Silikonska revolucija 2025: AI superčipi, preboji s čipleti in globalni razcvet integriranih vezij

Globalna prodaja čipov je aprila 2025 dosegla 57 milijard dolarjev, kar je 22,7 % več kot leto prej.
Analitiki napovedujejo, da bodo prihodki polprevodniške industrije v letu 2025 okoli 700 milijard dolarjev, s potjo do 1 bilijona do leta 2030.
Apple je izdal 3 nm sisteme na čipu, A17 Bionic v iPhonih in M3 v računalnikih Mac.
Intelovi procesorji Panther Lake, ki bodo izšli konec leta 2025, bodo izdelani v 18A (~1,8 nm) procesu in so opisani kot najnaprednejši procesorji, ki so jih kdajkoli zasnovali v Združenih državah.
AMD je predstavil MI300/MI350 AI pospeševalnike, vključno s celovitim sistemom Helios s 72 MI400 grafičnimi procesorji.
NVIDIA načrtuje proizvodnjo AI čipov v Združenih državah in vlaga do 500 milijard dolarjev v novo proizvodno zmogljivost za svoje Blackwell grafične procesorje in AI sisteme.
TSMC je leta 2024 začel tvegano proizvodnjo svojega 2 nm (N2) procesa, množična proizvodnja pa je predvidena za konec leta 2025; Samsung načrtuje 2 nm proizvodnjo v letu 2025, Intel pa cilja na 18A z GAA za obdobje 2026–2027.
ASML je leta 2025 začel dobavljati visokona orodja EXE:5000 EUV, vsako orodje stane več kot 350 milijonov evrov, medtem ko TSMC odlaša z uporabo visokona pri začetnem N2, Intel pa načrtuje visokona za 14A v letih 2026–2027.
Ekosistem čipletov je pridobil zagon okoli standarda Universal Chiplet Interconnect Express (UCIe), s konferenco Chiplet Summit 2025 in Cadence tape-outom čipleta na osnovi Arm sistema.
Pričakuje se, da bodo avtomobilski polprevodniki v letu 2025 presegli 85–90 milijard dolarjev, pri čemer imajo premijski električni avtomobili več kot 1.000 dolarjev vrednih čipov, NVIDIA Drive Orin/Thor, Mobileye EyeQ Ultra in Tesla Dojo D1 pa ponazarjajo vožnjo z umetno inteligenco.

Integrirana vezja (IC-ji) so nevidni motorji našega digitalnega sveta, leto 2025 pa se oblikuje kot prelomno leto za inovacije čipov in rast industrije. Po kratkem upadu se polprevodniški sektor močno pobira – svetovna prodaja čipov je aprila 2025 dosegla 57 milijard dolarjev, kar je 22,7 % več kot leto prej semimedia.cc. Analitiki napovedujejo, da bo dvomestna rast potisnila letne prihodke polprevodnikov na nove rekorde (okoli 700 milijard dolarjev v 2025) semimedia.cc, deloitte.com, s čimer bo industrija na poti k ambicioznemu 1 bilijon dolarjev trgu do leta 2030 deloitte.com. Ta porast poganja eksplozivno povpraševanje po AI procesorjih, množična gradnja podatkovnih centrov ter okrevanje naročil čipov za avtomobilsko in industrijsko uporabo semimedia.cc, deloitte.com. Kot je pripomnil eden od direktorjev, »Vse digitalno deluje na polprevodnikih«, kar poudarja, da so čipi postali strateško pomembni kot nafta v sodobnem gospodarstvu mitsloan.mit.edu. V tem poročilu bomo raziskali glavne novosti v IC-tehnologiji in poslovanju v letu 2025 – od prelomnih tehničnih napredkov (na primer 3 nm čipleti, nanosheet tranzistorji in kvantni hibridi) do ključnih tržnih trendov (kot so pospeševanje AI, edge računalništvo, razcvet avtomobilskih čipov) in geopolitičnih tokov, ki preoblikujejo globalno čiparsko krajino.

Najnovejše inovacije in novice s področja čipov v letu 2025

Procesorji na vrhuncu tehnologije: Leto 2025 je že prineslo čipe naslednje generacije v različnih računalniških sektorjih. Na primer, v potrošniški elektroniki najnovejši Applovi 3 nm sistemi-na-čipu (kot sta A17 Bionic v telefonih in M3 v prenosnikih) prikazujejo, kako daleč je prišla miniaturizacija, saj vsebujejo milijarde več tranzistorjev za višjo zmogljivost ob manjši porabi energije. Medtem PC in strežniški procesorji uvajajo nove arhitekture in načine pakiranja. Intelovi prihajajoči “Panther Lake” procesorji, predvideni za konec leta 2025, bodo prvi izdelani na Intelovem 18A procesu (~1,8 nm razred) in so označeni kot “najbolj napredni procesorji, ki so bili kdajkoli zasnovani in izdelani v Združenih državah” reuters.com. Tudi konkurent AMD seli svoje procesorje na najnaprednejše TSMC-jeve proizvodne vozle: njegova družina Zen 5 za leti 2024–25 uporablja 4 nm in 3 nm različice, vsebuje do več deset jeder in celo vključuje AI pospeševalne enote (ki temeljijo na tehnologiji iz AMD-jevega prevzema podjetja Xilinx) za pospeševanje nalog strojnega učenja en.wikipedia.org, anandtech.com. Na področju grafike in umetne inteligence NVIDIA-jevi najnovejši “Hopper” in prihajajoči “Blackwell” GPU-ji še naprej premikajo meje – ti čipi imajo desettisoče jeder, optimiziranih za vzporedne AI izračune, NVIDIA pa trdi, da je njen najnovejši AI superčip za podatkovne centre 30× hitrejši pri AI inferenci kot prejšnja generacija techcrunch.com. Takšni preskoki ponazarjajo, kako se specializirani silicij razvija hitreje kot tradicionalno Moorovo pravilo. “Naši sistemi napredujejo veliko hitreje kot Moorovo pravilo,” je pripomnil izvršni direktor NVIDIA Jensen Huang in za te izjemne dosežke zasluge pripisal sočasnim inovacijam na področju arhitekture čipov, sistemov in programske opreme techcrunch.com techcrunch.com.

Razcvet AI pospeševalnikov: Jasna tema v letu 2025 je oboroževalna tekma v AI pospeševalnikih. Poleg grafičnih procesorjev skoraj vsak večji igralec uvaja silicij, prilagojen za umetno inteligenco. NVIDIA ostaja prevladujoča pri vrhunskih AI čipih, vendar konkurenti pridobivajo prednost. AMD je na primer sredi leta 2025 predstavil svojo novo serijo MI300/MI350 podatkovno-centričnih AI pospeševalnikov, ki se ponašajo z izboljšano zmogljivostjo, ki izziva vodilne izdelke podjetja NVIDIA. Na dogodku “Advancing AI” junija 2025 je AMD celo povabil izvršnega direktorja OpenAI na oder, da je napovedal, da bo OpenAI v svojo infrastrukturo uvedel prihajajoče čipe AMD MI300X/MI400 reuters.com. Ambiciozen načrt AMD vključuje tudi celoviti AI superračunalnik (strežnik “Helios”) s 72 grafičnimi procesorji MI400 – neposredno primerljiv z NVIDIA DGX sistemi – in strategijo “odprtega sodelovanja”. “Prihodnosti umetne inteligence ne bo zgradilo eno samo podjetje ali zaprt ekosistem. Oblikovala jo bo odprta industrijska sodelovanja,” je dejala izvršna direktorica AMD Lisa Su v prikriti kritiki bolj lastniškega pristopa podjetja NVIDIA reuters.com. Zagonska podjetja prav tako spodbujajo inovacije: podjetja kot Cerebras (s svojimi AI motorji v velikosti rezine silicija) in Graphcore (s svojimi enotami za obdelavo inteligence) raziskujejo nove zasnove čipov za pospeševanje nevronskih mrež. Tudi hiperskalerji (Google, Amazon, Meta) imajo svoj AI silicij – npr. Google TPU v5 in Amazonovi čipi Inferentia – prilagojene za njihove ogromne delovne obremenitve. Rezultat je neprimerljiva raznolikost integriranih vezij, optimiziranih za AI, od oblačnih superračunalnikov do majhnih edge AI čipov, ki lahko poganjajo nevronske mreže v pametnih telefonih ali IoT napravah.

Opazne napovedi za leto 2025: Več odmevnih integriranih vezij je bilo izdanih ali napovedanih v letu 2025. NVIDIA je dvignila veliko prahu z načrti, da bo prvič proizvajala čipe za umetno inteligenco v ZDA – v partnerstvu s TSMC in drugimi bodo vložili do 500 milijard dolarjev v novo ameriško proizvodno zmogljivost za svoje naslednje generacije “Blackwell” GPU-jev in AI sistemov manufacturingdive.com. Intel je v okviru velikega prestrukturiranja predstavil procesor za osebne računalnike na osnovi čipletov (14. generacija Meteor Lake), ki združuje ploščice iz različnih procesnih vozlišč in celo različnih tovarn – prvič v Intelovi ponudbi – vključno s specializiranim AI koprocesorjem za omogočanje strojnega učenja na strani računalnika. Qualcomm, vodilni na področju mobilnih SoC, je lansiral svojo platformo Snapdragon 8 Gen3 z okrepljenimi AI tenzorskimi pospeševalniki za generativno umetno inteligenco na napravi (na primer funkcije kamere in glasovni pomočniki na vašem telefonu, ki jih poganja AI). Na avtomobilskem področju je Tesla napovedala čip Dojo D1 (izdelan v 7 nm tehnologiji) za poganjanje svojega superračunalnika za učenje umetne inteligence za samovozeča vozila, medtem ko so tradicionalni dobavitelji avtomobilskih čipov (kot so NXP, Infineon in Renesas) predstavili nove procesorje avtomobilskega razreda za podporo najnovejšim sistemom za pomoč vozniku in upravljanje energije v električnih vozilih. Tudi analogna in RF integrirana vezja doživljajo inovacije – npr. novi 5G radijski oddajnik-sprejemniki in Wi-Fi 7 čipovja v letu 2025 obljubljajo hitrejšo brezžično povezljivost, napredki v analognih čipih (kot so visokozmogljivi pretvorniki podatkov in čipi za upravljanje z energijo) pa ostajajo ključni spremljevalci digitalnih procesorjev. Skratka, novice leta 2025 so bogate z hitrejšimi, pametnejšimi in učinkovitejšimi čipi na vseh področjih, kar ohranja Moorov zakon pri življenju ne le s skaliranjem tranzistorjev, temveč tudi s pametnim načrtovanjem in optimizacijo za posamezna področja.

