במבט קדימה לשוק האלקטרוניקה בשנת 2025, יישום טכנולוגיית בינה מלאכותית באלקטרוניקה צרכנית וברכבים חכמים יעמיק עוד יותר, ויניע את שוק המוליכים למחצה לשמור על קצב צמיחה שנתי של מעל 10%, עם ביקוש חזק במיוחד לבינה מלאכותית ולשבבים לרכב. במקביל, מוצרי האלקטרוניקה הצרכנית נמצאים במגמת קיימות, עם קידום מוגבר של מוצרים ידידותיים לסביבה. תעשיית המעגלים המשולבים נהנית משמעותית מהדחיפה של שוקי הבינה המלאכותית, 5G ורכבים חשמליים, מה שמוביל להתקדמות טכנולוגית ניכרת. בנוסף, טכנולוגיות מתפתחות כמו בינה מלאכותית גנרטיבית ורובוטי שירות יהפכו לנקודות עיקר חדשות בשוק.

דוח זה מספק ניתוח מגמות ותחזיות שוק בנושאים ותחומים חמים, כולל רובוטים דמויי אדם, מכשירים לבישים חכמים, נהיגה אוטונומית, מחשוב ירוק, סמארטפונים, בינה מלאכותית גנרטורה, תחליף ביתי, שבבי רכב ב-3 ננומטר, זיכרון וסימולציה דיגיטלית.

מגמה 1: פריצות דרך מתמשכות בתחום הרובוטים ההומנואידים

רובוטים דמויי אדם, הבנויים על יסודות רב-תחומיים ומשלבים טכנולוגיות מתקדמות כמו בינה מלאכותית, ייצור מתקדם וחומרים חדשים, עומדים להפוך למוצרים פורצי דרך בעקבות מחשבים, סמארטפונים וכלי רכב חדשים בתחום האנרגיה. הם משמשים כאינדיקטור מכריע לחוזקה ולרמת הפיתוח של מדינה בתחום ההייטק.

ההתפתחות המהירה של שוק הרובוטים ההומנואידים נובעת משני גורמים מרכזיים. ראשית, איטרציה של מודלים גדולים של בינה מלאכותית ויכולות ללמידה ואופטימיזציה אוטונומיים מאפשרת לרובוטים להבין טוב יותר הוראות אנושיות, לעסוק בדיאלוגים מורכבים, ואף לחזות ולמלא את צרכי המשתמש, ובכך לשפר משמעותית את איכות השירות וחוויות האינטראקציה. שנית, היא נובעת מבגרות ועידון של שרשראות התעשייה במעלה הזרם, באמצע הזרם ובמורד הזרם, בשילוב עם תמיכה והכוונה במדיניות ממשלתית.

שוקי ההון גם מעדיפים את מגזר הרובוטים ההומנואידים. נכון לנובמבר 2024, תחום הרובוטים ההומנואידים בסין רשם 49 אירועי מימון, בעיקר בבייג'ינג, שנזן ואזור דלתת נהר היאנגצה, עם מימון כולל של מעל 5 מיליארד יואן סיני. מבין 33 חברות הרובוטים ההומנואידים שגייסו מימון, 26 (כמעט 80%) נוסדו בין 2022 ל-2024.

פעילות המימון ברמה הבינלאומית נמרצת באותה מידה. Figure AI גייסה 675 מיליון דולר (כ-4.73 מיליארד יואן סיני) בפברואר השנה, כאשר בין המשקיעים נמנים מיקרוסופט, NVIDIA, OpenAI ומייסד אמזון ג'ף בזוס. בסוף אוקטובר 2024, Agility Robotics השלימה סבב גיוס C בסך 150 מיליון דולר (כ-1.05 מיליארד יואן סיני), והשיגה מעמד של חד קרן.

ראויה לציון במיוחד פריצת הדרך בטכנולוגיות מפתח כמו בינה מלאכותית, למידת מכונה וראייה ממוחשבת, המציגה הזדמנויות פיתוח משמעותיות עבור קבוצה גדולה של חברות רובוטים אנושיים, תוך הדגשת "אינטליגנציה מגולמת". ההנחה הרווחת היא שמחקר המונחה על ידי תיאוריה זו מאפשר לרובוטים אנושיים להסתגל טוב יותר לסביבות ומשימות מורכבות ומשתנות, ובעלי יכולות ללמידה אוטונומית, תפיסה וקבלת החלטות.

למרות שניתן לסווג רובוטים אנושיים לפי תרחישי יישום, סקרים מצביעים על כך שרוב החברות הסיניות מאמינות שייצור, ובמיוחד ייצור רכב, יהיה הראשון להשיג מסחור אמיתי של רובוטים אנושיים, כאשר בדיקת איכות והרכבת רכיבים זוהו כתרחישי ביקוש ברורים. לעומת זאת, יישום שירות ביתי המיוחל מדורג נמוך יותר.

