O estudo do Research Institute da Capgemini sobre o futuro dos semicondutores que acaba de ser lançado – ‘The semiconductor industry in the AI era: innovating for tomorrow’s demands’, revela que a crescente adoção da IA e da IA generativa (Gen AI) está a provocar um aumento significativo na procura de soluções de ponta na indústria dos semicondutores.
Apesar da indústria de semicondutores ser líder em inovação, a confiança na sua capacidade de resposta às crescentes necessidades tem vindo a ser fortemente afetada pelas tensões geopolíticas, pelas restrições impostas ao comércio internacional e pelo aumento da pressão nas questões de soberania. De acordo com o estudo, apesar de se prever um incremento na procura de chips de IA e de silício personalizados, bem como de chips com grande capacidade de armazenamento nos próximos 12 meses, a indústria de semicondutores terá de capitalizar as oportunidades emergentes para reforçar a estabilidade do abastecimento. Entre estas oportunidades contam-se: a implementação de iniciativas inovadoras e sustentáveis tanto no que diz respeito à conceção como aos métodos de fabrico, bem como a aposta nas aquisições nacionais e de nearshoring [2].
A rápida adoção da IA generativa e a proliferação das tecnologias emergentes como o 5G, a Internet das Coisas (IoT), os carros autónomos, a AR/VR e o edge computing, estimulam o aumento da procura de chips mais poderosos, mais eficientes e personalizados: quase três em cada cinco empresas de semicondutores consideram que a IA generativa, o 5G ou outros protocolos de comunicação de próxima geração, têm impacto nas suas estratégias.
Embora os avanços tecnológicos nos semicondutores tenham estimulado a inovação nas indústrias downstream e permitido a criação de produtos mais inteligentes e eficientes, menos de três em cada dez organizações acreditam que o fornecimento de chips é suficiente.
“Estamos num momento de charneira na indústria de semicondutores. A inteligência artificial acelera a procura de chips e as empresas de semicondutores têm de conseguir responder a este aumento das necessidades dos seus clientes, que querem experiências cada vez mais personalizadas e centradas no software,” declara Brett Bonthron, Global High-tech Industry Leader da Capgemini. “A indústria deve encarar este momento como uma oportunidade para desenvolver a produção e adotar uma abordagem ‘chip-to-industry’ que seja capaz de suportar um conjunto completo de funcionalidades software first. O investimento em métodos de produção de vanguarda e no design de processos de última geração, alimentados por IA e IA generativa, será essencial para satisfazer as necessidades específicas das aplicações emergentes. É também crucial que a indústria melhore ainda mais os processos de produção, tornando-os mais sustentáveis e que recorra à segurança avançada para conseguir salvaguardar a propriedade intelectual das suas ofertas.»
Aumento da procura de chips de IA e à medida
De acordo com o estudo, com a adoção da IA generativa, 39% das empresas de semicondutores está convicta de que a procura de chips feitos à medida irá crescer nos próximos dois anos. Já a grande maioria das empresas downstream (81%) espera que as suas necessidades aumentem apenas 21% nos próximos 12 meses.
Para responderem a esta mudança, tanto as empresas downstream, como os gigantes tecnológicos têm vindo a explorar a possibilidade de desenvolverem internamente os seus chips, personalizando-os de acordo com os requisitos específicos dos seus segmentos de atividade. Desta forma podem, além disso, diminuir a sua dependência dos fornecedores externos e reforçar o controlo da propriedade intelectual (IP) das suas ofertas, aumentando em simultâneo os níveis de velocidade, eficiência e compatibilidade com outros equipamentos e softwares.
Em paralelo, a indústria de semicondutores continua a destacar-se no design e na inovação a nível da produção, ultrapassando os limites da física para satisfazer a procura crescente das empresas downstream e fazendo avanços significativos na arquitetura dos chips, na litografia EUV (ultravioleta extrema) na miniaturização dos nós dos transístores, na embalagem 3D [3] e na utilização dos chiplets [4]. De acordo com o estudo, a indústria espera que os orçamentos de I&D aumentem cerca de 10% nos próximos dois anos.
Quase metade dos fabricantes referiu também que depende da IA e do Machine Learning (ML) para otimizar processos.
Adoção da IA e da IA generativa impulsiona procura de chips mais personalizados e eficientes
A crescente adoção da IA e da IA generativa traz o desafio dos cálculos massivos e dos grandes volumes de dados a serem suportados de forma eficiente. Consequentemente, a necessidade de unidades de processamento neural (NPUs) desenvolvidas à medida e de unidades de processamento gráfico (GPUs) dotadas com níveis de desempenho mais elevados, torna-se mais elevada. Mais da metade das indústrias downstream (54%) acredita que os avanços na computação GPU e a aceleração do IA/machine learning podem gerar mais valor.
Sustentabilidade dos chips, resiliência da cadeia de abastecimento e segurança são as principais prioridades das empresas downstream
De acordo com o estudo, mais da metade dos fabricantes de semicondutores irá dar prioridade à sustentabilidade dos chips, à resiliência da cadeia de abastecimento e à cibersegurança nos próximos dois anos.
Apenas duas em cada cinco das empresas de semicondutores inquiridas pelo estudo se revelaram confiantes no nível de resiliência das suas cadeias de abastecimento. Nos próximos dois anos, as empresas de semicondutores querem por isso aumentar a componente doméstica/interna nas suas ofertas até aos 47% (40% atualmente), o que lhes permitirá mitigar os riscos associados às tensões que se fazem sentir no cenário internacional. Para reforçarem a sua estabilidade, preveem também aumentar em 4% a componente do nearshoring. 74% dos inquiridos referiram ainda que tencionam aumentar os seus investimentos nos EUA e 59% na Europa.
A segurança dos chips continua a ser crítica para as cadeias de abastecimento que são altamente complexas e interdependentes. Neste sentido, quase três em cada cinco empresas de design de semicondutores sublinhou que se deve dar uma importância crescente à proteção criptográfica. Também para cerca de 60% destas empresas, os critérios de sustentabilidade serão decisivos na sua escolha dos chips. Por conseguinte, a indústria está a dar prioridade a iniciativas básicas amigas do ambiente tais como: a conservação de energia, a implementação de sistemas de reciclagem e reutilização da água, a utilização de produtos químicos alternativos menos tóxicos e a redução dos resíduos.
