outlook |. “de-sinicization” pada kemasan tingkat lanjut bersifat kontraproduktif
2024-08-31
한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina
◇teknologi pengemasan yang canggih memainkan peran penting dalam chip ai yang diperlukan untuk revolusi teknologi kecerdasan buatan yang sedang berlangsung.
◇kenyataan dari rantai industri semikonduktor global saat ini adalah lebih dari 60% chip harus dikirim ke tiongkok, dan lebih dari 90% chip perlu dikirim ke asia untuk dikemas dan diuji sebelum dapat dijual di pasar global. termasuk negara-negara barat.
◇selain malaysia, jepang, singapura, vietnam, filipina, india, dll juga menjadi tujuan penting amerika serikat untuk mengerahkan basis manufaktur semikonduktor di luar negeri.
◇saat ini, di bidang pengemasan canggih, tiongkok dan amerika serikat berada di garis awal yang sama. keunggulan yang dikumpulkan amerika serikat di bidang miniaturisasi semikonduktor selama beberapa dekade terakhir tidak lagi dapat digunakan untuk membatasi tiongkok di bidang pengemasan canggih.
teks |. tan xiaojian
staf memeriksa chip lidar di bengkel pengemasan dan pengujian platform layanan publik di institut penelitian teknologi optoelektronik suzhou (difoto pada 2 juni 2024) foto oleh li ga/jurnal ini
belum lama ini, departemen perdagangan as mengeluarkan pengumuman peluncuran dana investasi inovasi awal sebesar $1,6 miliar untuk mewujudkan dan mempercepat penerapan dan peningkatan industri pengemasan canggih semikonduktor as. sebagai item prioritas tertinggi dalam program pendanaan "chip and science act" yang didedikasikan untuk penelitian dan pengembangan teknologi semikonduktor, mengapa teknologi pengemasan canggih begitu penting? apa maksud amerika serikat dalam tata letaknya di bidang terkait?
munculnya kemasan canggih
jika membahas perkembangan teknologi chip, “hukum moore” adalah istilah yang tidak bisa dihindari. arti dasarnya adalah: jumlah transistor yang dapat ditampung pada satu unit sirkuit terpadu berlipat ganda setiap 18 hingga 24 bulan.
"hukum moore" adalah hukum empiris yang diusulkan oleh gordon moore, direktur laboratorium penelitian dan pengembangan fairchild semiconductor company (pendahulu intel) pada tahun 1965. hukum ini mencerminkan kebutuhan perkembangan berkelanjutan industri digital akan teknologi chip dan juga merupakan sebuah strategi bisnis bagi perusahaan chip untuk mempertahankan posisi terdepan.
di satu sisi, peningkatan kinerja chip yang berkelanjutan telah mendorong pertumbuhan industri digital as yang berkelanjutan. setelah raksasa teknologi merasakan manfaat pasar yang dibawa oleh teknologi digital, mereka pada gilirannya akan berinvestasi besar-besaran dalam mendukung perusahaan chip amerika untuk mengembangkan chip generasi berikutnya, sehingga perusahaan chip amerika berani menginvestasikan sejumlah besar uang dalam peningkatan dan inovasi teknologi.
di sisi lain, pembaruan teknologi yang terus menerus juga menyebabkan harga chip terus merosot dengan indikator teknis yang stagnan. dengan melepaskan ekspektasi penurunan harga ke pasar, amerika serikat menekan pesaing perusahaan-perusahaan chip as. semakin tertinggal mereka, semakin besar pula kerugian mereka, dan bahkan mungkin bangkrut karena ketidakmampuan memenuhi kebutuhan hidup.
kedua aspek tersebut bekerja sama untuk menciptakan hasil "yang kuat akan selalu kuat" di bidang semikonduktor. “hukum moore” tidak hanya merupakan hukum industri, tetapi juga membantu amerika serikat mempertahankan posisi dominannya di bidang teknologi informasi.
