بالنسبة للجزء الأكبر ، نظرة إيجابية لمستقبل الرقائق

سيكون 2019 عامًا من التغيير في صناعة أشباه الموصلات ، حيث ستحفز مجالات البحث الجديدة الاختراقات التكنولوجية

بدأ عام 2019 بتفاؤل حذر بشأن صناعة أشباه الموصلات ، على الرغم من كل الغيوم السوداء التي تتجمع في الأفق. قطاعات السوق مثل العملات المشفرة والواقع الافتراضي لا ترقى إلى مستوى التوقعات ، وسوق الهاتف الذكي يبدو مشبعاً ، وأسعار DRAM تنخفض ، مما يجعل من الضروري خفض التكاليف. تتحدث الشركات المشاركة في أتمتة تصميم الأجهزة الإلكترونية عن تعليق المبيعات في الصين في ضوء الحرب التجارية بينه وبين الولايات المتحدة. يشهد سوق الإلكترونيات الاستهلاكية تباطؤًا ، كما يتضح من أحدث البيانات عن أرباح Apple.

ولكن على خلفية كل هذا ، فإن بعض اللحظات تجعلنا نشعر بالإثارة البهجة. إن الاعتماد السريع على الذكاء الاصطناعى يعمل على تعزيز التقدم في مجالات مثل صناعة السيارات وإنترنت الأشياء. 5G ، فرصة مهمة أخرى ، تستعد لبدء عرض رئيسي. يتزايد عدد الإلكترونيات الجديدة التي يتم تطويرها ، مما يؤدي إلى استعادة ASIC وظهور FPGAs المدمجة.

خيبات أمل كبيرة

انخفضت معظم العملات المشفرة بنسبة 75 ٪ خلال عام 2018 ، وليس هناك علامات على الاستقرار حتى الآن. يحذر توم فون ، مدير التسويق والتصميم في Cadence Design Systems ، من أن "Bitcoin تستمر في الانخفاض وقد لا تتعافى في عام 2019". "سيؤثر هذا بشكل خطير على إنتاج ركائز السيليكون ، حيث يستهلك عدد كبير منهم صناعة التشفير. بسبب حقيقة أن تكلفة التعدين تتجاوز قيمة البيتكوين ، غادر العديد من عمال المناجم السوق. وهذا الاتجاه لا يقتصر فقط على التجار من القطاع الخاص. أتوقع أن ينتج عن ذلك عمال المناجم الصناعيين مشكلة أكبر بسبب النفقات العامة (الكهرباء ، البنية التحتية للخوادم ، المباني ، إلخ). أعتقد أن بعضهم قد يغلق تمامًا ".

خيبة أمل أخرى من عام 2018 كانت الحقيقة المدمجة والظاهرية. يقول سايمون فورست ، مدير Connectivity & Connected Home for Imagination Technologies: "إن مشاكل تبني AR و VR هي أنها ليست مناسبة بعد لممارسة الغوص الجاد". "والتكنولوجيا لا تفشل مع دقة الرسومات أو الجودة المرئية ، ولكن مع جودة العمل بها ككل ، والتي لا تزال منخفضة."

يتفق توماس أورمان ، مدير تطوير الأعمال في مجموعة EV ، معه. "صنع المحتوى هو مشكلة أخرى" ، كما يقول. - سيتم تقييد استخدام التكنولوجيا حتى تصبح سرعة نقل الفيديو عالية بدرجة كافية ، وإلى أن نصل إلى قيم تأخير مقبولة لن يتم هز الشخص فيها. يمكن أن تحل محل شاشة الكمبيوتر ، ولكن للاستخدام على نطاق واسع ، سوف تحتاج AR إلى الانتظار حتى يتم نشر 5G ، وسوف يستغرق بعض الوقت ".