Napredek v načrtovanju, proizvodnji in materialih čipov

Za temi preboji pri izdelkih so enako pomembni napredki v načinu načrtovanja in izdelave čipov. Polprevodniška industrija napreduje na več področjih – litografija, arhitektura tranzistorjev, pakiranje in materiali – da bi še naprej izboljševala zmogljivost in gostoto, tudi ko se tradicionalno skaliranje upočasnjuje.

EUV litografija in 2 nm procesni vozli: Leta 2025 v proizvodni tehnologiji zaznamuje prehod na 2 nm generacijo, ki prinaša prve gate-all-around (GAA) nanosheet tranzistorje v množično proizvodnjo. TSMC in Samsung – vodilni livarji – sta v tesnem tekmovanju za predstavitev svojih 2 nm procesov. TSMC-jev 2 nm (N2) je na pravi poti, s poskusno proizvodnjo v letu 2024 in množično proizvodnjo predvideno za konec 2025 en.wikipedia.org, ts2.tech. Vključuje prvo generacijo nanosheet FET-ov in pričakuje se, da bo prinesel popoln preskok v hitrosti in energijski učinkovitosti. Samsung, ki je pionir GAA tranzistorjev pri 3 nm v letu 2022, prav tako načrtuje začetek 2 nm proizvodnje v 2025 en.wikipedia.org, čeprav poročila nakazujejo, da ima TSMC prednost v izkoristku in časovnici ts2.tech. Intelov načrt je prav tako ambiciozen: po uvedbi FinFET pri 7 nm (Intel 4) in 4 nm (Intel 3), bo Intel prešel na GAA s svojima 20A in 18A vozloma (~2 nm in ~1,8 nm). Na simpoziju VLSI junija 2025 je Intel podrobno predstavil, da bo 18A uporabljal GAA tranzistorje ter nove tehnike, kot so dostava energije po zadnji strani in nove medpovezave, kar bo prineslo >30 % večjo gostoto in ~20 % večjo hitrost (ali 36 % manjšo porabo energije) v primerjavi z njihovo vozliščno tehnologijo iz leta 2023 ts2.tech. Prvi 18A čipi (Intelovi Panther Lake prenosni procesorji) so pričakovani do konca 2025 ts2.tech – približno v istem času, ko bodo tudi livarski kupci, kot je AMD, načrtovali svoje 2 nm predstavitve v 2026. Tako bo industrija v letih 2025–26 uradno vstopila v “angstrem obdobje” pod-2nm silicija, kjer si bo več podjetij prizadevalo za vodilno vlogo v procesih.

Za omogočanje teh drobnih funkcij je najnovejša litografija ključnega pomena. Extreme Ultraviolet (EUV) litografija, ki deluje pri valovni dolžini svetlobe 13,5 nm, je zdaj standard pri 7 nm, 5 nm in 3 nm tehnologijah. Naslednji korak je High-NA EUV – naslednja generacija EUV skenerjev z numerično aperturo 0,55 (namesto 0,33), ki lahko tiskajo še bolj fine vzorce. Leta 2025 je nizozemski proizvajalec opreme ASML začel dobavljati prve high-NA EUV stroje (serija EXE:5000) proizvajalcem čipov za raziskave in razvoj ts2.tech. Do sredine leta 2025 so Intel, TSMC in Samsung vsak v svojih laboratorijih namestili zgodnja orodja high-NA ts2.tech. Vendar pa je uvajanje previdno zaradi stroškov in kompleksnosti tehnologije. Vsako high-NA orodje stane več kot 350 milijonov evrov (skoraj dvakrat več kot trenutni EUV skener) ts2.tech. TSMC je izjavil, da še ni našel »prepričljivega razloga« za uporabo high-NA pri svojem prvem valu 2 nm, zato se je odločil, da bo običajni EUV še nekoliko podaljšal ts2.tech. Pravzaprav je TSMC potrdil, da ne bo uporabil high-NA EUV na svojem začetnem N2 (imenovanem »A16«) vozlišču ts2.tech. Intel pa je popolnoma predan – načrtuje uvedbo high-NA EUV za svoj proces Intel 14A do leta 2026–2027, da bi ponovno pridobil vodstvo v procesih ts2.tech. Intel je prejel svoj prvi prototip high-NA orodja leta 2025 in cilja na poskusno proizvodnjo v letu 2026 ts2.tech. Industrijsko soglasje je, da bo obdobje 2025–2027 namenjeno dokazovanju high-NA v proizvodnji, medtem ko se bo prava množična uporaba verjetno začela v drugi polovici desetletja ts2.tech. V vsakem primeru ASML že pripravlja drugo generacijo high-NA orodja (EXE:5200) za pošiljanje »kmalu«, kar bo proizvodni model, potreben za množično uporabo v tovarnah ts2.tech. Spodnja črta: litografija še naprej napreduje, čeprav po astronomski ceni – a ostaja ključno orodje za ohranjanje Moorovega zakona pri življenju.

Čipleti in napredno pakiranje: Ko so tradicionalni monolitni čipi dosegli meje velikosti in izkoristka, industrija sprejema arhitekture čipletov – razdelitev velike zasnove čipa na manjše »čiplete« ali ploščice, ki so integrirani v enem paketu. Ta pristop je do leta 2025 izjemno pridobil na priljubljenosti, saj rešuje več težav: boljši izkoristek (manjši čipi imajo manj napak), možnost kombiniranja različnih procesnih vozlišč za različne dele sistema ter krajši čas do trga in nižji stroški za postopne izboljšave community.cadence.com. Z razgradnjo sistema na čipu lahko inženirji na primer izdelajo CPU jedra na najnovejšem vozlišču, medtem ko analogne ali I/O funkcije ostanejo na cenejšem vozlišču, nato pa jih povežejo z vmesniki z visoko pasovno širino. AMD je bil tu pionir – njegova linija procesorjev Zen za PC-je po letu 2019 je uporabljala čiplete (več »jedrnih« čipov in I/O čipov), do leta 2025 pa celo njihovi GPU-ji in prilagodljivi SoC-ji uporabljajo zasnove s čipleti. Intelov Meteor Lake (2023/2024) je prav tako uvedel razdeljen CPU s procesnimi ploščicami, izdelanimi na Intelovem lastnem procesu, in grafično ploščico, ki jo je izdelal TSMC, vse povezano z Intelovo Foveros 3D zlaganjem. Ekosistem hitro standardizira povezave med čipleti: novi standard UCIe (Universal Chiplet Interconnect Express), ki ga podpirajo vsi glavni akterji, določa skupni vmesnik čip-čip, tako da bodo v prihodnosti čipleti različnih proizvajalcev ali izdelani v različnih tovarnah lahko brezhibno komunicirali med seboj community.cadence.com. To bi lahko omogočilo »odprto tržnico čipletov«, kjer se podjetja specializirajo za izdelavo določenih ploščic (CPU, GPU, AI pospeševalniki, IO, pomnilnik), sistemska podjetja pa jih lahko poljubno kombinirajo. Na zasnovi čipletov temelječa zasnova tako obeta večjo modularnost in prilagodljivost, kar v bistvu omogoča nadaljevanje »Moorovega zakona« na ravni paketa, tudi če se izboljšave na tranzistor upočasnijo community.cadence.com. Kot dokaz napredka je Chiplet Summit 2025 zbral vodilne v industriji za dogovor o standardih, konference kot CHIPCon 2025 pa so poudarile, da smo »na čelu revolucije čipletov«, kjer strokovnjaki predstavljajo nove metode za 2,5D/3D integracijo in komunikacijo čip-čip micross.com. Tudi podjetja EDA se vključujejo: Cadence Design je na primer objavil, da je uspešno izdelal Arm-osnovan »sistemski čiplet« kot demo, kar prikazuje podporo EDA in IP za veččipletno integracijo community.cadence.com.

Vzporedno s čipleti so ključne tudi napredne pakirne tehnologije. Sem spadajo 2,5D pakiranje (nameščanje čipletov na interposer ali organski substrat z gosto povezavo) in 3D zlaganje (dobesedno zlaganje rezin eno na drugo in njihovo spajanje). TSMC-jeva CoWoS in SoIC pakiranja, Samsungov X-Cube ter Intelova EMIB in Foveros so vsi primeri metod za združevanje več silicijevih rezin z visoko gostoto. Do leta 2025 bomo celo videli zlaganje pomnilnika na logiko v izdelkih: AMD-jevi strežniški procesorji ponujajo 3D-zložen predpomnilnik (dodatna SRAM rezina, pritrjena na procesorsko rezino za več predpomnilnika), HBM (pomnilnik z visoko pasovno širino) pa je pogosto integriran v paketu z grafičnimi procesorji in AI pospeševalniki za doseganje ogromne pasovne širine pomnilnika. Te prebojne pakirne tehnologije inženirjem omogočajo premagovanje nekaterih omejitev enojnega skaliranja rezin z dodajanjem več zmogljivosti v navpični smeri. Vodilni v industriji poudarjajo, da je heterogena integracija – združevanje različnih čipletov, pomnilnika in celo fotonskih ali senzorskih rezin v enem paketu – zdaj ključni dejavnik napredka sistemov, ko čisto skaliranje tranzistorjev prinaša vse manjše donose micross.com.

Novi materiali – Onkraj silicija: Medtem ko silikon ostaja glavni material, je leto 2025 pomembno tudi zaradi širše uporabe “širokopasovnih” polprevodnikov in raziskovanja materialov po siliciju. V močnostni elektroniki in avtomobilski industriji galijev nitrid (GaN) in karbid silicija (SiC) doživljata hitro rast. Ti materiali lahko prenašajo višje napetosti, višje temperature in hitrejše preklapljanje kot silikon, zaradi česar so idealni za inverterje električnih vozil (EV), visoko učinkovite polnilce in 5G bazne postaje. Pravzaprav so industrije, ki premikajo meje zmogljivosti, v mnogih primerih že prešle s silicija. “Električna vozila z 800V arhitekturami si ne morejo privoščiti izgub silicija – potrebujejo SiC. Podatkovni centri in potrošniška elektronika, ki stremijo k večji gostoti moči, se obračajo k GaN,” kot je povzela ena industrijska analiza microchipusa.com. Do leta 2025 so GaN tranzistorji v nekaterih potrošniških aplikacijah (kot so hitri polnilci za telefone) dosegli stroškovno izenačenje s silicijem, SiC naprave pa se povečujejo s približno 20% znižanjem stroškov na leto microchipusa.com. Analitiki napovedujejo, da bo več kot polovica novih električnih vozil do leta 2026 uporabljala SiC ali GaN močnostne naprave, saj tehnologija dozoreva jakelectronics.com. Rezultat je učinkovitejša pretvorba energije – inverterji EV s SiC pridobijo 5–10% učinkovitosti (kar pomeni daljši doseg vožnje), napajalniki podatkovnih centrov z GaN pa prihranijo veliko energije in stroškov hlajenja microchipusa.com. Skratka, GaN in SiC na novo pišeta pravila močnostne elektronike, saj omogočata manjše, hladnejše in učinkovitejše sisteme tam, kjer je silikon dosegal svoje meje microchipusa.com.