alasan mengapa amerika serikat yakin dapat menjadi pemenang utama berdasarkan "hukum moore" dalam jangka panjang adalah karena as melihat jalur pengembangan teknologi komersial "miniaturisasi semikonduktor" dan percaya bahwa jalur ini dapat bertahan selama beberapa dekade - desain dan pembuatan akhir chip. selama kita terus mengurangi ukuran sirkuit dan menggunakan cahaya dengan panjang gelombang lebih pendek untuk litografi, kita dapat meningkatkan kinerja chip dengan cara yang relatif stabil dan dengan biaya lebih rendah, dan kita dapat memaksimalkan keuntungan dalam setiap proses. penyusutan dan mencapai perkembangan pesat.
namun, sekitar tahun 2010, ketika "miniaturisasi semikonduktor" terus mendekati batas fisiknya, kebutuhan ekonomi dan strategi bisnis yang mendukung "hukum moore" mulai goyah.
di satu sisi, biaya yang diperlukan untuk mengembangkan komponen miniatur terus meningkat. teknologi fin field effect transistor (finfet) diperkenalkan ketika mengembangkan proses 16nm, teknologi litografi ultraviolet ekstrim (euv) diperkenalkan ketika mengembangkan proses 7nm, dan sekarang teknologi all-around gate transistor (gaa) diperkenalkan ketika mengembangkan proses di bawah 5nm. .. di balik setiap inovasi teknologi terdapat sejumlah besar penelitian teknis tambahan. tidak hanya investasi penelitian dan pengembangan yang semakin tinggi, tetapi frekuensi penelitian teknis tambahan juga menjadi semakin intensif, dan margin keuntungan dari chip proses baru terus meningkat. menolak.
di sisi lain, peningkatan kinerja chip yang disebabkan oleh miniaturisasi semikonduktor menjadi semakin “hambar”. menurut peta jalan teknologi tsmc, chip 3nm memiliki kepadatan logika transistor 1,7 kali lebih tinggi dibandingkan chip 5nm, namun kinerjanya hanya meningkat sebesar 11%. dibandingkan dengan miniaturisasi sebelumnya, yang mengalami peningkatan kinerja hampir 50%. menyusut.
hal ini menyebabkan perusahaan manufaktur chip dengan hati-hati mempertimbangkan investasi penelitian dan pengembangan mereka pada chip dengan proses lebih rendah, dan malah mencari jalur pengembangan teknologi selain "hukum moore". dengan latar belakang inilah teknologi pengemasan yang canggih mulai mendapat perhatian lebih.
jika miniaturisasi semikonduktor berfokus pada "integrasi dalam chip", maka pengemasan lanjutan berfokus pada "integrasi antar-chip" - menggunakan metode pengemasan khusus untuk meningkatkan integrasi chip dan komponen eksternal, sehingga beberapa chip terintegrasi ke dalam keseluruhan organik untuk mengerahkan kekuatan fungsi komputasi awalnya dilakukan oleh satu chip prosesor, sehingga mencapai tujuan untuk terus meningkatkan kinerja unit komputasi di luar "hukum moore". ini disebut “rute super-moore” oleh industri semikonduktor. pada saat yang sama, penelitian dan pengembangan miniaturisasi semikonduktor terus berlanjut, yang dikenal sebagai "rute deep moore", tetapi ini bukan lagi satu-satunya cara untuk meningkatkan kinerja semikonduktor seperti di masa lalu, dan kecepatan terobosannya secara bertahap melambat. era baru perkembangan semikonduktor ini, yang sangat berbeda dengan era "hukum moore" di masa lalu yang hanya mengandalkan miniaturisasi semikonduktor, disebut "era pasca-moore".
perlu disebutkan bahwa teknologi pengemasan canggih memainkan peran penting dalam chip ai yang diperlukan untuk revolusi teknologi kecerdasan buatan yang sedang berlangsung. misalnya saja chip nvidia h100 yang saat ini sedang bersinar di bidang kecerdasan buatan, menggunakan teknologi pengemasan canggih cowos yang dikembangkan oleh tsmc. prinsipnya adalah memasukkan pembawa silikon antarlapisan antara chip komputasi dan chip memori untuk menghubungkan dan mengemasnya secara organik, sehingga secara signifikan meningkatkan kecepatan chip dalam mengakses data eksternal. koneksi berkecepatan tinggi antar chip yang dicapai melalui pengemasan canggih ini disebut teknologi memori bandwidth tinggi (hbm). bus hbm juga memiliki antarmuka eksternal yang dapat digunakan untuk menghubungkan lebih banyak chip eksternal secara seri. kecepatan transmisi teoritisnya dapat mencapai hingga 450gb per detik, yang merupakan puluhan kali lipat kecepatan komunikasi antara chip sebelumnya dan data eksternal. masih banyak ruang untuk perbaikan.
