوى الأجهزة يبلغ 3,000 GFLOPS. توفر وحدة المعالجة العصبية المُولّدة للذكاء الاصطناعي المدمجة في الجهاز أكثر من 46 TOPS، مما يدعم نماذج الذكاء الاصطناعي المُولّدة متعددة الوسائط مع ما يصل إلى 13 مليار معلمة. بالاستفادة من هذا الأداء، يدعم CT-X1 ما يصل إلى 10 شاشات، و16 كاميرا، وتشغيل/تسجيل فيديو بدقة 8K بمعدل 30 إطارًا في الثانية، وشاشة بدقة 9K، وتقنيات اتصال مثل 5G وWi-Fi 7.

كشريحة قمرة قيادة، لا تلتزم CT-X1 بمعايير السيارات. في ظل هياكل E/E عالية التكامل، تُعدّ قوة الحوسبة من أندر الموارد. وتواجه دورات التطوير الطويلة للرقائق المخصصة للسيارات صعوبة في تلبية متطلبات الحوسبة المتزايدة بسرعة. في ظل هذه الظروف، تعتمد شركات صناعة السيارات، مثل تيسلا وBYD، أيضًا على رقائق غير مخصصة للسيارات في أجهزتها.

بالطبع، بدأت تظهر أيضًا رقائق السيارات التي تستخدم عملية N3A من شركة TSMC. في 13 نوفمبر 2024، أعلنت شركة رينيساس إلكترونيكس عن الجيل القادم من نظام SoC متعدد المجالات للسيارات، وهو سلسلة R-Car X5. يعتمد أول نظام SoC في هذه السلسلة، R-Car X5H، على بنية Chiplet ويستخدم عملية TSMC 3 نانومتر المخصصة للسيارات (N3A)، وهي عملية مُصممة خصيصًا لأنظمة SoC للسيارات ومتوافقة مع معايير الموثوقية AEC-Q100 من الدرجة الأولى.

يوفر R-Car X5H أداءً للذكاء الاصطناعي يصل إلى 400 طن في الثانية (TOPS) وكفاءةً ممتازة في استهلاك الطاقة (TOPS/W)، إلى جانب قوة معالجة لوحدة معالجة الرسومات (GPU) تصل إلى 4 تيرا فلوب (TFLOPS) وأداءً لوحدة المعالجة المركزية يتجاوز 1,000 ألف DMIPS. بفضل 38 نواة معالج ARM، وقدرات ذكاء اصطناعي قوية، وقدرات وحدة معالجة الرسومات، يمكن لشريحة واحدة دعم تطبيقات متعددة داخل السيارة في آنٍ واحد، بما في ذلك أنظمة مساعدة السائق المتقدمة (ADAS)، ونظام المعلومات والترفيه داخل السيارة (IVI)، وبوابات الإنترنت. ستتوفر عينات R-Car X5H لعملاء سيارات مختارين في النصف الأول من عام 1، ومن المقرر بدء الإنتاج الضخم في النصف الثاني من عام 2025.

وعلاوة على ذلك، في أكتوبر 2023، أعلنت شركة تصميم الرقائق اليابانية Socionext أنها بدأت في تطوير أنظمة ADAS بتقنية 3nm وأنظمة القيادة الذاتية المخصصة، باستخدام عملية N3A من TSMC، مع توقع الإنتاج الضخم في عام 2026.

تشير هذه التطورات إلى أن تقنية معالجة 3 نانومتر تُصبح تدريجيًا معيارًا جديدًا في مجال رقائق السيارات، مما يوفر قوة حوسبة قوية لتطوير السيارات الذكية. ومع دخول المزيد من رقائق السيارات القائمة على تقنية 3 نانومتر إلى السوق، سيتسارع التحول نحو سيارات أكثر ذكاءً وكهرباءً، مما يوفر للمستهلكين تجارب قيادة أكثر أمانًا وذكاءً.