وهذا قد لا يكون كل المشاكل. يضيف فورست: "يبدو الفيديو والصوت المكاني بزاوية 360 درجة ، الذي يخلق تأثير التواجد ، واعداً في توسيع السوق بما يتجاوز احتياجات اللاعبين المتشددين ، لكننا نحتاج إلى مجموعة من المعايير للفيديو والصوت يمكن لموفري المحتوى تجميعها حولها". - بالإضافة إلى ذلك ، نحن بحاجة إلى معايير تتعلق بمشاعر إنسانية إضافية ، واللمس والشم. سيؤدي هذا إلى تمييز VR عن مجموعة من تنسيقات المحتوى بتأثير وجود أضعف. حتى ذلك الحين ، سيظل VR موضوعًا مناسبًا ، محدود التطبيق. "

قائد منظمة العفو الدولية

هناك العديد من النقاط المضيئة في سوق أشباه الموصلات والتي من شأنها تسريع النمو وتعويض الانخفاض في أسعار الذاكرة. وقال والي رينز ، المدير الفخري لشركة مينتور ، وهي شركة مملوكة لشركة سيمنز: "على وجه الخصوص ، فإن الزيادة الكبيرة في الاستثمار في معالجات متخصصة جديدة ، مثل الذكاء الاصطناعى والتعلم الآلي ، تلهمنا بوعد كبير". "بالنسبة للعديد من التطبيقات من مجال التعرف على الأنماط وتحليل البيانات ، لا توفر الرقائق ذات البنية التقليدية السرعة الكافية وتوفير الطاقة كما هو مطلوب لأحدث خوارزميات MO. نتيجة لذلك ، تسارع تطوير الرقائق المتخصصة بشكل كبير. كما شجعت على تطوير منهجيات جديدة لتصميم الرقاقات ، وكثير منها يستخدم الذكاء الاصطناعى لتحسين العملية. "

ومع ذلك ، يجب على المرء أن يكون حذرا في الاعتقاد بأن منظمة العفو الدولية سوف تسرع هذه الصناعة. "من المحتمل أن تدخل منظمة العفو الدولية بالنسبة للعديد من الشركات مرحلة" التخلص من أوهام " دورة غارتنر الحسية الشهيرة ، تحذر فورست. "ستدرك الصناعة بسرعة أن الذكاء الاصطناعي لا يمكن أن يجيب على جميع الأسئلة ، وسوف يهدأ الضجيج". سيغير شخص ما بؤرة التركيز في التطوير سريعًا ، ويضمن الحفاظ على القدرات المفيدة لمنظمة العفو الدولية التي تكمل الأنظمة الحالية ، لكن الذكاء الاصطناعى لن يظل بالضرورة الركن الأساسي لعمل هذه الأنظمة. "

من الضروري تحديد التوقعات. "نحلم جميعًا بأجهزة AI أو روبوتات يمكنها تنفيذ الطلبات في شكل حر ، مثل" غسل الصحون "أو" رسم السياج "أو" الذهاب إلى منزل الوالدين "، لكنني أرى أنه في عام 2019 سوف يرتبط نمو الذكاء الاصطناعي وقال مارك غرينبرغ ، مدير تسويق المنتجات في IP Group في Cadence: "تبسيط المهام الروتينية التي يمكن تشغيلها تلقائيًا عن طريق إضافة الذكاء الاصطناعي ، لا سيما في مجالات التعرف على الصوت أو الصورة". "على سبيل المثال ، إذا كنت لا ترغب في كتابة وقت الطهي على لوحة مفاتيح الميكروويف ، فإن التعرف على الصوت - كتطبيق منفصل أو العمل باستخدام بوابة المساعد الظاهري - سيسمح لك بطلب الميكروويف لتسخين الطعام بصوت مرتفع. سنرى المزيد من أنظمة أمان المكاتب التي تستخدم التعرف على الوجوه لفتح الأبواب ، وربما تنبه موظفي الأمن في الحالات التي يحاول فيها شخص آخر المرور عبر مستخدم مخول عبر باب مفتوح. "

الذكاء الاصطناعى لا يزال في مراحله الأولى ، رغم كل سرعة التطور. وقال ديفيد هارولد ، نائب رئيس الاتصالات التسويقية في Imagination: "هناك الكثير من الحديث حول مخاطر الذكاء الاصطناعي ، ولكن يبدو أنه يستند إلى مفاهيم التفرد والأخلاق المأخوذة من الخيال العلمي". "اليوم ، أصبح استخدام الذكاء الاصطناعى في أيدي الناس - وعلى وجه التحديد هؤلاء الأشخاص ، وخاصة أولئك الذين يتمتعون بقدرات تشريعية ، يجب أن نولي اهتمامًا لهم ، في محاولة لضمان أن الذكاء الاصطناعي سيساعد المجتمع ، وليس عبئه".

