افزایش هوش مصنوعی ممکن است تا سال 2026 باعث کمبود جهانی تراشه شود

دیگری کمبود تراشه جهانی با گزارش جدیدی که تقاضای سرسام آور برای محصولات و خدمات مرتبط با هوش مصنوعی را پیش‌بینی می‌کند که تامین‌کنندگان ممکن است برای برآورده کردن آن با مشکل مواجه شوند، ممکن است در آینده نزدیک باشد.

به گفته شرکت مشاوره Bain and Company، حجم کاری هوش مصنوعی تا سال 2027 سالانه بین 25 تا 35 درصد افزایش می یابد. با این حال، افزایش تقاضای تنها 20 درصد احتمال زیادی دارد که تعادل را به هم بزند و جهان را در کمبود تراشه دیگر فرو ببرد.

نویسندگان مقاله، «انفجار هوش مصنوعی در محل تلاقی بازارهای بزرگ نهایی می‌تواند به راحتی از این آستانه فراتر رفته و نقاط آسیب‌پذیری را در سراسر زنجیره تأمین ایجاد کند». گزارش جهانی فناوری 2024 نوشت.

تمایل ما به هوش مصنوعی همچنین مستلزم ساخت مراکز داده بزرگتر با ظرفیت بیش از یک گیگاوات است. مراکز داده موجود بین 50 تا 200 مگاوات هستند.

انتظار می‌رود با ترکیب تقاضا برای زیرساخت‌های هوش مصنوعی و محصولات مجهز به هوش مصنوعی، بازار نرم‌افزار و سخت‌افزار هوش مصنوعی طی سه سال آینده بین 40 تا 55 درصد رشد سالانه داشته باشد.

در این گزارش آمده است که اگر مراکز داده بزرگ در حال حاضر بین 1 تا 4 میلیارد دلار هزینه داشته باشند، در مدت 5 سال به 10 تا 25 میلیارد دلار می رسند. این منجر به پیش بینی کل بازار هوش مصنوعی بین 780 تا 990 میلیارد دلار (584 میلیارد و 741 میلیارد پوند) برای سال 2027 می شود.

ببینید: گارتنر پیش بینی می کند که درآمد تراشه های هوش مصنوعی در سراسر جهان در سال 2024 33 درصد افزایش یابد.

تار عنکبوت عرضه کننده، و فشاری که تحت آن قرار دارد

برای حفظ این تقاضای فزاینده، زنجیره تامین قطعات هوش مصنوعی باید بتواند با همان سرعت افزایش یابد. اما، در واقعیت، این زنجیره بیشتر شبیه یک تار عنکبوت پیچیده است که مواد اولیه تراشه در مرکز آن قرار دارد.

در یک جهت، ساخت‌وسازها و زیرساخت‌های مورد نیاز برای افزایش تولید تراشه هستند، و دیگری مراکز داده‌ای است که برای عملکرد محصولات هوش مصنوعی مورد نیاز است. به گفته باین، هرکدام از سه سال و نیم تا بیش از پنج سال زمان تحویل دارند، که مسدودکننده قابل توجهی برای همگام شدن با تقاضا است.

بر اساس این گزارش، کارخانه‌هایی که پیشرفته‌ترین تراشه‌ها را تولید می‌کنند، آسیب‌پذیرترین حلقه هستند. آنها باید بین سال های 2023 و 2026 تولید خود را بین 25 تا 35 درصد افزایش دهند تا با رشد پیش بینی شده 31 و 15 درصدی فروش رایانه های شخصی و تلفن های هوشمند همراه باشند.

برای تداوم این روند باید تا پنج فابریک دیگر نیز ساخته شود که حدود 40 تا 75 میلیارد دلار هزینه دارد.

همچنین زنجیره تامین در تبدیل تراشه‌ها به گوشی‌های هوشمند و رایانه‌های شخصی با عملکرد هوش مصنوعی روی دستگاه، مانند هوش اپل محبوبیت دستگاه‌هایی که مصرف‌کنندگان تمایل بیشتری به امنیت داده‌ها دارند، در حال افزایش است.

ببینید: گارتنر: رایانه های شخصی مجهز به هوش مصنوعی برای تسلط بر گزینه های لپ تاپ برای مشاغل

در واقع، مساحت سطح سیلیکون در واحد پردازش هسته متوسط ​​نوت بوک و پردازنده تلفن هوشمند به ترتیب 5 و 16 درصد افزایش یافته است تا برای موتورهای پردازش عصبی روی دستگاه سازگار باشد. Bain پیش‌بینی می‌کند که این محصولات می‌توانند تقاضا برای قطعات بالادستی را تا سال 2026 30 درصد یا بیشتر افزایش دهند.

بسته بندی بازوی دیگر وب است و اگر تقاضای GPU تا سال 2026 دو برابر شود، تامین کنندگان باید ظرفیت تولید خود را سه برابر کنند. بعلاوه، نیازهای مختلف برق و سرمایش، هر بخش از فرآیند را به شرکت‌های خدمات شهری مرتبط می‌کند، که همچنین نیاز به مقیاس به تقاضا دارند.