الاتجاه التاسع: سوق الذاكرة يسعى إلى توازن جديد وسط تقلبات الأسعار

بعد أن بدأت أسعار الذاكرة بالتعافي من أدنى مستوياتها في الربع الرابع من عام ٢٠٢٣، وشهدت انتعاشًا قويًا في النصف الأول من عام ٢٠٢٤، بدأت منتجات الذاكرة المختلفة بالتباين في النصف الثاني، مما أدى إلى حالة سوق "ثنائية" في الربع الرابع. ما هي الاتجاهات المتوقعة لسوق الذاكرة في عام ٢٠٢٥؟

بالنسبة لذاكرة فلاش NAND، تُشكّل أقراص SSD المخصصة للمستهلكين أكثر من 80% من السوق، بينما تُشكّل أقراص SSD المخصصة للمؤسسات ما يقرب من 15%. وبدءًا من الربع الثالث من عام 3، بدأ أداء منتجات الفلاش المختلفة بالتباين. فقد تفوّقت أقراص SSD المخصصة للمؤسسات، مدعومةً بالطلب من خوادم الذكاء الاصطناعي، على أقراص SSD المخصصة للمستهلكين، مُحافظةً على نمو طفيف في النصف الثاني من عام 2024. في المقابل، أدى تباطؤ سوق الإلكترونيات الاستهلاكية، وخاصةً ضعف أداء الهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة، إلى انخفاض أسعار عقود أقراص SSD المخصصة للمستهلكين بدءًا من الربع الثالث. ويُشير التشاؤم بشأن سوق الإلكترونيات الاستهلاكية في الربع الرابع من عام 2 والربع الأول من عام 2024 إلى أن أسعار أقراص NAND Flash ستظل ضعيفة.

وعلاوة على ذلك، في حين من المتوقع أن تتوسع تطبيقات الذكاء الاصطناعي على الحافة تجارياً في عام 2025، فإن ذاكرة NAND Flash لم تحصل بعد على دفعة كبيرة من هذا الاتجاه. الأعمال الإلكترونية الدولية تشير البيانات إلى أن أسعار فلاش NAND ستتجه نحو الانخفاض، على الأقل في الربع الأخير من عام 4 والربع الأول من عام 2024. في الوقت نفسه، يحرص مصنعو الذاكرة، مستفيدين من الخسائر التي تكبدتها الصناعة عام 1، على التحكم في سعة التخزين بشكل استباقي في ظل فائض العرض. ومن المتوقع أن تنتعش أسعار أقراص SSD الاستهلاكية في النصف الثاني من عام 2025.

لتلبية متطلبات نقل البيانات عبر الذكاء الاصطناعي بشكل أفضل، تتطور تقنية فلاش NAND نحو سعة أعلى، وأمان مُحسّن، وزمن وصول أقل، واستهلاك أقل للطاقة. وقد أصبح تحقيق التوازن بين السعة والتكلفة محور تركيز رئيسي لسلسلة توريد NAND، مع توقع ظهور المزيد من منتجات QLC NAND.

بالنسبة لذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية (DRAM)، التي تُشكل أكثر من 50% من سوق الذاكرة، هناك ثلاثة أنواع رئيسية: DDR القياسية، وDDR المحمولة (LPDDR)، وDDR الرسومية (GDDR، HBM). مقارنةً بذاكرة DDR4/DDR5 القياسية، تُقدم DDR الرسومية، الممثلة بـ GDDR وHBM، نطاق ترددي أعلى بكثير.

صُممت ذاكرة الرسومات DDR للحوسبة عالية الأداء ومعالجة الرسومات. تطورت ذاكرة GDDR إلى GDDR6X، مع ظهور GDDR7، وهي تُستخدم بشكل أساسي في وحدات معالجة الرسومات للألعاب عالية الأداء ومحطات العمل الاحترافية. تُستخدم ذاكرة HBM وإصداراتها (HBM2، HBM2E، HBM3، HBM3E) على نطاق واسع في مُسرّعات الحوسبة عالية الأداء والذكاء الاصطناعي، نظرًا لنطاق ترددها العالي للغاية وكفاءتها العالية في استهلاك الطاقة. مع تطور عمليات أشباه الموصلات، ستزيد ذاكرة الرسومات DDR من كثافتها وكفاءتها لتلبية احتياجات معالجة البيانات، مع توسيع نطاق استخدامها بالتزامن مع تطوير تقنيات الجيل الخامس والذكاء الاصطناعي والواقع الافتراضي.