لتنفيذ الذكاء الاصطناعى ، هناك مجالان مختلفان للغاية: التدريب والتفكير المنطقي. يمكن أن تحدث الاستدلالات إما في مركز البيانات أو من جانب العميل.

بدأت منظمة العفو الدولية في مراكز البيانات تتغير بشكل كبير. وقال جيف تيت ، مدير Flex Logix: "اليوم ، تهيمن نفيديا وإنتل زيون على وحدات معالجة البيانات على الشبكات العصبية لمراكز البيانات". - كانت Tesla T4 من Nvidia البطاقة الوحيدة المستخدمة بكميات كبيرة لمراكز بيانات التدريب. سيكون Habana's Goya أول منتج تتفوق تكلفته وأدائه على Tesla T4. في عام 2019 ، سيتم إطلاق محركات جديدة مع عملية بناء منطقية محسّنة ، وسوف يتسارع تنفيذها في مراكز البيانات ، مما سيقلل بشكل كبير من حصة السوق التي تشغلها نفيديا. تسهم القرارات الخاصة ، على سبيل المثال ، Inferentia من Amazon ، في هذا الاتجاه. "

ومن المرجح أن يستمر الاتجاه. يضيف تيت: "هيمنة إنتل في مراكز البيانات ستنخفض". - ستأخذ المحركات المصممة خصيصًا للتدريب واتخاذ القرارات جزءًا كبيرًا من معالجة البيانات من الشبكات العصبية المبنية على معالجات Xeon. الشبكات العصبية المكتسبة من إنتل لم تكتسب زخماً بعد. وهذا أمر بالغ الأهمية ، حيث أن الشبكات العصبية تمثل حصة متزايدة بسرعة من أحمال الحوسبة في مراكز البيانات ، ولا يمكن للمعالجات [العادية] التنافس مع الرقائق المحسنة للشبكات العصبية. "

سيسمح الانتقال نحو بنيات محسّنة بتنفيذ أنظمة صنع القرار من جانب المستخدم. "في العام المقبل ، سنشهد تقدمًا كبيرًا في تطوير أنظمة تعلم تكيفية يمكن استخدامها في السحابة وفي التطبيقات القائمة بذاتها منخفضة الطاقة على جانب المستخدم" ، كما يقول ديفيد وايت ، كبير مديري البحث والتطوير والتطوير المخصصين. الإيقاع ثنائي الفينيل متعدد الكلور المجموعة. "سيتطلب ذلك مزيجًا أكثر فاعلية من التعلم الآلي والتعلم المتعمق مع تكييف يهدف إلى التحسين." كما أنه يفرض مزيدًا من التحكم على الأنظمة التي تستخدم الذكاء الاصطناعي في الصناعة والنقل. "هذه ليست مشكلة كبيرة مثل التسويق السحابي أو سرعة معالجة الصور ، ولكن في عملية دمج الذكاء الاصطناعي والتعلم العميق في النقل والتصنيع وإنترنت الأشياء وغيرها من المجالات التي يكون فيها الأمن حرجًا ، ستزداد هذه المشكلة."

الانتقال إلى جانب العميل سيستغرق بعض الوقت. يقول فورست: "لتنفيذ هذا الذكاء الاصطناعي من جانب العميل ، نحتاج إلى التفكير في طرق مبتكرة لتحسين كثافة تعبئة الترانزستورات القائمة على رقائق السيليكون". "نتوقع أن نرى طرقًا جديدة تمامًا لإنشاء أنظمة على شريحة تتمتع بالقدرة على اكتساب معرفة جديدة من خلال التدريب ، ومهارات البناء المنطقية اللازمة للتكيف. يجب أن تمر بضع سنوات قبل ظهور هذه الفرص ".