dapat dikatakan bahwa teknologi pengemasan yang canggih berada di persimpangan antara "era kecerdasan buatan" dan "era pasca-moore". tanpa teknologi pengemasan yang canggih, chip kecerdasan buatan tidak akan mampu mencapai kemajuan dan perkembangan sebesar itu teknologi semikonduktor juga akan melambat.
perasaan krisis amerika
pengemasan dan pengujian tradisional, sebagai proses terakhir sebelum chip keluar dari pabrik, selalu berada di ujung rantai industri. tidak hanya menghasilkan keuntungan yang kecil, tetapi juga dianggap sebagai industri berteknologi rendah dan padat karya. pada tahun 1970-an dan 1980-an, ketika amerika serikat memindahkan sebagian industri semikonduktornya ke asia di bawah strategi bisnis "fabless" dan "offshoring", proses pengemasan dan pengujian chip hampir menjadi yang pertama dialihdayakan, pertama ke korea selatan taiwan, tiongkok, lalu pindah ke daratan tiongkok, serta negara-negara asia tenggara seperti malaysia dan vietnam.
pada tahun 1978, dengan dukungan kuat dari negara, perusahaan-perusahaan tiongkok memperkenalkan lini produksi pengemasan dan pengujian chip 5 mikron dari toshiba jepang, yang memulai proses pengembangan industri pengemasan dan pengujian chip di negara saya. saat ini, beberapa produsen pengemasan dan pengujian chip di tiongkok telah berkembang menjadi perusahaan pengemasan dan pengujian internasional dengan pendapatan tahunan puluhan miliar yuan, menguasai hampir 20% pangsa pasar pengemasan dan pengujian chip global, nomor dua setelah perusahaan taiwan seperti ase. . saat ini, perusahaan-perusahaan dari kedua sisi selat taiwan bersama-sama menguasai lebih dari 60% pangsa pasar pengemasan dan pengujian chip global. namun, kehadiran perusahaan-perusahaan amerika, eropa, jepang, dan korea relatif lemah di bidang pengemasan dan pengujian chip. hanya amkor technology (amkor) di amerika serikat yang menguasai sekitar 14% pangsa pasar global, dan sisanya kurang dari itu. dari 1%, dan pabrik pengemasan dan pengujian amkor technology juga dibangun di negara asia dan hanya memiliki departemen penelitian dan pengembangan teknologi di amerika serikat.
realitas dari rantai industri semikonduktor global saat ini adalah amerika serikat memiliki keunggulan di hulu rantai industri seperti desain chip dan peralatan manufaktur, sementara tiongkok dengan kuat menempati jalur pengemasan dan pengujian di ujung rantai industri. lebih dari 60% chip harus dikirim ke tiongkok, dan lebih dari 90% chip perlu dikirim ke asia untuk dikemas dan diuji sebelum dapat dijual di pasar global, termasuk negara-negara barat. ketika teknologi pengemasan canggih memainkan peran yang semakin penting dalam "era pasca-moore" dan "era kecerdasan buatan", lanskap industri ini telah meningkatkan kewaspadaan di amerika serikat.
pada bulan november 2023, proyek investasi litbang pertama di bawah undang-undang chip dan sains as diinvestasikan dalam teknologi pengemasan canggih. ruu tersebut secara khusus mengalokasikan us$3 miliar untuk mendanai perusahaan pengemasan chip di amerika serikat. rencana tersebut diberi nama "rencana manufaktur pengemasan lanjutan nasional". pada tanggal 9 juli 2024, departemen perdagangan a.s. mengeluarkan pengumuman yang mengumumkan peluncuran gelombang pertama penghargaan pendanaan litbang sebesar us$1,6 miliar di bawah program ini, yang mencakup lima sub-bidang teknologi pengemasan canggih, dengan masing-masing penghargaan inovasi litbang hingga us$150 juta.