Na raziskovalnem področju so v pripravi še bolj eksotični materiali. Leta 2025 so v laboratorijih prikazali 2D polprevodniške materiale (kot so dihalkogenidi prehodnih kovin) v prototipu CMOS čipa ts2.tech – to je oddaljena, a zanimiva pot do atomsko tankih kanalov tranzistorjev, ki bi lahko nekega dne dopolnili ali nadomestili silicij. Raziskovalci preučujejo tudi komplementarne FET (CFET) strukture, ogljikove nanocevke ter spintronske in feroelektrične materiale, da bi presegli trenutne omejitve CMOS. IBM-ova predstavitev testnega čipa s 2 nm iz leta 2021 z uporabo nanosheet tranzistorjev (mejnik, na katerem sta gradila Samsung in TSMC) je primer, kako preboji v nekaj letih preidejo iz laboratorija v proizvodnjo en.wikipedia.org. In onkraj elektronske prevodnosti se pojavlja integrirana fotonika – leto 2025 je prineslo nadaljnjo integracijo fotonskih vezij za visoko-hitrostno optično komunikacijo med čipi (za odpravo ozkih grl električnih povezav) micross.com. Skratka, čeprav je silicij še vedno kralj, industrija aktivno raziskuje nove materiale in fiziko naprav, da bi zagotovila naslednja desetletja napredka v računalništvu.

AI, robno računalništvo, avtomobilska industrija in kvantno: ključni trendi integriranih vezij v letu 2025

AI povsod: od oblaka do naprav

Generativna umetna inteligenca je v preteklem letu zajela tehnološki sektor, leta 2025 pa se to kaže v zasnovi silicija. Kot je bilo omenjeno, so čipi za umetno inteligenco v podatkovnih centrih (GPU-ji, TPU-ji, FPGA-ji itd.) zelo iskani – trg čipov za pospeševanje umetne inteligence se je leta 2024 več kot podvojil na približno 125 milijard dolarjev (več kot 20 % vseh polprevodniških prodaj) deloitte.com. Za leto 2025 je napovedano, da bo presegel 150 milijard dolarjev deloitte.com. To je spodbudilo zlatokop med proizvajalci čipov, da bi razvili najboljše pogone za umetno inteligenco. Generalni direktor podjetja NVIDIA, Jensen Huang, je celo namignil, da smo priča novi zakonitosti računalniške zmogljivosti: »Naši čipi za umetno inteligenco se izboljšujejo bistveno hitreje kot po Moorovem zakonu,« je dejal in to pripisal vertikalni integraciji silicija in programske opreme techcrunch.com. Dejansko je NVIDIIN ekosistem programske opreme (CUDA in knjižnice za umetno inteligenco) v kombinaciji z njihovim silicijem podjetju dal veliko prednost, vendar se pojavljajo izzivalci. Vidimo specializacijo umetne inteligence na vseh ravneh: v podatkovnih centrih v oblaku podjetja uvajajo več procesorjev, namenjenih umetni inteligenci (na primer Amazonov AWS z instancami s prilagojenimi čipi Inferentia2, Google s TPU v4 pods itd.), medtem ko so v potrošniških napravah novi NPU-ji (nevronske procesne enote) vgrajeni v pametne telefone, osebne računalnike in celo gospodinjske aparate, da lokalno izvajajo sklepanje umetne inteligence. Pametni telefoni leta 2025 rutinsko vključujejo koprocesorje za umetno inteligenco, ki izvajajo milijarde operacij na sekundo za naloge, kot so prevajanje jezika v realnem času, izboljšava slik ali biometrično prepoznavanje – vse to brez pošiljanja podatkov v oblak. Proizvajalci osebnih računalnikov prav tako izpostavljajo »AI računalnike« s čipi, kot je prihajajoča serija Core Ultra podjetja Intel (ki vključuje nevronski pogon iz njihovega Movidius IP) in Qualcommovi procesorji za osebne računalnike Oryon, ki omogočajo funkcije, kot so pisarniške aplikacije s pomočjo umetne inteligence in napredne varnostne funkcije, ki delujejo neposredno na napravi.

Opazen trend je AI na robu – izvajanje AI algoritmov na IoT napravah, nosljivih napravah in senzorjih. To je povzročilo pojav izjemno energijsko učinkovitih AI IC-jev in TinyML (strojno učenje na mikrokontrolerjih). Startupi, kot je Ambiq, so razvili mikrokontrolerje s specializirano strojno opremo, ki lahko izvajajo preproste AI naloge z nekaj miliwati; pravzaprav je bil Ambiqov IPO leta 2025 sprejet z navdušenjem, saj »jahajo val edge AI«, kar ponazarja navdušenje vlagateljev nad čipi, ki prinašajo inteligenco na rob eetimes.com. Podobno so Mythicovi analogni AI čipi in Himaxovi AI procesorji za vizijo primeri nišnih igralcev, ki načrtujejo čipe za vgradnjo nevronskih mrež v vse, od pametnih kamer do slušnih aparatov. Gibanje odprtokodne AI se prav tako prepleta s strojno opremo: pospeševalniki za priljubljene odprte AI ogrodja in podpora za izvajanje na RISC-V procesorjih so na primer že napovedani, kar demokratizira AI onkraj lastniških ekosistemov. Skratka, AI pospeševanje ni več omejeno na superračunalnike – postaja standardna funkcija v celotnem spektru IC-jev, prilagojena potrebam po moči in zmogljivosti za vsak primer uporabe.

Razcvet silicija za robno računalništvo in IoT

Povečevanje števila povezanih naprav – Internet stvari – ostaja glavni dejavnik rasti za polprevodnike. Robno računalništvo, ki obdeluje podatke na lokalnih napravah (namesto v oblačnih podatkovnih centrih), zahteva nov razred IC-jev, ki poudarjajo učinkovitost, varnost in integracijo. Leta 2025 opažamo, da se mikrokontrolerji in brezžični čipi pošiljajo v osupljivih količinah za pametne senzorje, avtomatizacijo doma, medicinske nosljive naprave in industrijski IoT. Ti »robni« IC-ji postajajo vse zmogljivejši: sodobni mikrokontrolerji imajo 32-bitna/64-bitna jedra (pogosto Arm Cortex-M ali nastajajoča RISC-V jedra) z vgrajenimi AI razširitvami ukazov, poleg tega pa še vgrajene radijske module (Bluetooth, Wi-Fi, Zigbee itd.) in izboljšano varnost (kriptografski pogoni, varna okolja) – v bistvu rešitve sistem-na-čipu za IoT. Na primer, najnovejši Wi-Fi mikrokontroler podjetja Espressif ali NXP-jevi čipi EdgeLock združujejo vse te funkcije, da omogočijo robnim napravam zanesljivo lokalno izvajanje nalog, od prepoznavanja govora v pametnem zvočniku do zaznavanja anomalij na tovarniškem senzorju, pri čemer podatki ostajajo šifrirani.

Pomembno je, da prenos računske moči na rob zmanjšuje zakasnitev in lahko izboljša zasebnost (saj surovi podatki, kot so zvok ali video, ni treba pošiljati v oblak). To so prepoznala tudi velika tehnološka podjetja, ki se osredotočajo na robno umetno inteligenco – npr. leta 2025 sta Microsoft in Qualcomm napovedala prizadevanja za izvajanje inferenc velikih jezikovnih modelov na pametnih telefonih in osebnih računalnikih, Applov okvir CoreML pa omogoča izvajanje strojnega učenja na napravah iOS z uporabo Apple Neural Engine v njihovih čipih. Trg čipov za robno umetno inteligenco tako hitro raste. Eden od oprijemljivih znakov: podjetja za polprevodnike, osredotočena na rob, pridobivajo pozornost vlagateljev, kot je Ambiq, katerega javna ponudba delnic je leta 2025 povzročila skok cene delnic zaradi optimizma glede ultra-nizkoenergijske AI obdelave v nosljivih napravah eetimes.com. Poleg tega arhitektura RISC-V – odprtokodni ISA za procesorje – pridobiva močno oporo v IoT in na robu zaradi možnosti prilagajanja in ničelnih licenčnin. Do leta 2025 se RISC-V jedra vgrajujejo v nešteto IoT čipov; celo nekatera velika podjetja (kot sta Infineon za avtomobilske MCU-je in Microchip za IoT krmilnike) so napovedala prehod na RISC-V za prihodnje linije izdelkov eetimes.com.

Vse to pomeni, da se trg polprevodnikov za robne naprave širi. Več naprav na robu omrežja pomeni več prodanih mikrokrmilnikov, čipov za povezljivost, senzorjev in integriranih vezij za upravljanje energije. “Vsebnost silicija” v vsakdanjih predmetih narašča – od pametnih termostatov in luči do AR/VR očal in dronov. Industrijska poročila napovedujejo robustno rast v teh segmentih do leta 2025 in naprej, saj se vsako leto na splet priključi na milijarde IoT vozlišč. Izziv za oblikovalce robnih integriranih vezij je zagotoviti višjo zmogljivost ob omejenih energetskih in stroškovnih proračunih, napredki v arhitekturi leta 2025 (npr. majhni AI pospeševalniki, učinkovite RISC-V zasnove) pa se temu izzivu uspešno prilagajajo.

Avtomobilski integrirani vezji: Novi motor rasti

Avtomobili so v bistvu računalniki na kolesih, in ta realnost poganja razcvet avtomobilskih polprevodnikov. Zadnja leta so to poudarila s pomanjkanjem čipov, ki je ustavilo proizvodnjo avtomobilov; zdaj v letu 2025 avtomobilski proizvajalci vneto zagotavljajo svojo oskrbo in celo načrtujejo lastne čipe. Sodobna vozila – še posebej električna in tista, ki omogočajo avtonomno vožnjo – potrebujejo stotine čipov na avto, od preprostih senzorjev in regulatorjev do vrhunskih procesorjev. Zaradi tega je avtomobilski sektor najhitreje rastoči večji segment industrije čipov. Analitiki ocenjujejo, da bo trg avtomobilskih polprevodnikov v letu 2025 presegel 85–90 milijard dolarjev (približno 12–16 % več kot leto prej) techinsights.com, autotechinsight.spglobal.com, in bo še naprej rasel, saj se količina elektronike na vozilo povečuje. Za primerjavo: premijski električni avtomobili lahko vsebujejo več kot 1.000 $ vrednih polprevodnikov na vozilo, ki poganjajo vse od upravljanja baterije in pretvornikov (ki uporabljajo veliko SiC močnostnih MOSFET-ov) do infozabavnih sistemov, ADAS senzorjev, komunikacijskih modulov in ducatov mikrokrmilnikov za različne funkcije karoserije in varnosti.