5 جرام

مزيج من AI و 5G سيكون عونا كبيرا لهذه الصناعة. وقال لاورو ريكاتي ، استشاري مراقبة: "الذكاء الاصطناعى و 5 G هما التكنولوجيا اللازمة لبناء المركبات الآلية". - ستعمل هذه التقنيات أيضًا على إنشاء أدوات جديدة من مجال إنترنت الأشياء ، والتي سيتم تطبيقها في العديد من المجالات ، المفيدة وليست للغاية. ستوفر AI و 5G المزيد من فرص العمل وخلق فرص عمل جديدة للمهندسين مقارنة بعام 2018. "

يمكننا أن نتوقع أيضا توسيع الشبكة. يقول فورست: "في عام 2019 ، ستعمل شركة 5G كترقية للخدمات الحالية". - ستبدأ التقنية حتماً في العمل أولاً في المدن ، ثم في غضون سنوات قليلة ستوسع مجال قابلية التطبيق عندما تبدأ الهواتف الذكية في تضمين دعم لتقنيات 5G اللاسلكية. ستقوم الشركات بتجربة 5G لتوصيل البيانات من AI إلى السحابة ، ومن بين الأجهزة من إنترنت الأشياء ، من المحتمل أن تظهر أجهزة المودم 5G ، وقد تكون هناك رغبة أيضًا في إنشاء أجهزة مودم 5G منخفضة الطاقة للمساعدة في انتشار هذه التكنولوجيا بين المنتجات لشبكة الإنترنت من الأشياء. "

في بعض الحالات ، يتم نشر هذه التقنيات بسرعة كبيرة. يقول أورمان: "لقد تم الترويج لـ 5 جي بنشاط في طوكيو ، لكنها كانت قبل اعتماد المعيار". - سوف نرى العديد من الإضافات. كل هذا حدث بسرعة كبيرة. يجب أن تتطور هذه القصة في الفترة 2020-2021 ، ثم تدخل AR السوق. ولكن بالنسبة للإنتاج على نطاق واسع في ثلاث سنوات ، يجب أن تكون التكنولوجيا جاهزة اليوم. لاستخدام AR ، لا تحتاج إلى اتصال مادي - تحتاج إلى مراكز ، وتحتاج إلى فرصة لإظهار المبنى - هنا سيؤدي المحتوى دورًا رئيسيًا. "

النقل بالسيارات

إن التقنيات المستخدمة في المركبات الآلية لن تغير حركة السيارات والشاحنات فحسب ، بل ستغير المشهد المالي المرتبط بشرائها وصيانتها وتأمينها ، كما ستتغير التقنيات التي ستعمل تحت الغطاء أو خلف لوحة القيادة. "بصراحة ، من السابق لأوانه تحديد من سيفوز بالسباق ويكون أول من يقدم سيارة مستقلة ، لكن يمكننا أن نقول أن جميع شركات صناعة السيارات الجديدة والقادمين الجدد في هذا المجال يستثمرون بنشاط في التطوير ويريدون دخول السوق مبكراً" ، كما يقول برايس جونستون. ، مدير قطاع السيارات من الخيال. "أراهن أن أول تقدم كبير سيحدث في المناطق التجارية مثل robotaxis وقوافل الشاحنات ، والتي تجذب انتباه الجمهور - عندما تعمل هذه التكنولوجيا ، هناك شيء خارق في ذلك".