تتأثر اتجاهات أسعار ذواكر DDR المحمولة (LPDDR) وذات الذاكرة DDR القياسية (DDR4/DDR5) بعوامل متعددة، وعادةً ما تنخفض مع التقلبات. يبقى الطلب على ذواكر DDR المحمولة مستقرًا بفضل دورات تحديث الأجهزة المحمولة؛ تبدأ الأجيال الجديدة بأسعار مرتفعة، لكنها تنخفض مع نضجها وتوسعها، وغالبًا ما تكون أسعارها أعلى من ذواكر DDR القياسية نظرًا لمتطلبات الطاقة والأداء. أما ذواكر DDR4 القياسية، فهي ناضجة بأسعار مستقرة، وتُستبدل تدريجيًا بـ DDR5، التي تبدأ بأسعار مرتفعة، ولكن من المتوقع أن تنخفض مع ازدياد الإنتاج وزيادة الطلب. تتأثر الأسعار الإجمالية بالعرض والطلب في السوق، وتكاليف المواد الخام، وتعديلات الطاقة الاستيعابية، والمناخ الاقتصادي العالمي.

الاتجاه العاشر: المحاكاة الرقمية تُحوّل الصناعات التقليدية

قبل إطلاق الصاروخ، يمر البحث والتطوير عادةً بأربع مراحل: دراسة الجدوى - التصميم التفصيلي - اختبار النموذج الأولي - اختبار نموذج الطيران. المرحلة الأكثر تكلفة هي اختبار النموذج الأولي - تصنيع جميع المكونات للتحقق المادي.

ألغت سبيس إكس هذا النهج التقليدي. تُجري الشركة اختبارات محاكاة مكثفة خلال مرحلة التصميم التفصيلي لتحقيق إطلاق أسرع وأكثر فعالية من حيث التكلفة للصواريخ. ويكمن سر النجاح في استثمار سبيس إكس الكبير في تكنولوجيا المحاكاة، مما يجعلها رائدة في مجال الفضاء، متقدمةً على منافسيها بعشر سنوات، وفقًا للتقارير.

خارج مجال الفضاء، لا تُمثل المحاكاة الرقمية حاليًا سوى حوالي 20% من عملية تصميم الطائرات، بينما تعتمد النسبة المتبقية، أي 80%، على الاختبارات الفيزيائية. في مجالات مثل علوم الحياة واكتشاف الأدوية، غالبًا ما تقل حصة المحاكاة في عملية البحث والتطوير عن 1%.

بالمقارنة مع صناعة أشباه الموصلات، حيث تُجرى معظم عمليات التصميم في بيئات برمجية/افتراضية، تواجه العديد من الصناعات التقليدية ضرورة التحول الرقمي. وسيساعد انتشار المحاكاة الرقمية هذه القطاعات على تحقيق كفاءة أعلى وتكاليف أقل.

بالنسبة لصناعة أشباه الموصلات والإلكترونيات، وخاصةً الجهات الفاعلة مثل موردي EDA/IP وموفري البرمجيات والحلول، يُمثل هذا فرصًا كبيرة في تقنيات مثل المحاكاة الرقمية والتوائم الرقمية. كما يتماشى مع التوجه الأوسع لتكامل أشباه الموصلات والأنظمة - أو تقارب الرقائق والأنظمة.

يتجلى هذا التقارب في عدة جوانب: شركات أنظمة مثل Apple وTesla وAWS تُصمم رقاقاتها الخاصة؛ وشركات الرقاقات التقليدية مثل NVIDIA وQualcomm تتجه نحو التصميم على مستوى النظام؛ وموردو EDA/IP يجدون فرصًا جديدة هائلة في تصميم الأنظمة نظرًا لانخفاض مستويات الرقمنة في مختلف مجالات التطبيقات. وقد ركزت مؤتمرات المطورين الأخيرة لشركات EDA الكبرى بشدة على استكشاف هذه الأسواق الجديدة المتعلقة بالأنظمة.

يُمثل هذا فرصةً هامةً لا تُفوّت لصناعة الإلكترونيات وأشباه الموصلات. وتُعدّ تطبيقاتٌ مثل NVIDIA Omniverse في عالم الصناعة، في مجالات بناء السفن والسكك الحديدية والرعاية الصحية والتصنيع، تجسيدًا لهذا التوجه، كجزءٍ من التحوّل الرقمي الأوسع الذي يجتاح جميع الصناعات والمجتمع.