A inteligência artificial e o aprendizado de máquina são as alavancas nas quais a inovação se baseará em um setor tão competitivo quanto a fabricação de semicondutores.
O volume de dispositivos que incorporam semicondutores está se multiplicando nos últimos anos. Além dos dispositivos que tradicionalmente abrigam esse tipo de componente, os semicondutores estão se tornando elementos indispensáveis nos dispositivos, veículos etc. da Internet das Coisas. Não é surpresa que muitas montadoras tiveram que cortar a produção este ano na ausência de microchips.
Essa situação está sobrecarregando o setor, que está no limite de sua produção, por isso é preciso buscar soluções. E a resposta está na aplicação de inteligência artificial (IA) e aprendizado de máquina (ML).
Os fabricantes de semicondutores estão trabalhando incansavelmente para reduzir os ciclos de desenvolvimento para trazer novos produtos ao mercado com mais rapidez e permanecer competitivos. No entanto, inovar exige muitos recursos, pois os custos aumentam drasticamente à medida que as estruturas são reduzidas.
De acordo com McKinsey especialistas, os custos de P&D para o desenvolvimento de um chip aumentaram de US $ 28 milhões para o nó de 65 nanômetros para aproximadamente US $ 540 milhões para o nó de 5 nm. Além disso, os custos de construção para os mesmos nós aumentaram de $ 400 milhões para $ 5,4 bilhões.
Assim, a indústria de semicondutores precisa aumentar sua produtividade em pesquisa, design de chips e manufatura, e é por isso que ela já está investindo em IA e ML. De acordo com um estudo da consultoria, a contribuição dessas tecnologias para os lucros dos fabricantes de semicondutores está entre € 5 bilhões e € 8 bilhões por ano.
Embora seja um número considerável, a McKinsey acredita que ele representa apenas 10% do potencial total que IA e ML poderiam ter neste setor. Ela estima que essas tecnologias podem gerar entre US $ 35 bilhões e US $ 40 bilhões anualmente em apenas dois ou três anos fiscais. E olhando para o longo prazo, esse número pode subir de US $ 85 bilhões a US $ 95 bilhões por ano.
Colocando em perspectiva, esses números são cerca de 20% da receita atual do setor – que atualmente é de cerca de US $ 500 bilhões por ano – e quase o mesmo que seus gastos de capital em 2019 – US $ 110 bilhões.
A consultoria especifica que AI e ML têm aplicações em toda a cadeia de valor da indústria de semicondutores, embora o maior impacto esteja localizado na fabricação. Por exemplo, essas tecnologias irão melhorar a precisão do chip etch e otimizar o tempo, melhorando os rendimentos e evitando falhas potenciais. Eles também ajudarão na inspeção visual dos wafers, garantindo a qualidade do produto final, detectando defeitos no processo produtivo.
O uso de AI e ML em processos de P&D também será destacado, como resultado da automação do projeto e verificação de chips. A partir da identificação de padrões de falha, os algoritmos serão capazes de comparar as estruturas de novos componentes com projetos existentes, ajudando a localizar o problema e otimizar o projeto.
Essas tecnologias também ajudarão a melhorar os processos além da fabricação. Por exemplo, eles serão usados para ajustar com mais precisão suas previsões sobre a evolução da demanda do mercado ou para otimizar seu estoque e planejamento de operações, compras e fabricação.