מגמה 2: מכשירים לבישים חכמים צוברים תאוצה מחדש, מבנה השוק מתפתח

עם ההתקדמות הטכנולוגית המהירה, מכשירים לבישים חכמים הופכים להיות הכרחיים יותר ויותר בחיי היומיום שלנו. משעונים חכמים ועד למעקבי כושר, משקפי מציאות מדומה ועד משקפי מציאות רבודה, מכשירים לשמע ועד טבעות חכמות, מגוון ופונקציונליות המכשירים הלבישים ממשיכים להתרחב, ומציעים לצרכנים נוחות וחוויות חסרות תקדים.

לאחר תנודות בהתפתחות בשנים האחרונות, צפוי ששוק המכשירים הלבישים החכמים יגדל עד עסקים אלקטרוניים בינלאומיים להגיע לשיא חדש בשנת 2025, כאשר המשלוחים העולמיים צפויים להגיע ל-800 מיליון יחידות.

מנוע הצמיחה העיקרי נובע מההתמקדות הגוברת של הצרכנים בבריאות וכושר. שעונים חכמים ומעקבי כושר עוזרים למשתמשים לנהל טוב יותר את בריאותם על ידי ניטור מדדים מרכזיים כמו דופק, איכות שינה, צעדים וצריכת קלוריות. יתר על כן, בהתבסס על התפשטות פיתוח 5G ו-IoT, מכשירים לבישים הופכים מקושרים וחכמים יותר, ומספקים שירותים וחוויות מותאמות אישית ביותר בתחומי הבריאות, ניטור ספורט, תקשורת ובידור.

בנוסף, שילוב בינה מלאכותית ובינה מלאכותית גנרטיבית מבטיח ניתוח נתונים מדויק יותר וחיזוי עבור מכשירים לבישים, כגון ניטור מדדי בריאות מרכזיים כמו לחץ דם. אנו צופים לראות יישומים חדשניים יותר בשנת 2025, כמו אימות ביומטרי או תוכניות כושר מותאמות אישית שנוצרות באמצעות אלגוריתמים של למידת מכונה.

שני פלחים ראויים לציון במיוחד לשנת 2025. הראשון הוא שעונים חכמים לילדים, המשלבים פונקציות קריטיות כמו תקשורת, מעקב אחר מיקום, שיחות חירום וניטור בריאות, ועונים על חששותיהם הגוברים של הורים בנוגע לבטיחות ובריאות ילדים, דבר המצביע על ביקוש גובר. השני הוא מכשירים לבישים חכמים לקשישים. על רקע מגמות הזדקנות האוכלוסייה העולמית, מכשירים אלה יכולים לסייע לקשישים לשמור על עצמאות ולקבל גישה לסיוע רפואי בזמן באמצעות תכונות כמו ניטור בריאות, זיהוי נפילות, תגובה לחירום וסיוע בפעילות יומיומית, וגם הם מראים פוטנציאל צמיחה חזק.

ככל שהשוק מתבגר, הנוף התחרותי משתנה. ענקיות מוצרי האלקטרוניקה המסורתיות כמו אפל, סמסונג ו-Huawei ממשיכות להוביל, בעוד שמספר הולך וגדל של סטארט-אפים ומותגים מתפתחים צוברים בולטות, ומאתגרות את החברות הוותיקות עם מוצרים ופתרונות חדשניים.

מגמה 3: שוק הנהיגה האוטונומית מציג דיכוטומיה

בשנת 2024, ההתלהבות מנהיגה אוטונומית התקררה מעט בחו"ל, בין היתר בשל השקעות עצומות במחקר ופיתוח הנדרשות לפני מסחור בקנה מידה גדול ואתגרי רווחיות מתמשכים. דוגמאות לכך כוללות את עצירת המחקר של סמסונג אלקטרוניקה על מכוניות אוטונומיות ואת עצירת פרויקט "Apple Car" של אפל בתחילת 2024. מהלכים אלה משקפים את הקשיים הטכניים ואת האתגר בהשגת תשואות משמעותיות על ההשקעה.

עם זאת, התמונה בסין שונה. יצרנים סיניים ממשיכים להשקיע רבות בנהיגה אוטונומית, ומפגינים אמון בטכנולוגיה.

קובעי מדיניות בסין מקדמים באופן פעיל פיתוח נהיגה אוטונומית, ומציגים מדיניות התומכת בבדיקות, יישומי הדגמה ותפעול מסחרי. ערים רבות השיקו הדגמות ניסויי דרכים של רכבים מחוברים חכמים (ICV), פתחו כבישי ניסוי, השלימו שדרוגים של מודיעין כבישים והתקינו יחידות צד דרך (RSU), ויצרו סביבת מדיניות חיובית. ראוי לציין כי השקת שירותי מוניות רובוטיות כמו "לובו קואיפאו" (萝卜快跑) בערים כמו ווהאן וגואנגג'ואו עוררה התלהבות בהשקעות.

מבחינה טכנולוגית, עלייתן של מערכות נהיגה אוטונומיות מקצה לקצה ריכזה את תשומת ליבן. בניגוד לארכיטקטורות מודולריות מסורתיות, מערכות מקצה לקצה משתמשות במודל למידה עמוקה מאוחד כדי למפות קלט חיישנים ישירות לפלטי בקרת הרכב, תוך צמצום שלבים ביניים ומשפר את הביצועים והדיוק בזמן אמת.