upaya amerika serikat untuk mencapai “kemerdekaan strategis” sulit dicapai
didorong oleh kalangan politik, perusahaan-perusahaan amerika telah meningkatkan penerapannya di industri pengemasan yang maju.
pada bulan desember 2023, amkor technology mengumumkan bahwa mereka akan menghabiskan us$2 miliar untuk membangun pabrik pengemasan dan pengujian canggih di peoria, arizona. apple segera menyatakan dukungannya, dengan mengatakan bahwa apple akan menjadi pelanggan pertama dan terbesar dari pabrik pengemasan dan pengujian. intel juga terus bekerja keras dalam penelitian dan pengembangan teknologi, secara mandiri mengembangkan teknologi pengemasan canggih fovero, dan mengumumkan arsitektur chip baru untuk beradaptasi dengan teknologi ini.
perusahaan-perusahaan amerika juga merambah pasar luar negeri. pada bulan agustus 2023, intel mengumumkan bahwa mereka akan berinvestasi besar-besaran untuk membangun pabrik pengemasan dan pengujian canggih pertama di luar negeri berdasarkan teknologinya di penang, malaysia. pada desember 2023, nvidia mengumumkan akan membangun pusat komputasi awan di johor, malaysia. ditambah dengan masuknya perusahaan amerika seperti amd dan micron, perkembangan industri pengemasan dan pengujian chip di malaysia semakin cepat. selain malaysia, jepang, singapura, vietnam, filipina, india, dll juga menjadi tujuan penting amerika serikat untuk mengerahkan basis manufaktur semikonduktor di luar negeri.
mungkin sulit bagi amerika serikat untuk mencapai tujuan “kemerdekaan strategis” melalui hal ini.
pertama, saat ini, karena faktor-faktor seperti tingginya biaya pembangunan pabrik di amerika serikat, kemajuan proyek-proyek utama yang didanai oleh "chip and science act" as seperti pabrik tsmc di arizona telah tertunda atau bahkan ditangguhkan hingga tingkat yang berbeda-beda; perusahaan asing juga berinvestasi di amerika serikat. menghadapi "aklimatisasi" dalam hal budaya bisnis, manipulasi politik dan aspek lainnya.
kedua, jepang, asia tenggara, asia selatan, dan negara serta kawasan lain, seperti amerika serikat, kekurangan tenaga kerja terampil berteknologi tinggi dalam jumlah yang memadai. banyak produk industri hulu dan komponen di bidang manufaktur chip harus diimpor dari daratan tiongkok, taiwan dan tempat lainnya.
hal ini tercermin dari berbagai keuntungan unik yang terakumulasi selama bertahun-tahun melalui investasi jangka panjang di bidang industri, teknologi, pendidikan, dan bidang lainnya, termasuk sumber daya produk industri lokal yang kaya dan lengkap, biaya produksi keseluruhan yang rendah, dan populasi teknis yang besar. telah menjadikan tiongkok sebagai kehadiran yang tak terhindarkan dan tak tergantikan dalam bidang manufaktur maju mana pun.
saat ini, di bidang pengemasan canggih, tiongkok dan amerika serikat berada di garis awal yang sama. keunggulan yang dikumpulkan amerika serikat di bidang miniaturisasi semikonduktor selama beberapa dekade terakhir tidak lagi dapat digunakan untuk membatasi tiongkok di bidang pengemasan canggih. promosi "de-chinaisasi" amerika serikat di bidang pengemasan canggih tidak hanya tidak mungkin membatasi perkembangan teknologi negara saya, tetapi juga akan menginspirasi negara saya untuk terus melakukan terobosan dan membentuk daya saing yang lebih kuat dalam rantai industri semikonduktor global. dan pasar global.
(penulis adalah peneliti asosiasi di institut sains dan teknologi dan keamanan siber dari institut hubungan internasional kontemporer tiongkok dan penanggung jawab proyek kecerdasan buatan)
("mencari" edisi 36, 2024)