شخص ما يريد شراء robomobile الخاصة بهم. يقول Jan Pei ، المدير والمؤسس المشارك لشركة Cepton Technologies: "في عام 2019 ، سنرى تحول صناعة السيارات الآلية إلى أعلى مستوى عندما تبدأ المزيد من التجارب التجريبية في جميع أنحاء العالم". "سيتمكن المستهلكون بالفعل من الاستمتاع بميزات الأمان النشطة من المستوى الثالث بمجرد أن يتم التصريح بذلك من قبل المسؤولين - ربما في وقت مبكر من عام 2019. من بين هذه الوظائف المساعدة في التسارع والتوجيه والكبح ، مما يزيد من سلامة القيادة. مع الزيادة في عدد طلبات شراء السيارات من صانعي السيارات ومصنعي المعدات الأصلية ، سيتم اختبار شركات ليدار لمعرفة مدى قوتها. سنرى توحيدًا جديًا لسوق ليدار ، نظرًا لأن العديد من الشركات ليست مستعدة بعد لإنتاجها على النطاق الذي تتطلبه صناعة السيارات. ونتيجة لذلك ، ستزدهر حصة صغيرة من الشركات ، وسيتم شراء العديد من الشركات الأخرى من قبل لاعبين أكبر ، أو الاندماج مع الآخرين ، أو حتى الإغلاق ".

مع تقدم صناعة السيارات ، يتم أيضًا وضع متطلبات جديدة لتطوير الرقائق. يقول Art Schaldenbrand ، مدير المنتجات العام في Cadence: "يطلب مصنعو قطع غيار السيارات رفضًا مطلقًا للرقاقة من الموردين لضمان ألا تؤدي الزيادة في حصة المكونات الإلكترونية في السيارة إلى زيادة عدد السيارات المعيبة". استنادا إلى البيانات المتعلقة بإرجاع المنتجات ، فإن حوالي 80-95 ٪ من هذه العائدات ترجع إلى عناصر تمثيلية. نتيجة لذلك ، يحتاج صانعو الرقائق المستقلون الذين يقومون بتزويد صانعي السيارات بالسلع إلى أدوات لتحليل تغطية اختباراتهم. في عام 2019 ، بدأ سريان IEEE P2427 ، وهو معيار للنمذجة وتغطية العيوب التماثلية التي تحدد كيف تشارك فشل النماذج في حساب تغطية الاختبار. "

في عام 2019 ، سنرى أيضًا تحديثات على ISO 26262. "تم إصدار الجيل الجديد من ISO 26262 في ديسمبر 2018" ، يضيف Schaldenbrand. "توفر المواصفة القياسية ISO 26262-11: 2018 ، معايير تطبيق ISO26262 على أشباه الموصلات ، المعايير المحددة الأولى لتحليل سلامة دوائر أشباه الموصلات."

تطالب صناعة السيارات بزيادة عدد الأدوات الأمنية المختلفة. وقال سيرجيو مارشيز ، مدير التسويق الفني في OneSpin Solutions: "أصبحت السلامة الوظيفية مصدر قلق كبير في صناعة وتصميم نظام أشباه الموصلات ، والروبوتات هي تطبيقاتها الرئيسية". "في عام 2019 ، سوف نرى زيادة في قضايا الأمن التي يجب معالجتها في مجالات أخرى. لا يريد أصحاب المنازل والشركات أن يفوت شخص ما حشرة أو جسيمات ألفا لإيقاف أجهزة الإنذار أو أجهزة الاستشعار ، مما يجعله عرضة للتطفل. "

إنترنت الأشياء (IoT)

على مدى العامين الماضيين ، استمر تغلغل [هذه المنطقة في حياتنا] بشكل غير مسموع. يقول فيفيك موهان ، مدير إنترنت الأشياء في شركة Semtech: "سيركز العام المقبل على تبسيط تطوير الحلول المتكاملة رأسياً وتنفيذها على نطاق واسع ، وخاصة استخدام إنترنت الأشياء". - مثال على ذلك قطاع التجزئة ، في هذا المجال سنستمر في الاستثمار بشكل كبير في تقنيات إنترنت الأشياء ، سواء على الإنترنت أو في المتاجر المادية ، مما سيتيح للاعبين في السوق كسب المزيد من القطاعات. "سيتم الضغط على هذه الشبكات من خلال مطالب بتحسين الكفاءة في مجالات مثل توفير الطاقة والامتثال لمعايير مثل سلامة الأغذية ، وخصوصية البيانات ، وسلامة العمال ، وما إلى ذلك."