ברמת הארגון, חברות סיניות כמו Baidu Apollo, NIO, XPeng, Huawei ו-Xiaomi פורסות באופן פעיל טכנולוגיית נהיגה אוטונומית, ומאיצות את הדיגיטציה והבינה של תעשיית הרכב באמצעות חדשנות ועיצוב מוצר ייחודי.

במבט קדימה לשנת 2025, שוק הנהיגה האוטונומית צפוי להשיג צמיחה חיובית. משלוחי כלי רכב אוטונומיים עולמיים צפויים להגיע לעשרות מיליונים, בעוד שמכירות כלי רכב חכמים מדגם L2+ ומעלה בסין צפויות לעלות על 10 מיליון יחידות, עם שיעור חדירה של 50%. כלי רכב מדגם L4 יתחילו להיכנס לשוק, וסין צפויה להפוך לשוק הנהיגה האוטונומית הגדול בעולם.

ראוי לציין כי פוטנציאל הצמיחה המהירה משתרע מעבר למפתחי טכנולוגיות נהיגה אוטונומית, וכלה בגורמים במעלה ובמורד הזרם בשרשרת האספקה. בהתחשב בכך שרכבים אוטונומיים סיניים הפכו גלובליים, חברות סיניות עם מוצרים תחרותיים ביותר בתחומים כמו מסכי מגע ברכב והעברת כוח עומדות להפיק תועלת משמעותית בפיתוח.

מגמה 4: מחשוב ירוק הופך דחוף יותר

המסמך הלבן של מרכז המחקר לניהול אנרגיה של שניידר אלקטריק לשנת 2023 קובע כי צריכת החשמל של בינה מלאכותית הגיעה ל-4.5 ג'יגה-וואט בשנת 2023, עם קצב צמיחה שנתי ממוצע צפוי של 25%-33% עד 2028 - פי 2-3 מהר יותר מקצב הצמיחה הכולל של מרכזי הנתונים. לכן, צפוי כי הביקוש לחשמל מבינה מלאכותית יגיע ל-14-18.7 ג'יגה-וואט עד 2028, המהווים 15%-20% מסך צריכת החשמל של מרכזי הנתונים. זה אפילו לא כולל את צריכת החשמל של בינה מלאכותית המפוזרת על פני יותר התקני קצה וקצה.

רמת צריכה זו שקולה לצריכת החשמל השנתית הממוצעת של חלק מהמדינות. בהתחשב בצריכת האנרגיה בכל שרשרת התכנון והייצור של שבבי בינה מלאכותית, ובדיווחים על כך שסם אלטמן משקיע פוטנציאלית טריליוני דולרים בתשתית שבבי בינה מלאכותית, טביעת הרגל האנרגטית הכוללת של טכנולוגיית בינה מלאכותית עשויה להיות מדהימה.

אם צריכת החשמל של בינה מלאכותית עולה על חלק מסוים מקיבולת האספקה ​​של תשתית החשמל, פרנסת הציבור תיפגע. לפיכך, בהתאם למגמה הרחבה יותר של חיסכון באנרגיה והפחתת פליטות פחמן, "מחשוב ירוק" ו"מרכזי נתונים ירוקים" הם כעת נושאים חמים. פתרונות מוצעים בכמה רמות.

אפילו מעבר להתקני חשמל ושבבים, עבור שבבים דיגיטליים, ובמיוחד שבבי בינה מלאכותית, אופטימיזציה משותפת של תכנון/ייצור שבבים ואלגוריתמי תוכנה היא קריטית לשיפור היעילות ולהפחתת צריכת החשמל ליחידת חישוב. יתר על כן, עבור מחשוב אשכולות בקנה מידה גדול על פני שבבים, לוחות וצמתים, חיבורים וזיכרון הם צווארי בקבוק מרכזיים; התקדמות בטכנולוגיות כמו מחשוב בתוך הזיכרון וחיבורים אופטיים הם התפתחויות חיוניות במסגרת מגמה זו.

במקביל, חלק מחברות השבבים מקדמות פתרונות ברמת המערכת כמו קירור פלטות קרות וקירור נוזלי טבילה. באירועים כמו WAIC, חברות שבבי בינה מלאכותית רבות הציגו פתרונות ארונות POD מקוררים בנוזל. לדוגמה, Enflame (燧原科技) הדגישה השגת PUE ≤ 1.15 במרכזי נתונים במעבדות באמצעות ליניאריות ביצועים מצוינת בפריסות של אלף כרטיסים בשילוב עם קירור נוזלי כלל-אשכול.

מובן שמפעלי שבבים, ספקי EDA/IP וחברות תכנון שבבים דנים כולם בהשגת יעילות גבוהה יותר מנקודת מבט של "מערכת" - הכוללת סיליקון, התקנים, יחידות, שבבים, אריזות, מערכות, תוכנה ויישומים - כדי לממש מחשוב ירוק.