آخرین کمبود تراشه جهانی

از زمان شروع رونق مولد هوش مصنوعی فعلی، سازندگان تراشه پیشرفت کرده اند. فروشنده پیشرو واحد پردازش گرافیکی NVIDIA اعلام کرد رکورد درآمد 30 میلیارد دلاری (24.7 میلیارد پوند) در سه ماهه دوم سال 2024، و ارزش بازار سهام آن بیش از 3 تریلیون دلار (2.2 تریلیون پوند) است. سازنده سوئیچ Broadcom و سازنده تراشه حافظه SK Hynix موفقیت های مشابهی را شاهد بوده اند.

ببینید: گزارش Searce نشان می دهد که تقریباً 1 از هر 10 کسب و کار در سال 2024 بیش از 25 میلیون دلار برای ابتکارات هوش مصنوعی هزینه می کند.

این سودهای بی سابقه تنها توسط تعداد انگشت شماری از شرکت های اصلی که بخش بزرگی از زنجیره تامین را کنترل می کنند، محقق شده است. انویدیا، یک شرکت آمریکایی، اکثر پردازنده‌های گرافیکی را طراحی می‌کند که برای آموزش مدل‌های هوش مصنوعی استفاده می‌شوند. با این حال، آنها توسط TSMC تایوان تولید می شوند. TSMC و Samsung Electronics نیز هستند تنها دو شرکت که می تواند پیشرفته ترین تراشه ها را در مقیاس بزرگ بسازد.

اما همیشه دریانوردی ساده در صنعت نبوده است. کمبود تراشه جهانی در اوایل سال 2020 به دلیل همه‌گیری COVID-19 ایجاد شد. مشکلات عرضه در میان این تعداد نسبتاً کمی از شرکت ها برای بیش از سه سال ادامه یافت و بر صنایعی مانند لوازم الکترونیکی مصرفی و هوش مصنوعی تأثیر گذاشت.

حتی قبل از همه‌گیری، زنجیره تامین نیمه‌رساناها به دلیل مجموعه‌ای از رویدادها، از جمله جنگ‌های تجاری بین ایالات متحده و چین، و ژاپن و کره که بر قیمت‌گذاری و توزیع کالاها تأثیر می‌گذارد، در وضعیت متزلزلی قرار داشت. علاوه بر این، بلایای طبیعی، مانند خشکسالی در تایوان و سه آتش سوزی گیاهی در ژاپن بین سال های 2019 تا 2021، به کمبود مواد خام کمک کرده است.

در گزارش Bain and Company آمده است: «آب‌وهوای شدید، بلایای طبیعی، درگیری‌های ژئوپلیتیکی، یک بیماری همه‌گیر، و دیگر اختلالات عمده در دهه گذشته به‌شدت روشن کرده‌اند که چگونه شوک‌های عرضه می‌تواند به شدت توانایی صنعت را برای تامین تقاضا محدود کند.

تمایل به حاکمیت هوش مصنوعی می تواند کمبود تراشه را تشدید کند

تنها کمبود ظرفیت تولید نیست که می تواند به کمبود تراشه جهانی دوم منجر شود.

تنش‌های ژئوپلیتیکی، محدودیت‌های تجاری، و جدا کردن زنجیره‌های تأمین خود از چین توسط شرکت‌های فناوری چندملیتی همچنان خطرات جدی برای عرضه نیمه‌رساناها ایجاد می‌کند. تأخیر در ساخت کارخانه، کمبود مواد و سایر عوامل غیرقابل پیش‌بینی نیز می‌تواند باعث ایجاد نقاط ضعف شود.»

به عنوان مثال، ایالات متحده، مربوط به تراشه را اعمال کرده است کنترل صادرات بر فروش نیمه هادی ها به چین، و همچنین هلند و ژاپن. بریتانیا همچنین اکثر درخواست های مجوز برای شرکت هایی که به دنبال صادرات فناوری نیمه هادی به چین در سال 2023 بودند را مسدود کرد.

وزارت بازرگانی چین همچنین اعلام کرد که کنترل صادرات اقلام مرتبط با گالیوم و ژرمانیوم را اعمال خواهد کرد.برای حفظ امنیت و منافع ملی” این فلزات کمیاب در تولید تراشه ضروری هستند و چین تولید می کند 98% و 54% به ترتیب عرضه جهانی گالیوم و ژرمانیوم.

دولت‌ها در سرتاسر جهان نیز میلیاردها دلار برای تقویت ظرفیت خود برای تولید نیمه‌رسانا هزینه می‌کنند که دلیل اصلی آن کاهش اتکای خود به کشورهای دیگر است. با این حال، امنیت داده نیز نقش مهمی دارد. مقامات با حفظ زنجیره تامین در داخل مرزهای خود، بهتر می توانند در برابر جاسوسی و حملات سایبری محافظت کنند.