سيؤثر هذا على العديد من جوانب المجتمع. "في عام 2019 ، ستكون هناك زيادة كبيرة في ظهور منتجات" المنزل الذكي "، وسوف يثبت التحكم الذكي في إنترنت الأشياء نفسه في مجالات مثل الإضاءة المنزلية والري والتدفئة / التبريد ، وزيادة التشغيل الآلي وكفاءة المهام اليومية" ، يتنبأ Arm. "ومع ذلك ، فإن تطوير تعلم الآلة ورؤية الكمبيوتر سيتيح لسلطات المدينة ليس فقط خفض التكاليف (على سبيل المثال ، تثبيت إضاءة الشوارع LED الذكية) ، ولكن أيضًا إشراك المواطنين في المدينة وجمع الأموال من مناطق مثل انتهاكات إشارة المرور الحمراء ونقطة وصول WiFi ، خدمات 5G ، ناطحات السحاب الذكية ، الكشف عن الجريمة وتحليلها ، بث المعلومات ".

يمثل استهلاك الطاقة مشكلة كبيرة في العديد من تطبيقات إنترنت الأشياء. يقول ديفيد سو ، مدير Atmosic Technologies: "في عام 2019 ، سيركز الكثيرون على أنظمة الطاقة المستدامة بيئيًا والتي تسمح بالتبني الواسع لإنترنت الأشياء". - لتقليل استهلاك الطاقة لأجهزة IoT ، ستطبق الصناعة تقنيات تطوير متقدمة ، وتوسيع نطاق العمليات التكنولوجية وتحسينها ، وتخصيص التصميم وتخصيصه. نتيجة لذلك ، سنزيد عمر البطارية. سيسمح لك تحسين التصميم بتنفيذ ميزات مثل الاستيقاظ عند الطلب لتوضيح دورات النوم وتشغيل الجهاز ، مما يقلل استهلاك الطاقة بشكل أكبر. الهدف النهائي لتقليل استهلاك الطاقة هو البطارية "الأبدية". في عام 2019 ، سنرى الأجهزة التي تدوم فيها البطارية طوال فترة حياتها ".

قضية إنترنت الأشياء الهامة الأخرى هي الأمن. يقول مارتن سكوت: "على الرغم من أننا شهدنا في عام 2018 بداية العمل المشترك لتحسين أمن أجهزة أشباه الموصلات المتصلة بالشبكة ، في عام 2019 ستعمل المزيد من الشركات معًا وتوفر حلولًا أبسط وأكثر موثوقية لإدخال المنتجات والخدمات" ، يقول مارتن سكوت ، CTO ، نائب الرئيس الأول والمدير العام للتشفير من رامبوس. تتمثل إحدى طرق العمل معًا في استخدام الأجهزة مفتوحة المصدر والأجهزة.يمكن لطبيعة RISC-V ISA المفتوحة أن تلهم الابتكار وتشجع التبني على نطاق واسع ، مما يؤدي إلى تبادل أفضل الممارسات. ولكن لا يمكننا قصر أنفسنا على الأجهزة فقط - فهناك حاجة حقيقية لتحسين أمان البرامج واتصالات الشبكة. "

هناك الكثير من العمل الذي يتعين القيام به لضمان أمن شركة نفط الجنوب. "لا ينبغي أن تتسرب المعلومات السرية أثناء عملية التطوير ، ويجب حمايتها من عمليات القرصنة وغيرها من الهجمات الخارجية" ، يقول مارشيز. - أصبحت أحصنة طروادة الموجودة في الأجهزة ، مثل قواطع الدوائر الكهربائية أو الأجهزة الخلفية التي يتم تقديمها لأغراض ضارة ، إحدى المشكلات الرئيسية. لا يأخذ معظم مدمني SoC وموفري المعلومات هذا الخطر على محمل الجد. نتوقع أنه في عام 2019 ، ستبدأ العديد من الشركات في التعرف على هذا الموضوع ، وسيقوم شخص ما بدراسة الأدوات والعمليات الجديدة التي تسمح بالقبض على أحصنة طروادة. "