שכבה נוספת כרוכה בהשקעה בתשתיות אנרגיה. כלי תקשורת זרים חשפו בעבר כי "תוכנית התשתית של ארה"ב לבינה מלאכותית" של OpenAI כוללת חזון גדול לאנרגיה גרעינית. ג'נסן הואנג הזכיר גם בראיונות כי מרכזי נתונים זקוקים לאנרגיה מתחדשת, וגרעין הוא אופציה נהדרת. אוקלו, בה מכהן סם אלטמן כיו"ר, מתכננת לפרוס את הכור המודולרי הקטן (SMR) הראשון שלה עד 2027. גוגל חתמה על הסכם עם סטארט-אפ הגרעיני Kairos Power להפעלת מרכזי נתונים באמצעות SMR...

ענקיות טכנולוגיה רבות בתחום הבינה המלאכותית מבצעות השקעות הון באנרגיה גרעינית. עובדה זו מדגישה את הביקוש העתידי הצפוי לאנרגיה ירוקה ומחשוב ירוק.

מגמה 5: סמארטפונים מאמצים באופן מלא בינה מלאכותית גנרטיבית, מערכת אקולוגית מתאחדת

החל מ-iOS 18, אפל משיקה תכונות בינה מלאכותית גנריות עבור אייפון באזורים נבחרים, כולל המרת קול לטקסט עבור הערות, עריכת תמונות מבוססת בינה מלאכותית, כלי כתיבת דוא"ל, תקצירים מרכזיים עבור דוא"ל ושיחות וחיפוש תמונות/סרטונים מבוסס שפה טבעית...

אפל לא רק משקיעה רבות, ומשתמשת ב-TPUs של גוגל כדי לאמן מודלים של בינה מלאכותית בצד השרת ובמכשירים עצמם, אלא גם בונה באופן ספציפי מרכז נתונים של בינה מלאכותית המבוסס על שבבים משלה עבור יישומי בינה מלאכותית במכשירים - יצירת אשכולות "מחשוב ענן פרטי" בענן תוך ביצוע הסקה היברידית של בינה מלאכותית הן באופן מקומי והן בענן.

ללא קשר לדעות על ערכם של "טלפונים מבוססי בינה מלאכותית", זה הפך לכיוון עסקי רציני. כניסתה של אפל למושג "טלפון מבוסס בינה מלאכותית" מסמנת למעשה את המעבר של התחרות ב-SoC של AP ניידים לעידן הבינה המלאכותית הגנרטיבית. שדה הקרב עבור SoC של AP ניידים, מערכות הפעלה ויצרני ציוד מקורי (OEM) התרחב וכולל תחרות במודלים של בינה מלאכותית, מערכות אקולוגיות לפיתוח בינה מלאכותית ויישומי בינה מלאכותית.

עבור המשתמשים, השינוי ניכר: אייפונים חדשים מתחילים כעת עם 8GB RAM, ומחשבי מקבוק חדשים בדרך כלל כוללים לפחות 16GB RAM - בעיקר משום שמודלים של שפה גדולה (LLMs) ודגמים גדולים אחרים הנדרשים לבינה מלאכותית גנרטיבית דורשים שטח זיכרון משמעותי. דבר זה מצביע על כך שאימוץ הבינה המלאכותית הגנרטיבית בסמארטפונים יתקדם במהירות במהלך 1-2 השנים הקרובות, וייצור הזדמנויות חדשות עבור שבבים ניידים ורכיבים היקפיים שונים.

מדגיש עוד יותר את המגמה הזו הוא שבב ה-Dimensity 9400 של MediaTek, שהושק באוקטובר 2024, המשלב באופן אגרסיבי יחידות האצת בינה מלאכותית ייעודיות יותר בתוך ה-NPU שלו כדי לתמוך בקלט רב-מודאלי, אימון LoRa במכשיר ואפילו יצירת סרטונים קצרים במכשיר. MediaTek משתפת פעולה באופן פעיל גם עם יצרני ציוד מקורי של סמארטפונים, ספקי דגמים גדולים, ספקי מערכות הפעלה וספקי תוכנה עצמאיים (ISV) כדי לבנות מערכת אקולוגית משלה בתחום הבינה המלאכותית.

ככל שהמאבק סביב יצירת הבינה המלאכותית בסמארטפונים יתעצם בשנים 2025-2026, צפויה מערכת האקולוגית של הבינה המלאכותית בטלפונים להתגבש בהדרגה ממצב מקוטע. טכנולוגיות, תכונות ופונקציונליות של בינה מלאכותית יטו גם הן לכיוון סטנדרטיזציה.

מגמה 6: בינה מלאכותית גנרטיבית עוברת לקצה

צוות המחקר של NVIDIA, המתמקד בטכנולוגיות מתקדמות, עוסק זה מכבר במחקר "בינה מלאכותית יעילה". טכניקות כמו גיזום מודלים, פיצול אפשרויות וכימות משקל AWQ מכוונות להריץ מודלים גדולים על גבי התקני קצה או קצה - לא רק מחשבי בינה מלאכותית, אלא גם פלטפורמות כמו Jetson Nano.