Ključni trendi pri avtomobilskih integriranih vezjih vključujejo: elektrifikacijo, ki zahteva močnostno elektroniko in integrirana vezja za upravljanje baterij (kjer SiC močno prodira za učinkovito pretvorbo energije microchipusa.com), ter avtomatizacijo, ki zahteva visoko zmogljivo računalništvo in zaznavanje. Podjetja kot so NVIDIA, Mobileye (Intel) in Qualcomm se ostro borijo za dobavo “AI možganov” za sisteme za pomoč vozniku in avtonomno vožnjo. Najnovejši Drive Orin in Thor SoC-ji podjetja NVIDIA vsebujejo desetine milijard tranzistorjev in izvajajo bilijone operacij na sekundo za obdelavo podatkov s kamer, radarjev in LiDAR-jev v realnem času; številni novi modeli električnih vozil in platforme za robotaksije temeljijo na teh rešitvah. Mobileye, pionir čipov za računalniški vid v avtomobilih, je leta 2025 predstavil svoj EyeQ Ultra za popolnoma avtonomno vožnjo, medtem ko je Qualcommova platforma Snapdragon Ride pridobila več projektov pri avtomobilskih proizvajalcih za pametne kokpite in ADAS sisteme. Tesla še naprej razvija svoj lasten FSD (Full Self-Driving) čip za Autopilot, kar kaže trend neposrednih vlaganj avtomobilskih proizvajalcev v lastne čipe za razlikovanje. Tudi Apple naj bi razvijal avtomobilske čipe (saj cilja na področje električnih in avtonomnih vozil).

Na strani dobavne verige so se avtomobilski proizvajalci in vlade nekaj naučili iz pomanjkanja v letih 2020–2021. Povečuje se pritisk za več kapacitet, namenjenih avtomobilskim čipom (ki zahtevajo starejše, a zelo zanesljive proizvodne procese). TSMC je na primer povečal kapacitete za 28 nm in 16 nm čipe za avtomobilske mikrokrmilnike, načrtujejo pa se tudi nove tovarne (nekatere v ZDA in na Japonskem s podporo vlade), ki bodo osredotočene na avtomobilske in močnostne polprevodnike. Poleg tega so se pojavila sodelovanja, kot je partnerstvo Toyote in Densa pri proizvodnji čipov ter sodelovanje GM z dobavitelji polprevodnikov, da bi si zagotovili dolgoročno oskrbo.

Povzemimo, polprevodniki so postali prav tako ključni kot motorji pri določanju zmogljivosti in lastnosti avtomobila. To spodbuja ne le rast trga, temveč tudi inovacije: avtomobilski čipi zdaj vodijo na določenih področjih – npr. pogosto morajo prenašati ekstremne temperature in dolgo življenjsko dobo, kar spodbuja razvoj embalaže in materialov; povezljivost avtomobilov (V2X komunikacije) pa je področje, ki v vozila prinaša napredne RF čipe. Do leta 2025 je jasno, da bodo podjetja, ki bodo izstopala na področju avtomobilskih IC-jev, v središču prihodnosti avtomobilske industrije. Trend “programsko definiranih vozil” – kjer se nove funkcije uvajajo prek programskih posodobitev, ki temeljijo na zmogljivih čipih v vozilu – še dodatno potrjuje, da je silicij nova konjska moč. Kot navaja eno poročilo, naj bi prihodki od avtomobilskih polprevodnikov v naslednjem desetletju narasli na dvojno infosys.com, techinsights.com, kar poudarja priložnost.

Hibridno kvantno-klasično računalništvo

Medtem ko se klasični silicijevi čipi še naprej razvijajo, kvantno računalništvo nastopa kot povsem drugačen pristop – in zanimivo, integracija kvantnega in klasičnega računalništva je trend leta 2025. Ker so kvantni procesorji (kubiti) še vedno omejeni in nagnjeni k napakam, je kratkoročna vizija hibridnih sistemov, kjer kvantni koprocesor deluje skupaj s klasičnimi visoko zmogljivimi računalniki. Glavna prizadevanja industrije v letu 2025 odražajo to konvergenco. Na primer, NVIDIA je napovedala DGX Quantum, platformo, ki tesno povezuje enega izmed svojih najsodobnejših GPU-jev s kvantnim krmilnikom podjetja Quantum Machines, kar omogoča usklajene kvantno-klasične algoritme quantum-machines.co. Takšna postavitev omogoča, da kvantni računalnik med izvajanjem algoritma brezhibno predaja naloge GPU-ju (in obratno) – kar je ključno za področja, kot je raziskovanje kvantne umetne inteligence. Podobno sta na Japonskem Fujitsu in RIKEN predstavila načrte za 256-kubitni superprevodni kvantni računalnik, integriran v klasično superračunalniško platformo, z namenom ponuditi hibridne kvantne storitve, kjer konvencionalni CPU-ji/GPU-ji obdelujejo dele problema, kvantni čip pa tiste, ki imajo koristi od kvantnega pospeška fujitsu.com.

Veliki ponudniki oblačnih storitev prav tako razvijajo Quantum-as-a-Service s hibridnimi API-ji – Microsoftov Azure Quantum na primer razvijalcem omogoča izvajanje kode, ki uporablja tako klasično računalništvo Azure kot kvantno strojno opremo (od partnerjev ali iz Microsoftovih lastnih raziskovalnih naprav) v enem delovnem toku news.microsoft.com. Strojna oprema, ki to omogoča, vključuje posebne krmilne integrirana vezja, ki se povezujejo s kubiti (pogosto delujejo pri kriogenih temperaturah) in visokopasovne povezave med kvantnimi regali in klasičnimi strežniki. Tudi na ravni čipa raziskovalci preučujejo so-pakiranje klasičnih in kvantnih komponent. Nekatere eksperimentalne zasnove na primer integrirajo nize kubitov na isti substrat kot CMOS vezja, ki nadzorujejo/berajo te kubite – v bistvu “kvantni SoC-ji” v zgodnji obliki.

Drugi pristop so podjetja, ki uporabljajo klasične čipe za simulacijo ali pospeševanje kvantnih algoritmov. IBM-ova najnovejša kvantna časovnica (IBM je leta 2021 uvedel napravo s 127 kubiti in cilja na več kot 1.000 kubitov v letu 2025) poudarja izboljšano klasično elektroniko za korekcijo napak in nadzor kubitov, kot so prilagojena integrirana vezja, ki lahko delujejo pri kriogenih temperaturah. In zanimivo je, da kvantno navdihnjeni algoritmi, ki tečejo na klasičnih superračunalnikih, prav tako vplivajo na zasnovo procesorjev – na primer, nekateri HPC čipi so optimizirani za naloge linearne algebre, ki posnemajo simulacije kvantnih vezij.

Izraz “kvantno-klasična hibridna vezja” tako zajema prehodno obdobje: namesto da bi kvantne računalnike obravnavali kot povsem ločene, je zdaj poudarek na integriranih sistemih. Leta 2025 je praktično uporabno kvantno računalništvo še vedno v povojih, vendar ti hibridni pristopi postavljajo temelje. Kot primer navzkrižnega opraševanja je Microsoftovo raziskovanje topoloških kubitov zahtevalo razvoj novega kriogenega čipa (Majorana 1) z eksotičnimi materiali, kot sta indijev arzenid in aluminij, za gostovanje Majoranovih kvazi-delcev news.microsoft.com – opomnik, da napredek kvantne strojne opreme pogosto premika meje izdelave čipov in znanosti o materialih.

Povzetek: kvantno računalništvo leta 2025 ne nadomešča klasičnih čipov, temveč jih dopolnjuje. Industrija išče načine, kako izkoristiti kvantne pospeševalnike skupaj s klasičnimi procesorji za določene naloge (kot so simulacije molekul zdravil ali optimizacijski problemi). Vsak večji tehnološki igralec – IBM, Google, Intel, Microsoft, Amazon in zagonska podjetja, kot so IonQ, Rigetti – sledi temu hibridnemu pristopu. Ko se kvantna strojna oprema počasi, a vztrajno izboljšuje, se bo integracija s klasičnimi integriranimi vezji le še poglabljala. Pričakujemo lahko, da bodo prihodnji superračunalniki imeli “QPU” module poleg CPU/GPU modulov in nove vrste integriranih vezij, ki razumejo jezik kubitov. To je nastajajoč, a vznemirljiv trend, ki bi lahko v prihodnjih letih na novo opredelil računalništvo.

Glavni igralci, zagonska podjetja in tržna dinamika v letu 2025

Velikani industrije in strategije: Pokrajino industrije integriranih vezij v letu 2025 oblikuje peščica velikih podjetij, od katerih vsako sprejema drzne poteze:

Intel: Ugledni velikan x86 je sredi velike preobrazbe pod novim vodstvom. Po več letih proizvodnih spodrsljajev in celo svoji prvi letni izgubi od leta 1986 (čista izguba 18,8 milijarde dolarjev v letu 2024) reuters.com, je Intel temeljito spremenil svojo strategijo. Dolgoletnega izvršnega direktorja Pata Gelsingerja (zaposlen 2021) je leta 2025 nasledil Lip-Bu Tan, ki ni izgubljal časa z vnovičnim ocenjevanjem Intelovega posla s tovarnami in načrta tehnoloških postopkov reuters.com. Intelova drzna obljuba o doseganju “5 vozlišč v 4 letih” je na preizkušnji: njuni Intel 7 in Intel 4 sta v proizvodnji, Intel 3 je tik pred začetkom, najpomembnejša pa sta 20A in 18A (razred 2 nm), cilj za leti 2024–25. Reuters je poročal, da novi izvršni direktor razmišlja o preusmeritvi fokusa na 14A (1,4 nm) in zmanjšanju pomena 18A, tudi če to pomeni odpis milijard v raziskavah in razvoju, da bi ponudili bolj konkurenčen proces zunanjim strankam, kot sta Apple ali NVIDIA reuters.com. Intel se zaveda, da je pridobivanje velikih strank za tovarniško proizvodnjo ključno za njegovo prihodnost, še posebej, ker želi postati vodilni pogodbeni proizvajalec čipov z odpiranjem svojih tovarn za izdelavo čipov drugih podjetij. V ta namen je bil leta 2025 presenetljiv razvoj predlog skupnega podjetja Intel-TSMC: TSMC naj bi predlagal prevzem upravljanja Intelovih tovarn (TSMC bi imel do 50 % lastništva) in povabil NVIDIA, AMD, Broadcom, Qualcomm in druge k vlaganju v podjetje reuters.com. Ta načrt – očitno spodbujen s strani ameriške vlade – je namenjen preobratu Intelove proizvodnje z izkoriščanjem strokovnega znanja TSMC, brez popolne oddaje lastništva (Washington je vztrajal, da Intel ne sme biti “v celoti v tuji lasti”) reuters.com. Takšno skupno podjetje bi bilo pred leti nepredstavljivo, a kaže na Intelov nov pragmatizem ob vodstvu TSMC v tehnoloških postopkih. Na področju izdelkov Intel podvaja napore na področjih, kot so GPU-ji (prek ARC grafike in podatkovno središčnih čipov Ponte Vecchio) in specializirani pospeševalniki (čipi za umetno inteligenco in omrežja), medtem ko se njegov osnovni posel s procesorji za osebne računalnike in strežnike bori proti AMD. Intelovo sprejemanje čipletov in heterogene integracije (kot je razvidno pri Meteor Lake in prihajajočih procesorjih Arrow Lake) je še ena strateška sprememba. Zaradi državnih spodbud (CHIPS Act) Intel gradi tudi nove tovarne v Ohiu, Arizoni in Nemčiji, z namenom pridobivanja naročil za tovarniško proizvodnjo. Občutek je, da sta leti 2025–2026 “prelomni” leti za Intel, da ponovno osvoji tehnološko vodstvo ali tvega še večji zaostanek – zato takšna nujnost v partnerstvih in prestrukturiranju.
TSMC: Tajvansko podjetje za proizvodnjo polprevodnikov (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company) ostaja neprimerljiv vodilni proizvajalec čipov po naročilu, ki izdeluje čipe za Apple, AMD, NVIDIA, Qualcomm in nešteto drugih. TSMC-jeva odličnost na vodilnem robu (bil je prvi pri množični proizvodnji 7 nm, 5 nm, 3 nm) ga je naredila za nepogrešljivega. Leta 2025 TSMC izvaja povečanje proizvodnje na 3 nm (N3) – kar je Apple hitro prevzel za svoj čip A17 konec leta 2023 – in pripravlja 2 nm (N2) za poskusno proizvodnjo v drugi polovici 2025 en.wikipedia.org. Njegova sposobnost dosledne uvedbe novih tehnologij je ohranila zvestobo strank; na primer, TSMC-jevi 3 nm izkoristki naj bi bili blizu 80–90 %, kar je precej nad Samsungovimi, kar je pomagalo pridobiti posle, kot je celoten Applov obseg 3 nm ts2.tech. TSMC-jev izziv je zdaj geografska širitev in zmogljivost. Geopolitične skrbi glede Tajvana so TSMC spodbudile k vlaganju v tovarne v tujini: gradi tovarno v Arizoni (ZDA) in eno v Kumamotu (Japonska). Projekt v Arizoni, predviden za 2024–25, je naletel na zamude in prekoračitve stroškov, vendar je TSMC namenil dodatnih 40 milijard dolarjev za vzpostavitev dveh tovarn tam (N4 in kasneje N3 proces) ob močni spodbudi ameriških strank in vlade. Leta 2025 so se celo pojavila poročila, da bo TSMC povečal skupne naložbe v ZDA na 100 milijard dolarjev za izgradnjo treh novih tovarn in dveh naprednih obratov za pakiranje v prihodnjih letih pr.tsmc.com finance. yahoo.com. Podobno je bil TSMC v Evropi v pogovorih z Nemčijo o tovarni (verjetno osredotočeni na avtomobilske čipe). Te širitve delno financirajo gostiteljske vlade; TSMC je zgodovinsko večino proizvodnje ohranjal na Tajvanu zaradi učinkovitosti, zato je ta premik v globalni prisotnosti pomemben. Tehnološko se TSMC tudi diverzificira – ponuja specializirane procese (kot je N6RF za 5G RF čipe ali N5A za avtomobilsko industrijo) in vlaga v napredno 3D pakiranje (njegove SoIC in WoW – wafer-on-wafer tehnike zlaganja). Vodstvo TSMC je izrazilo previden optimizem, da se lahko Moorov zakon nadaljuje z inovacijami, kot so GAA tranzistorji in morda 3D izdelava, hkrati pa opozarja, da se stroški povečujejo. Finančno TSMC ostaja zelo močan, čeprav so se prihodki v letu 2023 nekoliko zmanjšali zaradi globalne korekcije zalog; pričakuje se, da se bo rast v letih 2024–2025 nadaljevala, predvsem zaradi povpraševanja po HPC in avtomobilski industriji. Skratka, TSMC je leta 2025 ključni člen svetovne verige dobave integriranih vezij, in njegove poteze – tehnične (kot so razvojne poti tehnologij) ali strateške (kot je morebitno skupno podjetje z Intelom ali regionalne tovarne) – imajo posledice za celotno industrijo.
Samsung Electronics: Samsung je drugi igralec na najnaprednejši ravni livarn (poleg tega, da je vodilni proizvajalec pomnilniških čipov). Leta 2022 je naredil preskok z 3 nm GAAFET, vendar se je soočal s težavami pri izkoristku in količinah. Leta 2025 se Samsung osredotoča na izboljšanje izkoristka pri 3 nm (da bi pritegnil velike stranke – na primer, pridobil je Googlov mobilni čip Tensor G5 na 3 nm ts2.tech) in si prizadeva za 2 nm do 2025–26 en.wikipedia.org. Vendar pa industrijski opazovalci na splošno menijo, da je Samsung nekoliko za TSMC glede pripravljenosti procesov ts2.tech. Samsung je tudi edinstven po svojem portfelju izdelkov – razvija lastne mobilne procesorje (Exynos), slikovne senzorje itd., hkrati pa proizvaja tudi za druge. Leta 2025 je Samsungova logična divizija dobila zagon zaradi naročil za visokozmogljivo računalništvo (na primer proizvodnja nekaterih Nvidiinih čipov, morda določenih različic GPU ali licenčnih dogovorov za pakiranje čipov). Samsungov pomnilniški posel (DRAM/NAND) je bil v zatonu, vendar naj bi si opomogel zaradi povpraševanja po pomnilniku z visoko pasovno širino, ki ga poganja umetna inteligenca (Samsung je vodilni v HBM in hitrem GDDR pomnilniku, ki se uporablja v GPU-jih). Glavna Samsungova pobuda je 3D integracija pomnilnika in logike – prikazali so zlaganje DRAM neposredno na CPU-je za odpravo ozkih grl pri pomnilniku. Poleg tega Samsung še naprej vlaga v raziskave in razvoj novih materialov, kot so MRAM in GAA tranzistorji za manj kot 2 nm, ter celo raziskuje 2D materiale v sodelovanju z akademskimi partnerji. Komercialno želi Samsung Foundry povečati bazo strank med podjetji brez lastne proizvodnje; je ena redkih možnosti za podjetja, ki želijo napredne tehnologije zunaj TSMC. Južnokorejska vlada prav tako podpira Samsung (in SK Hynix) v nacionalnih prizadevanjih, da ostane polprevodniška velesila, vključno z lastnimi programi za kadre in raziskave ter razvoj.
AMD: Leta 2025 AMD žanje sadove stav, ki jih je naredil pred leti. Trdno se je uveljavil kot glavni x86 CPU konkurent Intelu, zaseda pomemben delež na trgih PC-jev in strežnikov s svojima družinama Zen 4 in Zen 5, ki izkoriščata prednosti TSMC-jevega proizvodnega procesa in AMD-jevo vodilno vlogo pri zasnovi čipletov. AMD-jevi EPYC strežniški procesorji (Genoa in naprej) imajo do 128 jeder in ponujajo razmerje zmogljivost/cena, ki pogosto presega Intelove Xeone, zaradi česar jih sprejemajo največji ponudniki oblačnih storitev in podjetja. Na področju grafičnih procesorjev skupina Radeon zaostaja za Nvidio na področju umetne inteligence, vendar podjetje veliko vlaga, da bi to spremenilo. Pod vodstvom izvršne direktorice dr. Lise Su je AMD izvedel strateške prevzeme – zlasti Xilinx (FPGAs) leta 2022 in Pensando (DPU-ji) – da bi razširil svoj portfelj na področju prilagodljivega računalništva in omrežij. Do leta 2025 se to že obrestuje: AMD lahko ponudi CPU-je, GPU-je, FPGA-je in SmartNIC-e, široko ponudbo silicija za podatkovne centre, ki se približuje ponudbi Intela ali Nvidie. Velika AMD-jeva poteza v letu 2025 so pospeševalniki umetne inteligence: njegov MI300 APU združuje CPU-je in GPU-je z ogromnim HBM pomnilnikom v enem paketu, namenjenem HPC in nalogam učenja umetne inteligence. Sledile so napovedi serij MI350 in MI400 grafičnih procesorjev, ki naj bi prinesli do 35× izboljšanje zmogljivosti AI inferenc v primerjavi s prejšnjo generacijo finance.yahoo.com. Čeprav NVIDIA še vedno prevladuje v svetu umetne inteligence, AMD izkorišča pristop odprtega ekosistema (npr. z uporabo odprte programske opreme, kot je ROCm, in z napovedjo, da bodo njegovi novi sistemi na osnovi MI300 uporabljali odprte omrežne standarde namesto lastniškega NVLink reuters.com), da se pozicionira kot resna alternativa za infrastrukturo umetne inteligence v oblaku. Tesna partnerstva AMD-ja z največjimi hiperskalerji (kot so napovedi z Microsoftom za AI oblačne instance ter s podjetji, kot sta Meta in Oracle, ki se pojavljajo na njegovih dogodkih reuters.com) kažejo, da napreduje. Finančno je AMD hitro rasel v letih 2022–2024; leto 2025 bo morda bolj zadržano pri osebnih računalnikih (zaradi šibkega trga PC-jev), a močno na področju podatkovnih centrov in vgrajenih rešitev (Xilinx). Eden od izzivov bo zagotoviti zadostno dobavo iz TSMC za svoje potrebe, saj svetovno povpraševanje po AI čipih obremenjuje zmogljivosti livarn. AMD še naprej zagovarja tehnologije čipletov in 3D čipov – ima načrte za hibridne CPU-je (mešanje visokozmogljivih in učinkovitih jeder, potencialno s čipleti iz različnih proizvodnih procesov) in večjo uporabo 3D zloženega predpomnilnika ali celo logike. Na splošno je AMD leta 2025 povsem preoblikovano podjetje v primerjavi z desetletjem nazaj, ki velja za vodilnega inovatorja na področju CPU-jev in resnega igralca v širši polprevodniški industriji.