در سال 2022، ایالات متحده قانون تراشه‌ها را تصویب کرد تا سرمایه‌گذاری‌های تحقیقاتی نیمه‌رسانای مورد نیاز و مشوق‌های تولیدی و همچنین تقویت اقتصاد، امنیت ملی و زنجیره‌های تامین آمریکا را فراهم کند. کاخ سفید نیز طرحی را برای یک منشور حقوق هوش مصنوعی برای کمک به تنظیم هوش مصنوعی در داخل کشور و سرمایه گذاری در اثبات مفهوم برای زیرساخت ملی تحقیقاتی هوش مصنوعی مشترک.

اینتل، TSMC، تگزاس اینسترومنتز، و سامسونگ – بزرگترین سازنده تراشه‌های حافظه در جهان – همگی برنامه‌های خود را برای ساخت کارخانه‌های فابریک در ایالات متحده اعلام کرده‌اند.

در آگوست 2023 اعلام شد که دولت بریتانیا 100 میلیون پوند اختصاص خواهد داد (126 میلیون دلار) برای تقویت توسعه سخت افزار هوش مصنوعی و تامین کمبود احتمالی تراشه های کامپیوتری. همین ماه، خدمات وب آمازون اعلام کرد که قصد دارد 8 میلیارد پوند در مراکز داده سرمایه گذاری کند در کشور طی پنج سال آینده

ببینید: دولت بریتانیا 32 میلیون پوند برای پروژه های هوش مصنوعی پس از حذف بودجه برای ابررایانه ها اعلام کرد.

اتحادیه اروپا 43 میلیارد یورو (46 میلیارد دلار) یارانه برای تقویت بخش نیمه هادی خود با قانون تراشه های اروپایی خود ارائه کرد. به تصویب رسید در ژوئیه 2023. این بلوک همچنین هدف والای تولید را دارد 20 درصد از نیمه هادی های جهان تا سال 2030،

اما آن هوکر، رئیس بخش فناوری جهانی باین، گفت که تلاش‌ها برای حاکمیت داده‌ها «زمان‌گیر و فوق‌العاده پرهزینه» خواهد بود.

او در یک گفت بیانیه مطبوعاتی: «در حالی که از برخی جهات پیچیده تر از ساخت کارخانه های نیمه هادی است، این پروژه ها به چیزی بیش از تأمین یارانه های محلی نیاز دارند. ابر مقیاس‌کننده‌ها و سایر شرکت‌های بزرگ فناوری ممکن است به سرمایه‌گذاری در عملیات هوش مصنوعی محلی که مزیت‌های رقابتی قابل توجهی را تضمین می‌کند، ادامه دهند.

گزارش Bain اضافه می‌کند که مدل‌های زبان کوچک با الگوریتم‌هایی که از RAG، یا تولید تقویت‌شده بازیابی و جاسازی‌های برداری استفاده می‌کنند، می‌توانند از حق حاکمیت داده‌ها بهره ببرند، زیرا بسیاری از وظایف محاسباتی، شبکه‌ای و ذخیره‌سازی را نزدیک به محل هوش مصنوعی انجام می‌دهند. داده ها ذخیره می شود.

راهنمایی برای مدیران در زنجیره تامین هوش مصنوعی برای مقاومت در برابر کمبود تراشه

گزارش Bain به تشریح برخی از توصیه‌ها برای شرکت‌هایی که از نیمه‌رساناها برای نجات از کمبود تراشه‌های جهانی دیگر استفاده می‌کنند، اشاره می‌کند:

• درک عمیقی از کل زنجیره تامین هوش مصنوعی، از جمله اجزای مرکز داده، رایانه‌های شخصی و تلفن‌های هوشمند، و دستگاه‌های جانبی مانند روترها و تجهیزات شبکه ایجاد کنید.
• برای اطمینان از دسترسی به تراشه ها از طریق اختلال احتمالی، قراردادهای خرید بلند مدت امضا کنید.
• برای به حداکثر رساندن سازگاری با تامین کنندگان مختلف و انعطاف پذیری در منابع، محصولاتی را به گونه ای طراحی کنید که از نیمه هادی های استاندارد صنعتی به جای تراشه های خاص برنامه استفاده کنند.
• تقویت زنجیره تامین در برابر عدم قطعیت های ژئوپلیتیکی مانند تعرفه ها یا مقررات با تنوع بخشیدن به تامین کنندگان و تامین قطعات از مناطق مختلف.

نویسندگان این گزارش نوشتند: «مدیران هنوز ممکن است از اختلالات عرضه نیمه هادی ناشی از همه گیر شدن، احساس خستگی کنند، اما زمانی برای استراحت وجود ندارد زیرا شوک بعدی عرضه در آینده نزدیک است. این بار اما نشانه ها مشخص است و صنعت فرصتی برای آماده شدن دارد.

“مسیر رو به جلو نیازمند هوشیاری، آینده نگری استراتژیک و اقدام سریع برای تقویت زنجیره تامین است. با اقدامات پیشگیرانه، رهبران کسب و کار می توانند انعطاف پذیری و موفقیت خود را در دنیایی که به طور فزاینده ای مجهز به هوش مصنوعی است، تضمین کنند.