מחקר כמו בינה מלאכותית יעילה מהווה את הבסיס להבאת בינה מלאכותית גנרטיבית למכשירי קצה כמו מחשבים אישיים וטלפונים. אבל זה לא כל הסיפור של "בינה מלאכותית גנרטיבית בקצה".

בוועידת WAIC (כנס הבינה המלאכותית העולמי) בשנת 2024, עסקים אלקטרוניים בינלאומיים צפו בשבבי בינה מלאכותית קטנים רבים הטוענים ליכולת להריץ LLMs במפרט שלהם. לדוגמה, ה-AX630C של Axera (爱芯元智), עם חישוב INT8 של 3.2 TOPS והספק טיפוסי של פחות מ-1.5W, יכול להריץ את דגם Qwen2 0.5B במהירויות של כ-10 טוקנים/שנייה. בעוד ש-Axera הצהירה שכיווני היישום הספציפיים עדיין אינם ודאיים, האפשרויות הן עצומות.

לאורך שנת 2024, כמעט כל חברות שבבי הבינה המלאכותית שרואיינו הסכימו פה אחד שבינה מלאכותית, כולל בינה מלאכותית גנרטיבית, תעבור לקצה ולתוך הכל. בהתחשב בגודל הגדול יחסית של המודלים ובמגבלות האחסון, הקלט/פלט וכוח החישוב במכשירי קצה, שיתוף פעולה עמוק בין תכנון ארכיטקטורת שבבי בינה מלאכותית ואופטימיזציה של אלגוריתמי תוכנה יהפוך לקריטי.

חברת VeriSilicon (芯原) ציינה בסימפוזיון טכנולוגיית הבינה המלאכותית שלה לשנת 2024 כי רשתות ה-IP שלה בתחום ה-NPU וה-GPU, שכיוונו בתחילה לראייה, דיבור וגרפיקה של בינה מלאכותית, מכסות כעת שפה טבעית ומקיפות תחומי מציאות רבודה/מציאות מדומה, נהיגה אוטונומית, מחשבים אישיים, סמארטפונים, מכשירים לבישים ורובוטים. VeriSilicon הצהירה כי הצעד הבא שלה הוא "Go Transformer" - הבסיס המבני של דגמים גדולים עכשוויים.

כתוצאה מכך, שבבי בינה מלאכותית רבים בקצה ובנקודת הקצה משלבים "מנועי Transformer". VeriSilicon הזכירה גם אופטימיזציה של ה-IP של ה-NPU שלה עבור האצת Transformer, כולל תמיכה בפורמט נתונים מדויק ויישום כימות משקל של 4 ו-8 סיביות כדי להפחית באופן דרסטי את צריכת רוחב הפס. מאמצים אלה יסייעו להביא בינה מלאכותית גנרטורה לקצה - לא רק למכוניות, מחשבים אישיים, טלפונים ורובוטים, אלא פוטנציאלית גם ליישומים משובצים יותר בעלי מוגבלויות מחשוב.

מגמה 7: עלייה בתחלופה מקומית בסין

שיעור השבבים המיוצרים בסין במקום היבוא עולה בהתמדה. בשנת 2023, ייצור השבבים בסין זינק ל-351.4 מיליארד יחידות, עלייה של 6.9% לעומת השנה הקודמת, והגיע לשיעור עצמאות של 23%. הייצור זינק עוד יותר ל-135.4 מיליארד יחידות בארבעת החודשים הראשונים של 2024, והראה תנופה חזקה. הביקוש, שנהנה ממגמת פריסת בינה מלאכותית בקצה, צפוי לגדול משמעותית במגזרים כמו מערכות מידע תקשורת מקומיות, שבבי ממשק זיכרון, זיכרון נישה, שבבים אנלוגיים ושבבי מחשוב ענן/קצה.

חיכוך סחר הגורם לפיצול שרשרת האספקה ​​העולמית, יחד עם הצורך ביציבות אספקה ​​המניעה את הייצור המקומי, צפוי להניע את הצמיחה המתמשכת בביקוש למפעלי יציקה, ציוד ומתקני אריזה/בדיקה מקומיים בשנתיים-שלוש הקרובות. נכון לעכשיו, בשמונה השלבים העיקריים של ייצור השבבים, תעשיית ציוד המוליכים למחצה המקומית של סין עשתה פריצות דרך משמעותיות בתחומים כמו עיבוד תרמי, שיקוע שכבה דקה, איכול וניקוי, כאשר התקדמות הלקוח הגיעה ל-2 ננומטר, ומכונות איכול משיגות יכולת של 3 ננומטר.

במחצית הראשונה של 2024, רכש ציוד מוליכים למחצה בסין היבשתית הגיע ל-25 מיליארד דולר, כאשר ציוד מקומי היווה כ-8 מיליארד דולר. שיעור ההחלפה של ציוד מקומי בתהליכים כמו הסרת חומרים מבד, ניקוי, איכול ואריזה עלה על ה-30%, דבר המשקף הן את הביקוש העצום והן את הקצב המואץ של ההחלפה המקומית.