“Fabless” velikan GPU-jev

“pospešenemu računalništvu”

L40S in H100 GPU-ji

GPU-jev z arhitekturo “Blackwell”

strežniki DGX H100

licencirati svojo GPU intelektualno lastnino

reuters.com

proizvajala nekatere čipe v ZDA

stotine milijard

manufacturingdive.com

“Pogoni svetovne AI infrastrukture se prvič gradijo v Združenih državah”

manufacturingdive.com

Grace

izjemno vplivna

konkurenco AI čip startupov in drugih velikanov

techcrunch.com

Qualcomm: Kralj čipov za pametne telefone se prilagaja raznolikemu trgu. Qualcommovi Snapdragon SoC-ji še vedno poganjajo velik delež Android telefonov in tablic ter ponujajo kombinacijo visoko zmogljivega CPU-ja (Arm jedra), Adreno GPU-ja, AI DSP-ja, 5G modema, ISP-ja itd. na enem čipu. Leta 2025 najnovejša serija Snapdragon 8 Gen (izdelana na TSMC 4 nm) poudarja umetno inteligenco na napravi, podjetje pa je predstavilo delovanje velikih jezikovnih modelov na telefonu. Vendar pa je obseg pametnih telefonov po svetu zrel, zato se je Qualcomm agresivno razširil na področje avtomobilske industrije in interneta stvari (IoT). Njegov avtomobilski posel (Snapdragon Digital Chassis) ima naročila v vrednosti več milijard, saj avtomobilskim proizvajalcem zagotavlja čipe za povezljivost, informacijsko-zabavne sisteme in ADAS. Na primer, Qualcomm je pridobil pogodbe za dobavo sistemov GM-ju in BMW-ju, njegov avtomobilski prihodek pa hitro raste. Na področju IoT in nosljivih naprav Qualcomm razvija različice svojih čipov za AR/VR očala, pametne ure in industrijske IoT aplikacije. Prelomni trenutek je bil Qualcommov prevzem podjetja Nuvia leta 2021, zagonskega podjetja z naprednimi Arm CPU jedri – do leta 2025 naj bi Qualcomm predstavil lastna Oryon CPU jedra (na osnovi Nuvia tehnologije), da bi izboljšal zmogljivost prenosnikov in izzval Applove M-serije čipov na področju učinkovitosti. Če bo uspešen, bi se lahko Qualcomm v letih 2024–2025 ponovno uveljavil na trgu prenosnikov/osebnih računalnikov s konkurenčnimi Arm čipi za Windows računalnike in si morda izboril nišo na prostoru, kjer prevladujeta Intel in AMD. Drugo področje je RISC-V: Qualcomm eksperimentira z RISC-V mikrokrmilniki (na primer v Bluetooth čipih), da bi zmanjšal odvisnost od Arm za določene intelektualne lastnine. Kot vodilni fabless oblikovalec integriranih vezij (po prihodkih je bil Qualcomm uvrščen na 1. mesto med svetovnimi fabless podjetji semimedia.cc), so Qualcommove strateške poteze pod drobnogledom. Leta 2025 se Qualcomm sooča s spori glede licenc za patente (npr. tekoči pravni spori z Armom zaradi Nuvia tehnologije) in večjo konkurenco na področju Android SoC-jev (MediaTek, Googlov Tensor itd.), vendar ga širok portfelj in vodilni položaj na področju brezžičnih tehnologij (5G Advanced in razvoj 6G) ohranjata v ospredju. Finančno je imel Qualcomm izjemno leto 2021 zaradi povpraševanja po 5G telefonih, nato pa je leta 2023 sledilo upočasnitev; leto 2025 naj bi se stabiliziralo, ko se zaloge telefonov normalizirajo in se začne rast na področju avtomobilizma/IoT. Skratka, Qualcomm izkorišča svoj brezžični DNK in strokovno znanje o SoC, da ostaja prevladujoča sila, tudi ko išče nove gonilnike rasti zunaj zasičenega trga pametnih telefonov.
Apple: Čeprav ni tradicionalno podjetje s polprevodniki, je Applov vpliv na svet IC izjemen. Je največja stranka podjetja TSMC in je postavila nove standarde za to, kaj lahko doseže namensko silicij v potrošniških napravah. Applova odločitev, da za računalnike Mac razvije lastne čipe M1/M2 serije (na 5 nm in 5 nm+), se je izkazala za pravilno zaradi impresivne zmogljivosti na vat, in do leta 2025 bo Apple verjetno uporabljal M3 (3 nm) za Mace in A18 (3 nm ali 2 nm) za iPhone. Applova strategija tesne integracije – načrtovanje čipov znotraj podjetja, ki popolnoma ustrezajo njihovi programski opremi – prinaša vodilne procesorje, grafiko in AI pospeševalnike v telefonih in računalnikih. To ustvarja konkurenčni pritisk na podjetja, kot so Intel, AMD in Qualcomm (pravzaprav je Applov uspeh spodbudil Qualcommov prevzem Nuvie, da bi okrepil svoje Arm jedra za računalnike). Apple načrtuje tudi lastne pomožne čipe: namenski slikovni procesorji, Neural Engine, povezovalni čipi (dela na lastnem 5G modemu, čeprav je ta projekt naletel na zamude). Leta 2025 naj bi Apple pripravljal lastne celične modem čipe, ki bodo sčasoma nadomestili Qualcommove v iPhonih – to je zahtevna, a prelomna poteza, če bo uspela. Poleg tega Applov prodor v obogateno resničnost (s slušalkami Vision Pro) temelji na namensko razvitih čipih, kot sta M2 in novi R1 čip za združevanje senzorjev. Te Applove poteze poudarjajo širši trend: sistemska podjetja se vertikalno integrirajo v načrtovanje čipov, da bi razlikovala svoje izdelke. Applova velikost in sredstva mu omogočajo, da je pri tem edinstveno učinkovit, vendar mu sledijo tudi drugi, kot sta Tesla (čipi za FSD v avtomobilih) in Amazon (Graviton strežniški procesorji) na svojih področjih. Z vidika tržne dinamike Applov ogromen nakup polprevodnikov (desetine milijard letno) in izključna uporaba najsodobnejših zmogljivosti (pogosto ima prvi dostop do najnovejše TSMC-jeve tehnologije za iPhone čipe) oblikujeta ponudbo in povpraševanje v celotni industriji. Na primer, Applova uporaba TSMC 3 nm v letih 2023–2024 je sprva pustila malo zmogljivosti za druge, kar je vplivalo na njihove časovnice izdelkov. Tako Apple, čeprav čipov ne prodaja zunanjim podjetjem, ostaja ključni igralec v trendih polprevodniške industrije – bodisi z inovacijami v pakiranju (npr. M1 Ultra uporablja silicijev interposer za povezavo dveh M1 Max čipov, kar prikazuje napredno pakiranje) ali preprosto z višanjem pričakovanj potrošnikov glede zmogljivosti. Leta 2025 bo Apple verjetno nadaljeval niz letnih izboljšav čipov in morda presenetil z novimi kategorijami (morda več nosljivih ali AR naprav) – vse to bo poganjal njihov oddelek za načrtovanje silicija, ki ga vodi priznana ekipa čipovskih strokovnjakov (med katerimi je veliko bivših zaposlenih iz PA-Semi in drugih industrijskih veteranov).

Dejavnost zagonskih podjetij in novi vstopajoči: Živahne inovacije v polprevodnikih niso omejene le na uveljavljena podjetja. V zadnjih nekaj letih je v zagonska podjetja s polprevodniki priteklo več milijard tveganega kapitala – preporod, ki ga pogosto imenujejo »boom zagonskih podjetij s čipi« (po dolgem zatišju v 2000-ih). Do leta 2025 nekatera od teh zagonskih podjetij že dosegajo rezultate, druga pa se soočajo s težkimi realnostmi konkurence v kapitalsko intenzivni industriji. Nekaj opaznih področij, na katera se osredotočajo zagonska podjetja:

AI pospeševalniki: To je bilo najbolj vroče področje za zagonska podjetja. Podjetja kot so Graphcore (VB), SambaNova (ZDA), Cerebras (ZDA), Mythic (ZDA, analogno računalništvo), Horizon Robotics (Kitajska), Biren Technology (Kitajska) in številna druga so nastala z namenom ustvarjanja čipov, prilagojenih za AI delovne obremenitve. Vsako ima svoj edinstven arhitekturni pristop – Graphcore s svojim večjedrnim IPU in ogromnim pomnilnikom na čipu, Cerebras s svojim rekordnim čipom v velikosti rezine (850.000 jeder) za treniranje velikih mrež naenkrat, Mythic z analognim računanjem v pomnilniku itd. Do leta 2025 so nekateri našli svoje niše (Cerebras se na primer uporablja v določenih raziskovalnih laboratorijih, njihova tehnologija pa je bila celo sprejeta v skupnih podjetjih na Bližnjem vzhodu), vendar je prevlada NVIDIA predstavljala visoko oviro. Kljub temu se pojavljajo nova zagonska podjetja, ki pogosto ciljajo na specifične AI niše, kot so edge AI, nizka poraba ali zasebnosti prilagojena umetna inteligenca. Zanimiv novinec leta 2025 je Tenstorrent (pod vodstvom legendarnega arhitekta čipov Jima Kellerja), ki razvija hibridne čipe AI/CPU na osnovi RISC-V – to je primer navzkrižnega opraševanja, saj ima partnerstva z uveljavljenimi podjetji (npr. Samsung bo izdeloval nekatere njihove zasnove).
RISC-V in odprta strojna oprema: Vzpon RISC-V ISA je spodbudil številna zagonska podjetja, ki gradijo procesorje in mikrokontrolerje na osnovi RISC-V. Podjetja kot je SiFive (ustanovitelji so izumitelji RISC-V) ponujajo IP zasnove in prilagojena jedra – do leta 2025 se SiFive IP uporablja v avtomobilskih čipih, IoT krmilnikih in celo v naslednji generaciji vesoljskega procesorja NASA. Na Kitajskem so se razmnožila RISC-V zagonska podjetja (npr. StarFive, Alibaba’s T-Head, Nuclei itd.), saj država išče domače alternative CPU zaradi sankcij eetimes.com. Tudi Evropa je doživela RISC-V projekte, delno podprte z vladnimi pobudami za tehnološko suverenost eetimes.com. Obstajajo zagonska podjetja, ki se osredotočajo na visokozmogljive RISC-V strežniške CPU-je (kot Ventana in Esperanto v ZDA), ki želijo izzvati Arm in x86 v podatkovnih centrih. Čeprav je še zgodaj, je nekaj RISC-V čipov že izdelanih na naprednih vozliščih, kar kaže na obetavno zmogljivost. Gibanje odprtokodne strojne opreme sega onkraj CPU-jev – nekatera zagonska podjetja razvijajo odprtokodne GPU zasnove, odprte AI pospeševalnike itd., čeprav se soočajo z vprašanjem, kako učinkovito monetizirati. Do leta 2025 ima RISC-V International na tisoče članov (4.600+ v letu 2025) csis.org in ekosistem zori z boljšo programsko podporo (Linux distribucije, Android na RISC-V itd.) eetimes.com eetimes.com. Zagonska podjetja tukaj pogosto izkoriščajo val inovacij in geopolitičnih vetrov v hrbet, saj več držav financira RISC-V za zmanjšanje odvisnosti od tuje intelektualne lastnine.
Analogno in fotonsko računalništvo: Zunaj digitalnega okvira nekaj zagonskih podjetij raziskuje analogno ali optično računalništvo za specializirane prednosti. Mythic, omenjen prej, je poskušal z analognim AI sklepanjem na osnovi flash pomnilnika (čeprav je leta 2023 naletel na finančne težave). Lightmatter in LightOn sta zagonski podjetji, ki integrirata fotoniko na čip za pospeševanje AI z izračuni pri svetlobni hitrosti – do leta 2025 ima Lightmatter delujoč optični pospeševalnik v uporabi v nekaterih laboratorijih. To so visoko tvegane, a potencialno zelo donosne stave, ki še niso postale del glavnega toka, a ponazarjajo ustvarjalnost v zagonskem prostoru, ki se loteva konca Moorovega zakona na netradicionalne načine. Podobno lahko zagonska podjetja na področju kvantnega računalništva (kot so Rigetti, IonQ, D-Wave za kvantno popuščanje ipd.) štejemo za del razširjenega ekosistema polprevodniških zagonskih podjetij, čeprav njihove naprave delujejo zelo drugače kot klasični integrirani vezji.
Inovatorji na področju čipletov in IP: Nekatera nova podjetja se osredotočajo na infrastrukturo okoli čipletov in naprednega pakiranja. Na primer, Astera Labs (nedavno uspešno zagonsko podjetje) izdeluje rešitve za povezljivost PCIe/CXL, podobne čipletom, ki pomagajo povezovati procesorje z pospeševalniki in pomnilnikom – tovrstni “lepilni čipi” so vse pomembnejši. Zagonska podjetja, kot sta SiFive (omenjeno prej) ali izpeljanke podjetja Arm, prav tako delujejo kot dobavitelji IP, kar je ključno v svetu čipletov (prodaja zasnov jeder, ki jih lahko drugi integrirajo). Obstajajo pobude, kot je konzorcij Universal Chiplet Interconnect Express (UCIe), ki privablja sodelovanje zagonskih podjetij za izgradnjo ekosistema standardiziranih vmesnikov med čipi.

