Laut Dr. Steven Woo von der Rambus Semiconductor Company ist es angesichts der KI-Entwicklung eine große Herausforderung, die rasant steigende Nachfrage sowohl quantitativ als auch qualitativ zu befriedigen – selbst für die „Großen“ der Halbleiterindustrie.
Die Chipentwicklung umfasst viele komplexe Schritte, vom Funktionsdesign über die Schaltungssynthese bis hin zu Layout, Routing, Verifikation, Testfertigung usw. Mit modernen Chiplinien kann dieser gesamte Prozess viele Jahre dauern.
Gleichzeitig übt der KI-Boom zusätzlichen Druck auf die Branche aus, die Vorlaufzeiten zu verkürzen, schneller Innovationen voranzutreiben und den wachsenden Bedarf an Leistung, Speicher und Bandbreite zu decken.
Das bedeutet, dass Designer Produkte häufiger und innerhalb kürzerer Zeiträume entwickeln müssen.
Hinzu kommt, dass die globale Halbleiterindustrie laut Prognose des Weltverbands der Halbleiterindustrie (SEMI) bis 2030 rund eine Million zusätzliche Fachkräfte benötigen wird. Diese Herausforderung macht die Förderung der Automatisierung zu einer strategischen Aufgabe für Unternehmen der Branche.
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Experten zufolge ist der Einsatz von KI in der Halbleiterfertigung die Lösung, um die herausragende Leistung zu verbessern, insbesondere bei Chiplinien, die eine hohe Leistung erfordern.
Maschinelle Lernalgorithmen können riesige Datenmengen aus Fertigungsprozessen analysieren, um Anomalien zu erkennen und Abläufe sofort anzupassen.
Dadurch können Unternehmen Material sparen, Ausfallzeiten reduzieren und Kosten senken.
Der Wettlauf um die Entwicklung von KI hat auch große Konzerne gezwungen, kontinuierlich hohe Investitionen in Forschung, Entwicklung und Produktion zu tätigen, um die Chip-Lieferkapazitäten zu verbessern. Im März 2025 kündigte TSMC zusätzliche Investitionen in Höhe von 100 Milliarden US-Dollar für seine US-amerikanischen Produktionsstätten an. Laut McKinsey könnten die Gesamtinvestitionen in den Bau von Halbleiterfabriken weltweit von heute bis 2030 1 Billion US-Dollar erreichen – eine Zahl, die das enorme Ausmaß der Branche verdeutlicht.
Technologiegiganten wie NVIDIA bauen sogar „KI-Fabriken“ – spezielle Systeme, die den gesamten KI-Lebenszyklus verwalten und optimieren.
Dies wird als Wendepunkt betrachtet, der eine neue Ära für die Halbleiter-Lieferkette sowie die globale Computerinfrastruktur einläutet.
Chipdesigner sind heutzutage gezwungen, sich auf die Entwicklung von Produkten zu konzentrieren, die kleiner, energieeffizienter und dennoch leistungsstärker sind.
NVIDIA-CEO Jensen Huang betonte einst: „Die Entwicklung der KI schreitet exponentiell voran. Der Rechenaufwand, den wir heute aufgrund der Entwicklung von KI- und Agentenmodellen benötigen, ist mehr als 100-mal größer als noch vor einem Jahr prognostiziert.“
Um der wachsenden Nachfrage nach Spezialchips gerecht zu werden und die Herausforderungen im Bereich der Energieversorgung zu bewältigen, erforschen die Entwickler der Branche auch neue Materialanwendungen.
Auch die KI trägt zur Beschleunigung von Forschung und Entwicklung bei, da sie Testdaten analysieren kann, um die Eigenschaften von Siliziumalternativen vorherzusagen und neue Fertigungsmethoden wie das Stapeln zu unterstützen. Dadurch eröffnen sich Möglichkeiten zur Herstellung effizienterer und leistungsfähigerer Chips.
Dies ist von entscheidender Bedeutung, da sich die Halbleiterindustrie der Schwelle des Mooreschen Gesetzes nähert und neue Wege finden muss, um die Chip-Leistung weiter zu verbessern.
Der Einsatz von KI in Design, Montage, Prüfung und Qualitätskontrolle trägt dazu bei, dass nur Chips höchster Qualität auf den Markt gelangen. Mithilfe von KI können Entwickler mikroskopische Defekte deutlich schneller und genauer erkennen als mit herkömmlichen Methoden. Dadurch wird das Risiko, dass fehlerhafte Produkte die Endverbraucher erreichen, erheblich reduziert, während die Gesamtzuverlässigkeit von Halbleiterchips signifikant verbessert wird.
Prognosen zufolge könnten die Investitionen in KI für Chipdesign bis 2026 500 Millionen US-Dollar erreichen. Parallel dazu wird erwartet, dass der Marktwert von KI-Beschleunigern, die in Servern eingesetzt werden, zwischen 2024 und 2028 um 12 Milliarden US-Dollar steigen wird.
Die Entwicklung von KI erfordert von der Halbleiterindustrie einen tiefgreifenden Wandel. Gleichzeitig trägt KI dazu bei, die Halbleiterproduktion effizienter, innovativer und kostengünstiger zu gestalten. Die Wechselwirkung zwischen KI und Halbleitern bildet einen Kreislauf des technologischen Fortschritts, der durch kontinuierliche Innovation angetrieben wird.
Laut vneconomy.vn
Quelle: https://mst.gov.vn/ai-dang-day-nganh-cong-nghiep-ban-dan-phai-chuyen-minh-manh-me-197251121083038699.htm
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