טכנולוגיית אריזה מתקדמת היא קריטית ברמה עולמית ועבור סין, בהתמודדות עם אתגרים הנובעים מההאטה של ​​חוק מור ובעיות בשרשרת האספקה ​​הנגרמות עקב בקרות יצוא. לחברות סיניות יש יכולות איתנות בתחום זה. למרות המגבלות בייצור פרוסות קדמיות, לאריזה מתקדמת יש סיכויי צמיחה רחבים והן גורם מפתח לפיתוח השוק הסיני.

התרחבות עולמית ("יציאה") ומודיעין מניעים צמיחה מתמשכת בתעשיית מסופי הצריכה של סין. אלקטרוניקה לרכב היא מוקד מרכזי, כאשר התרחבות מעבר לים היא בראש סדר העדיפויות של חברות בשנת 2025. ההתפתחות המהירה של תעשיית הרכב המקומית של סין משפרת את התחרותיות של חברות שרשרת האספקה ​​שלה בעולם, ומציגה הזדמנויות חדשות לחברות מובילות.

עם זאת, בסך הכל, מנקודת מבט אזורית של שרשרת האספקה ​​של מוליכים למחצה עולמית, ארה"ב, אירופה ואחרות מחזיקות ברוב. סין מחזיקה רק בנתח מסוים בייצור פרוסות ופלים בינוניות ואריזה/בדיקות. רמת העצמאות נותרה נמוכה יחסית, כאשר ההסתמכות על אחרים ("受制于人") נמשכת בתחומים במעלה הזרם כמו EDA/IP, ציוד, צמתי תהליכים מתקדמים, מחשוב בעל ביצועים גבוהים (HPC) וכמה חומרים מרכזיים.

מגמה 8: פריסת שבבי רכב ב-3 ננומטר מתחילה

נזכיר כי TSMC הכריזה על ייצור המוני של הדור הראשון שלה בטכנולוגיה 3nm (N3, המכונה N3B) בסוף דצמבר 2022, ולאחר מכן על הדור השני שלה בטכנולוגיה N3E ברבעון הרביעי של 4, ועל הדור השלישי שלה בטכנולוגיה N2023P במחצית השנייה של 3. על פי תוכנית הפיתוח של TSMC, N2024X יושק בשנת 3, ו-N2025A (לרכב) בשנת 3.

בדרך כלל, צמתים מתקדמים כמו 5 ננומטר ו-3 ננומטר מקושרים לשבבי סמארטפונים ובינה מלאכותית. ואכן, חברות כמו אפל, קוואלקום, NVIDIA ו-AMD שולטות כיום בקיבולת ה-3 ננומטר של TSMC, בעוד ספקים אחרים ממתינים בתור להזמנות. ראוי לציין שכמעט שנתיים לאחר הייצור ההמוני הראשון של שבבי 3 ננומטר, טכנולוגיית 3 ננומטר סוף סוף נכנסת לתחום השבבים לרכב.

באוקטובר 2024, חשפה MediaTek במהלך "השקת Dimensity 9400" כי שבב ה-"Dimensity AI Cockpit Chip CT-X1" הראשון שלה ייכנס לייצור המוני ולפריסה בכלי רכב בשנת 2025. ה-CT-X1, המבוסס על טכנולוגיית 3nm של TSMC, מתגאה בביצועי מעבד של 260K DMIPS וביצועי GPU ברמת חומרה של 3,000 GFLOPS. מעבד ה-NPU הגנרי שלו במכשיר מציע 46+ TOPS, ותומכים במודלים של בינה מלאכותית גנרטיבית רב-מודאלית עם עד 13 מיליארד פרמטרים. תוך מינוף ביצועים אלה, ה-CT-X1 תומך בעד 10 צגים, 16 מצלמות, השמעה/הקלטה של ​​וידאו 8K 30fps, צג ברזולוציית 9K וטכנולוגיות תקשורת כמו 5G ו-Wi-Fi 7.

כשבב לתא הטייס, CT-X1 אינו עומד בסטנדרטים של רכב. תחת ארכיטקטורות E/E משולבות מאוד, כוח המחשוב הוא המשאב הנדיר ביותר. מחזורי הפיתוח הארוכים של שבבים לרכב מתקשים לעמוד בדרישות המחשוב הגדלות במהירות. על רקע זה, יצרניות רכב כמו טסלה ו-BYD מאמצות גם שבבים שאינם לרכב בתאי הטייס שלהן.

כמובן, צצים גם שבבי רכב המשתמשים בתהליך N3A של TSMC. ב-13 בנובמבר 2024, Renesas Electronics הכריזה על הדור הבא של שבב היתוך רב-תחומי לרכב, סדרת R-Car X5. שבב ה-SoC הראשון בסדרה זו, R-Car X5H, מבוסס על ארכיטקטורת Chiplet ומשתמש בתהליך 3nm בדרגת רכב (N3A) של TSMC - שפותח במיוחד עבור שבבי SoC לרכב ותואם לתקני האמינות AEC-Q100 Grade 1.