Na splošno je scena zagonskih podjetij v polprevodniški industriji leta 2025 živahna, podprta tako z rizičnim kapitalom kot tudi z državnimi subvencijami v nekaterih regijah. Mnoga od teh podjetij ustanavljajo veterani iz industrije – pravzaprav je eden od trendov “odhod iz Intela”, ki je spodbudil nastanek zagonskih podjetij. Ko so Intel in drugi prestrukturirali, so izkušeni inženirji odšli in ustanovili ali se pridružili zagonskim podjetjem, kar je v enem članku EE Times označeno kot “svetla plat odhoda” – vnašanje talentov v nove podvige eetimes.com. Seveda ne bodo vsi preživeli; stroški izdelave in prevlada uveljavljenih podjetij na določenih trgih (kot je AI) predstavljajo izziv. Toda tudi tam, kjer zagonska podjetja ne izrinejo velikih igralcev, pogosto poganjajo nove ideje, ki jih ti nato prevzamejo. Na primer, koncept čipletov so pred desetletji uvedla manjša podjetja; zdaj je to industrijski standard. Podobno je RISC-V iz akademskega projekta postal komercialna sila predvsem zaradi zagonske energije in skupnostnega prizadevanja.

Z vidika tržne dinamike je druga ključna tema konsolidacija proti specializaciji. V letih 2020–2022 smo videli mega združitve (NVIDIA je poskušala kupiti Arm; AMD je kupil Xilinx; Intel je kupil Tower itd.). Do leta 2025 so regulatorji zavzeli strožje stališče do velikih združitev, zlasti tistih z geopolitičnim vplivom (posel Arm-NVIDIA je bil blokiran leta 2022). Kljub temu ima industrija nekaj prevladujočih velikanov, a tudi cvetoč dolg rep specializiranih podjetij. Ravnotežje moči je odvisno od dostopa do proizvodnje (prostor v tovarnah je omejen vir) in dostopa do strank (zaklepanje v ekosistem, programska podpora so ključni – npr. CUDA za NVIDIA, x86 združljivost za Intel/AMD itd.).

Enega ne moremo prezreti segmenta pomnilnika tudi v dinamiki trga: podjetja kot so Samsung, SK Hynix, Micron – veliki proizvajalci pomnilnikov – so šla skozi ciklično upadanje, a se zdaj pripravljajo na novo povpraševanje (UI je zelo pomnilniško intenzivna). Leta 2025 bo Micron začel s testiranjem High-NA EUV izdelanega DRAM-a za naslednjo generacijo DDR5 in GDDR7, SK Hynix pa vodi na področju HBM3 pomnilnika za AI pospeševalnike. Navdušenje vlada tudi okoli novih nehlapnih pomnilnikov (kot sta MRAM, ReRAM), ki končno najdejo niše v IoT ali kot vgrajeni pomnilnik v SoC-jih.

Vsi ti dejavniki prispevajo k dinamični strukturi industrije v letu 2025: velike priložnosti, ki poganjajo rast, a tudi močna konkurenca in geopolitične zapletenosti, na katere se bomo zdaj osredotočili.

Geopolitične in regulativne sile, ki oblikujejo industrijo integriranih vezij

Sektor integriranih vezij v letu 2025 ne obstaja v vakuumu – je globoko prepleten z globalno politiko, vprašanji nacionalne varnosti in mednarodno trgovinsko politiko. Polprevodniki so pravzaprav postali osrednja fronta v tehnoloških napetostih med ZDA in Kitajsko ter v središču industrijske politike po vsem svetu. Ključni razvojni dogodki na tem področju:

Izvozni nadzori in tehnološke omejitve: Od leta 2022 in z zaostrovanjem skozi 2023–2025 so Združene države (skupaj z zavezniki, kot sta Nizozemska in Japonska) uvedle obsežne izvozne omejitve za napredne polprevodnike in opremo na Kitajsko. Ta pravila prepovedujejo podjetjem prodajo najnaprednejših AI čipov Kitajski (npr. NVIDIA A100/H100, razen če gre za oslabljeno različico z nižjo zmogljivostjo) in prepovedujejo izvoz EUV litografskih strojev ter druge vrhunske opreme za proizvodnjo čipov. Leta 2025 je ameriška administracija dodatno razširila omejitve, da zajamejo še več AI čipov in celo določeno programsko opremo za načrtovanje čipov, pri čemer so se sklicevali na nacionalno varnost csis.org, sidley.com. Ti ukrepi so namenjeni zaustavitvi napredka Kitajske na področju najnaprednejše računalniške tehnologije (zlasti čipov, ki bi jih lahko uporabili za vojaško ali nadzorstveno UI). Kitajska je protestirala in sprejela povračilne ukrepe: na primer, leta 2023 je začela kibernetski pregled Microna (velikega ameriškega proizvajalca pomnilnikov) in na koncu prepovedala nekatere Micronove izdelke v kritični infrastrukturi – kar je bilo splošno razumljeno kot povračilni ukrep. Kitajska je leta 2025 začela tudi preiskovati NVIDIA in druga ameriška podjetja, s čimer je nakazala, da lahko svoj ogromen trg uporabi kot pogajalski adut eetimes.com. Poleg tega je Kitajska leta 2023 uvedla izvozne omejitve za surovine, kot sta galij in germanij (uporabljena v proizvodnji čipov in optiki), kot odgovor na zahodne ukrepe, kar kaže na prepletenost dobavnih verig.
Kitajska prizadevanja za tehnološko samozadostnost: Ker je odrezana od najsodobnejših čipov, je Kitajska podvojila prizadevanja za izgradnjo lastnega polprevodniškega ekosistema. To vključuje velike državne naložbe (tretja faza “Big Fund” je bila zagnana z milijardami za domača podjetja s čipi), subvencije za gradnjo tovarn čipov in podporo za odprte tehnologije, kot je RISC-V, da bi nadomestili tuje intelektualne pravice. Kot je bilo omenjeno, Kitajska izrecno sprejema RISC-V “za dosego tehnološke samozadostnosti in zmanjšanje odvisnosti od zahodno nadzorovanih ISA-jev v času geopolitičnih napetosti” eetimes.com. Kitajski proizvajalci čipov, kot je SMIC, naj bi prav tako uspeli proizvesti približno 7 nm čip z uporabo starejših DUV orodij (kot je razvidno iz razstavljanja MinerVA Bitcoin miner čipa iz leta 2022), čeprav v omejenih količinah. Do leta 2025 bo SMIC morda poskušal celo s procesi razreda 5 nm brez EUV – vendar verjetno z nizkim izkoristkom. Kitajska vlada si je zadala ambiciozne cilje (na primer 70 % samozadostnost pri polprevodnikih do leta 2025, kar ne bo doseženo, vendar napredek na zrelih vozliščih je viden). Huawei, vodilno kitajsko tehnološko podjetje, ki je bilo leta 2020 odrezano od TSMC, je leta 2023 presenetilo opazovalce z izdajo pametnega telefona (Mate 60 Pro) s 7 nm Kirin 9000s SoC, ki ga je izdelal SMIC – kar kaže, da bo Kitajska našla načine, da se znajde s tem, kar ima, čeprav morda ne v velikih količinah ali na ravni najnaprednejše tehnologije. Obstaja tudi vidik talentov: Kitajska je privabila številne v tujini izobražene inženirje in naj bi celo sodelovala pri kraji intelektualne lastnine, da bi pospešila svojo učno krivuljo. Geopolitično je to tekma z visokimi vložki – podobna “čipovski oboroževalni tekmi”, kjer ZDA poskušajo ohraniti 2–3 generacije prednosti, Kitajska pa poskuša dohiteti ali najti alternativne tehnološke poti.
Zakon o čipih in vračanje proizvodnje v domovino: Združene države Amerike so leta 2022 sprejele CHIPS and Science Act, s katerim so namenile 52 milijard dolarjev za subvencioniranje domačega raziskovanja in razvoja ter proizvodnje polprevodnikov. Do leta 2025 to že prinaša rezultate v obliki več novih projektov tovarn: Intelove tovarne v Ohiu (dve v gradnji), TSMC-jeva tovarna v Arizoni (čeprav je začetek proizvodnje zamaknjen na ~2025–26), Samsungova širitev v Teksasu ter širitev kapacitet pri GlobalFoundries in drugih. Zakon o čipih Intelov izvršni direktor ocenjuje kot »najpomembnejšo zakonodajo ameriške industrijske politike po drugi svetovni vojni« mitsloan.mit.edu. Pat Gelsinger je poudaril strateški pomen: »Geopolitiko je v zadnjih 50 letih določala nafta… Dobavne verige tehnologije so za digitalno prihodnost pomembnejše kot nafta za naslednjih 50 let.« mitsloan.mit.edu. Z drugimi besedami, zagotavljanje proizvodnje čipov doma (ali v zavezniških državah) je zdaj ključnega pomena za gospodarsko in nacionalno varnost. Podobno je Evropa zagnala EU Chips Act (program v vrednosti 43 milijard evrov) z namenom, da do leta 2030 podvoji svoj delež svetovne proizvodnje čipov in podpre nove tovarne (kot je načrtovana Intelova mega-tovarna v Magdeburgu v Nemčiji ter STMicro/GlobalFoundries v Franciji). Do leta 2025 je Intel z Nemčijo izpogajal povečane subvencije (približno 10 milijard evrov) za nadaljevanje gradnje tovarne, kar kaže, kako konkurenčne so države pri privabljanju teh visokotehnoloških naložb. Japonska je ustanovila konzorcij Rapidus (s podjetji kot so Sony, Toyota in državnimi vlaganji) za razvoj 2 nm tovarne do leta 2027 s pomočjo IBM – drzen poskus oživitve napredne proizvodnje logičnih čipov na Japonskem. Južna Koreja ni želela zaostajati in je napovedala lastne spodbude za vlaganje 450 milijard dolarjev v desetih letih, da ostane velesila na področju čipov (predvsem prek Samsunga in SK Hynix). V Indiji je vlada namenila 10 milijard dolarjev za projekte proizvodnje čipov z namenom vzpostavitve indijske tovarne (čeprav so bili poskusi s svetovnimi partnerji doslej neuspešni). Ta val državne podpore pomeni pomemben premik: po desetletjih globalizacije in koncentracije tovarn v Vzhodni Aziji se proizvodnja geografsko razpršuje – počasi, a opazno – in vlade aktivno usmerjajo rast industrijske baze za čipe.
Trgovinske zveze in »friendshoring«: Geopolitične napetosti so privedle tudi do novih zavezništev, osredotočenih na polprevodnike. ZDA, Japonska, Južna Koreja, Tajvan (neuradno) in Evropa usklajujejo izvozne omejitve in varnost dobavnih verig. Nizozemska (dom ASML) in Japonska (dom Nikon, Tokyo Electron itd.) sta se v začetku leta 2023 dogovorili, da bosta posnemali ameriške izvozne omejitve za opremo za čipe na Kitajsko, s čimer sta Kitajsko v bistvu odrezali od najnaprednejše litografije. Razpravlja se tudi o zavezništvu »Chip 4« (ZDA, Tajvan, Japonska, Južna Koreja) za sodelovanje pri odpornosti dobavnih verig. Friendshoring je izraz za preusmerjanje proizvodnje v zavezniške države – vidimo, da TSMC in Samsung vlagata v ZDA (prijatelja) in morda v Evropo, medtem ko ameriška podjetja brez lastnih tovarn iščejo načine za zmanjšanje odvisnosti od ene same regije. Vendar pa je to zapleteno: Tajvan je še vedno ključni člen (več kot 90 % najnaprednejših čipov izdela TSMC na Tajvanu). Svet se dobro zaveda, da bi vsak konflikt, ki bi vključeval Tajvan, pretresel globalno tehnološko gospodarstvo. To tveganje je pravzaprav eden glavnih razlogov, da so podjetja pripravljena plačati več za proizvodnjo na domačih tleh kot obliko zavarovanja. Na primer, Apple se je zavezal k nakupu čipov iz TSMC-jeve tovarne v Arizoni (čeprav bo ta sprva verjetno tehnološko korak za tajvanskimi tovarnami) kot strateško diverzifikacijo. Prav tako je prisotnost TSMC v Arizoni in na Japonskem deloma posledica želja ključnih strank/vlad, da imajo del proizvodnje na varnejših tleh.
Nacionalna varnost in predpisi: Države so tudi zaostrile nadzor nad naložbami in intelektualno lastnino, povezano s čipi. ZDA so razmišljale o omejitvah za ameriške državljane, ki delajo za kitajska polprevodniška podjetja, in omejile dostop kitajskih podjetij do EDA programske opreme in orodij za načrtovanje čipov, kjer prevladujejo ameriška podjetja (Cadence, Synopsys). Po drugi strani pa Kitajska povečuje podporo svojim programom vojaško-civilne fuzije, da bi uporabila komercialno tehnologijo v obrambi. Leta 2025 se politika nadzora izvoza še naprej razvija: na primer, ameriško ministrstvo za trgovino je uvedlo pravila, ki celo nadzorujejo izvoz naprednih uteži AI modelov v določene države clearytradewatch.com, sidley.com – kar kaže, kako sta AI in čipi povezana v političnem razmišljanju. Regulativni nadzor je prav tako strog pri velikih združitvah (kot omenjeno) in pri praksah v dobavnih verigah – vlade želijo preglednost, da bi se izognile nenadnim pomanjkanjem ključnih čipov (kot so tisti, ki se uporabljajo v zdravstvu, infrastrukturi itd.).
Vpliv na podjetja: Ameriška podjetja s čipi (NVIDIA, AMD, Lam Research, Applied Materials itd.) so morala prilagoditi napovedi prihodkov zaradi izgube dela kitajskega poslovanja zaradi izvoznih prepovedi. Nekatera se odzivajo z ustvarjanjem različic z nižjimi specifikacijami za Kitajsko (npr. NVIDIA-jeva čipa A800 in H800 nadomeščata A100/H100 za kitajski trg, omejena medsebojna povezava, da ostaneta pod pragom zmogljivosti). Kitajska podjetja, kot sta Huawei in Alibaba, hitijo z oblikovanjem rešitev mimo omejitev (npr. uporaba arhitektur čipletov z več čipi nižjega razreda za doseganje visoke zmogljivosti ali osredotočanje na optimizacijo programske opreme za večjo učinkovitost). Medtem se tajvanska in korejska podjetja znajdejo v občutljivem položaju, saj skušajo izpolnjevati zahteve zaveznikov, hkrati pa ne želijo popolnoma odtujiti ogromnega kitajskega trga. V Evropi avtomobilski proizvajalci in drugi aktivno podpirajo lokalne polprevodniške pobude, saj so spoznali, kako odvisni so bili od Azije za čipe.

V bistvu je industrija integriranih vezij leta 2025 prav toliko vprašanje geopolitike kot tehnologije. Izraz “vojna za čipe” je postal splošno uporabljen, kar odraža, da je vodilni položaj v polprevodnikih zdaj najpomembnejša nagrada za države. Naslednja leta bodo pokazala, kako učinkovite so te politike: bomo priča razcepu tehnoloških ekosistemov (zahodnih in kitajskih) z nezdružljivimi standardi in ločenimi dobavnimi verigami? Ali pa bo kljub napetostim globalno sodelovanje vztrajalo? Za zdaj je trend delna ločitev – Kitajska vlaga vire v samozadostnost, Zahod omejuje dostop Kitajske do najsodobnejše tehnologije, vse strani pa močno vlagajo, da ne bi zaostale. Edina gotovost je, da so čipi prepoznani kot “strateška sredstva”. Kot je dejal Pat Gelsinger: “Imamo izjemno svetovno odvisnost od zelo majhnega območja planeta… To ni dobro za odpornost naših dobavnih verig.” mitsloan.mit.edu Zato toliko ukrepov za ponovno uravnoteženje te odvisnosti.

Zaključek in pogled naprej

Povzetek: leto 2025 je prelomno za integrirana vezja, zaznamovano z izjemnim tehnološkim napredkom in povečanim strateškim pomenom. Na tehnološki strani smo priča ponovnemu izumu Moorovega zakona – skozi čiplete, 3D zlaganje, nove zasnove tranzistorjev in domensko specifične arhitekture, ki omogočajo skoke v zmogljivosti umetne inteligence in računalništva. Čipi so hitrejši in bolj specializirani kot kdaj koli prej, omogočajo preboje od generativne umetne inteligence do avtonomnih vozil. Hkrati je polprevodniška industrija postala žarišče globalne konkurence in sodelovanja. Vlade vlagajo v čipe kot še nikoli, saj se zavedajo, da vodilni položaj v polprevodnikih podpira gospodarsko in vojaško moč v sodobnem svetu. To je spodbudilo nova partnerstva (in rivalstva) ter preoblikuje, kje in kako se čipi proizvajajo.

Za splošno javnost so posledice teh razvojnih dosežkov globoke: zmogljivejši in učinkovitejši integrirani vezji pomenijo boljše potrošniške naprave, pametnejšo infrastrukturo in nove možnosti (kot so AI pomočniki ali varnejši samovozeči avtomobili), ki postajajo resničnost. Vstopamo pa tudi v obdobje, ko so čipi v središču pozornosti – bodisi zaradi pomanjkanja, ki vpliva na cene avtomobilov, bodisi zaradi tekmovanja držav glede silicijevih zmogljivosti. Izraz “Silicij je nova nafta” se zdi resničen mitsloan.mit.edu, saj povzema, kako ključne so te majhne komponente postale za vse vidike življenja in geopolitike.

Če pogledamo naprej, smer razvoja kaže na nadaljnje inovacije. Preostanek 2020-ih bo verjetno prinesel 1 nm-razredne procese (okoli 2027–2028) en.wikipedia.org, morda prve komercialne kvantne pospeševalnike integrirane v podatkovnih centrih in široko uporabo umetne inteligence v robnih napravah zahvaljujoč naprednim integriranim vezjem. Prav tako bomo morda videli rezultate današnjih raziskav na področju novih materialov in računalniških paradigm, ki se bodo začeli uresničevati v izdelkih. Do leta 2030 si industrija prizadeva doseči 1 bilijon dolarjev letnega prihodka deloitte.com, kar bo poganjalo povpraševanje po AI, avtomobilski industriji, IoT in še več. Če je leto 2025 kakršen koli pokazatelj, bo pot do tega cilja polna tako osupljivih tehnoloških prebojev kot tudi zapletenih strateških manevrov.

Ena stvar je gotova: integrirana vezja ostajajo srce digitalne revolucije, navdušenje sveta – in odvisnost od njih – pa še nikoli ni bilo večje. Vsak nov čip ali proces ni le inženirski dosežek; je gradnik prihodnjih inovacij in korak v globalni tekmi. Ko zaključujemo ta pregled, je jasno, da je industrija integriranih vezij leta 2025 bolj dinamična kot kdaj koli prej, resnično na stičišču znanosti, poslovanja in geopolitike – silicijeva revolucija, ki na vseh ravneh preoblikuje naš svet.

Viri:

semimedia.cc, deloitte.com, techcrunch.com, techcrunch.com , reuters.com, reuters.com, reuters.com, reuters.com, mitsloan.mit.edu , mitsloan.mit.edu, ts2.tech, ts2.tech, community.cadence.com , community.cadence.com, microchipusa.com, eetimes.com

AI, Chiplets, and the Future of Semiconductors

Oglej si posnetek na YouTube.