R-Car X5H מספק ביצועי בינה מלאכותית של עד 400 TOPS ויעילות TOPS/W מעולה, לצד עוצמת עיבוד GPU של עד 4 TFLOPS וביצועי CPU העולים על 1,000K DMIPS. עם 38 ליבות Arm, יכולות בינה מלאכותית ו-GPU עוצמתיות, שבב יחיד יכול לתמוך בו זמנית במספר יישומים ברכב, כולל ADAS, מערכת מידע ובידור ברכב (IVI) ושערים. דוגמיות של R-Car X5H יהיו זמינות ללקוחות רכב נבחרים במחצית הראשונה של 1, כאשר ייצור המוני מתוכנן למחצית השנייה של 2025.

יתר על כן, באוקטובר 2023, מעצבת השבבים היפנית Socionext הודיעה כי החלה לפתח ADAS 3nm ו-SoCs מותאמים אישית לנהיגה אוטונומית, גם הם תוך שימוש בתהליך N3A של TSMC, כאשר ייצור המוני צפוי בשנת 2026.

התפתחויות אלו מצביעות על כך שטכנולוגיית תהליך 3 ננומטר הופכת בהדרגה לסטנדרט חדש בתחום השבבים לרכב, ומספקת כוח מחשוב חזק לפיתוח מכוניות חכמות. ככל שיותר שבבי רכב מבוססי 3 ננומטר ייכנסו לשוק, המעבר לעבר כלי רכב חכמים וחשמליים יותר יאיץ, ויציע לצרכנים חוויות נהיגה בטוחות וחכמות יותר.

מגמה 9: שוק הזיכרון מחפש שיווי משקל חדש על רקע תנודתיות מחירים

לאחר שמחירי הזיכרון החלו להתאושש מהשפל ברבעון הרביעי של 4 וחוו התאוששות חזקה במחצית הראשונה של 2023, מוצרי זיכרון שונים החלו להתפצל במחצית השנייה, מה שהוביל למצב שוק "דיכוטומי" ברבעון הרביעי. אילו מגמות צפויות בשוק הזיכרון בשנת 1?

עבור כונני NAND Flash, כונני SSD לצרכנים מהווים למעלה מ-80% מהשוק, בעוד שכונני SSD לארגונים מהווים כמעט 15%. החל מהרבעון השלישי של 3, הביצועים של מוצרי פלאש שונים החלו להתפצל. כונני SSD לארגונים, תחת ביקוש משרתי בינה מלאכותית, עלו על ביצועיהם של כונני SSD לצרכנים, ושמרו על צמיחה קלה במחצית השנייה של 2024. לעומת זאת, שוק האלקטרוניקה הצרכנית האיטי, ובמיוחד ביצועים ירודים בסמארטפונים ומחשבים ניידים, הוביל לירידה במחירי החוזים עבור כונני SSD לצרכנים החל מהרבעון השלישי. פסימיות לגבי שוק האלקטרוניקה הצרכנית ברבעון הרביעי של 2 וברבעון הראשון של 2024 מצביעה על כך שמחירי NAND Flash יישארו חלשים.

יתר על כן, בעוד שיישומי בינה מלאכותית בקצה צפויים להתרחב באופן מסחרי בשנת 2025, זיכרון NAND Flash טרם קיבל דחיפה משמעותית ממגמה זו. עסקים אלקטרוניים בינלאומיים נתונים מצביעים על כך שלפחות ברבעון הרביעי של 4 וברבעון הראשון של 2024, מגמת מחירי ה-NAND Flash הכוללת תהיה יורדת. במקביל, יצרני זיכרון, שלמדו מההפסדים בתעשייה בשנת 1, שולטים באופן יזום בקיבולת על רקע עודף היצע. מחירי SSD לצרכנים צפויים להתאושש במחצית השנייה של 2025.

כדי לעמוד טוב יותר בדרישות העברת הנתונים של בינה מלאכותית, טכנולוגיית NAND Flash מתפתחת לכיוון קיבולת גבוהה יותר, אבטחה משופרת, השהייה נמוכה יותר וצריכת חשמל נמוכה יותר. איזון בין קיבולת לעלות הפך למוקד מרכזי בשרשרת האספקה ​​של NAND, כאשר צפויים להופיע מוצרי NAND נוספים של QLC.

עבור DRAM, המהווה למעלה מ-50% מתעשיית הזיכרון, ישנם שלושה סוגים עיקריים: DDR רגיל, DDR נייד (LPDDR), ו-DDR גרפי (GDDR, HBM). בהשוואה ל-DDR4/DDR5 רגיל, DDR גרפי המיוצג על ידי GDDR ו-HBM מציע רוחב פס גבוה משמעותית.

זיכרון DDR גרפי מיועד למחשוב בעל ביצועים גבוהים ולעיבוד גרפי. GDDR התקדם ל-GDDR6X, כאשר GDDR7 צץ, המשמש בעיקר במעבדי GPU מתקדמים למשחקים ותחנות עבודה מקצועיות. HBM והגרסאות שלו (HBM2, HBM2E, HBM3, HBM3E) נמצאים בשימוש נרחב במאיצי HPC ובינה מלאכותית בשל רוחב הפס הגבוה במיוחד ויעילות האנרגיה שלהם. עם התקדמות בתהליכי מוליכים למחצה, זיכרון DDR גרפי יגדיל עוד יותר את הצפיפות והיעילות כדי לענות על צרכי עיבוד הנתונים, ויראה יישומים רחבים יותר לצד פיתוח 5G, בינה מלאכותית ומציאות מדומה.

מגמות המחירים עבור זיכרון DDR נייד (LPDDR) וזיכרון DDR סטנדרטי (DDR4/DDR5) מושפעות מגורמים רבים ובדרך כלל יורדות עם תנודות. הביקוש לזיכרון DDR נייד נותר יציב עקב מחזורי רענון של מכשירים ניידים; דורות חדשים מתחילים במחיר גבוה אך יורדים עם הבשלות וההיקפים, ולעתים קרובות במחיר גבוה יותר מזיכרון DDR סטנדרטי עקב דרישות צריכת חשמל/ביצועים. זיכרון DDR4 סטנדרטי הוא בוגר עם מחירים יציבים, והוא מוחלף בהדרגה על ידי זיכרון DDR5, שמתחיל במחיר יקר אך צפוי לרדת ככל שהייצור יעלה והביקוש יעלה. המחירים הכוללים מושפעים מהיצע/ביקוש בשוק, עלויות חומרי הגלם, התאמות קיבולת והאקלים הכלכלי העולמי.

מגמה 10: סימולציה דיגיטלית משנה תעשיות מסורתיות יותר

לפני שיגור רקטה, מחקר ופיתוח עוברים באופן מסורתי ארבעה שלבים: מחקר היתכנות - תכנון מפורט - בדיקות אב טיפוס - בדיקות מודל טיסה. השלב היקר ביותר הוא בדיקות אב טיפוס - ייצור כל הרכיבים לאימות פיזי.

SpaceX ביטלה את הגישה המקובלת הזו. הם עורכים בדיקות סימולציה מקיפות בשלב התכנון המפורט כדי להשיג שיגורי רקטות מהירים וחסכוניים יותר. המפתח טמון בהשקעה המשמעותית של SpaceX בטכנולוגיית סימולציה, מה שהופך אותה למובילה בתחום התעופה והחלל, על פי הדיווחים 10 שנים לפני המתחרים.

מעבר לתחום התעופה והחלל, סימולציה דיגיטלית מהווה כיום רק כ-20% מתהליך תכנון המטוסים, כאשר 80% הנותרים מסתמכים על בדיקות פיזיות. בתחומים כמו מדעי החיים וגילוי תרופות, חלקה של הסימולציה בתהליך המחקר והפיתוח הוא לעתים קרובות פחות מ-1%.

בהשוואה לתעשיית המוליכים למחצה, שבה רוב התכנון מתרחש בסביבות תוכנה/וירטואליות, תעשיות מסורתיות רבות מתמודדות עם צו טרנספורמציה דיגיטלית. התפשטות הסימולציה הדיגיטלית תעזור למגזרים אלה להשיג יעילות גבוהה יותר ועלויות נמוכות יותר.

עבור תעשיית המוליכים למחצה והאלקטרוניקה, ובמיוחד שחקנים כמו ספקי EDA/IP וספקי תוכנה/פתרונות, הדבר מייצג הזדמנויות משמעותיות בטכנולוגיות כמו סימולציה דיגיטלית ותאומים דיגיטליים. זה גם מתיישב עם המגמה הרחבה יותר של אינטגרציה של מוליכים למחצה ומערכות - או ההתכנסות של שבבים ומערכות.

התכנסות זו מתבטאת בכמה דרכים: חברות מערכות כמו אפל, טסלה ו-AWS מתכננות את השבבים שלהן בעצמן; חברות שבבים מסורתיות כמו NVIDIA וקוואלקום עוברות לכיוון תכנון ברמת המערכת; וספקי EDA/IP מוצאים הזדמנויות חדשות עצומות בתכנון מערכות עקב רמות הדיגיטציה הנמוכות בתחומי יישומים שונים. כנסי מפתחים אחרונים של חברות EDA גדולות הדגישו מאוד את חקר השווקים החדשים הקשורים למערכות הללו.

זוהי הזדמנות משמעותית, שאי אפשר להתעלם ממנה, עבור תעשיית האלקטרוניקה והמוליכים למחצה. יישומים כמו NVIDIA Omniverse במטא-וורס התעשייתי עבור בניית ספינות, רכבות, שירותי בריאות וייצור הם ביטויים של מגמה זו - חלק מהטרנספורמציה הדיגיטלית הרחבה יותר, השוטפת את כל התעשיות והחברה.