[บทนำ] ในเดือนกุมภาพันธ์ 2021 โจ ไบเดน ประธานซิตี้กรุ๊ป ได้ลงนามในคำสั่งบริหารหมายเลข 14017 ซึ่งกำหนดให้รัฐบาลของเขาดำเนินการทบทวนห่วงโซ่อุปทานอย่างครอบคลุมในสี่สาขาหลัก ได้แก่ เซมิคอนดักเตอร์ แบตเตอรี่พลังงานใหม่ แร่หายาก และเวชภัณฑ์ เพื่อระบุความเสี่ยง แก้ไขจุดอ่อน และพัฒนากลยุทธ์เพื่อปรับปรุงความยืดหยุ่นของห่วงโซ่อุปทาน เมื่อผู้บัญชาการลงนามในคำสั่ง เขาได้อ้างสุภาษิตที่ว่า "เพราะขาดตะปู รองเท้าจึงถูกทิ้ง เพราะขาดรองเท้า ม้าจึงหายไป" และเป็นเช่นนั้นเรื่อยไปจนกระทั่งอาณาจักรล่มสลาย ความผิดพลาดเพียงเล็กน้อยในห่วงโซ่อุปทานอาจส่งผลกระทบต่อความปลอดภัย งาน ครอบครัว และชุมชนของชาวอเมริกัน เพื่อดำเนินการทบทวนอย่างครอบคลุมนี้ รัฐบาลไบเดนได้จัดตั้งคณะทำงานภายในที่ครอบคลุมมากกว่าสิบกระทรวงและหน่วยงานของรัฐบาลกลาง เจ้าหน้าที่ของรัฐบาลได้ปรึกษาหารือกับแรงงาน ธุรกิจ สถาบันการศึกษา รัฐสภา และพันธมิตรและหุ้นส่วนของสหรัฐฯ เพื่อระบุจุดอ่อนและพัฒนากลยุทธ์แก้ไข

รายงานการประเมินการทบทวนของ Citi State มีกำหนดส่งในเดือนมิถุนายน 2021

1. เกี่ยวกับเซมิคอนดักเตอร์

สารกึ่งตัวนำเป็นวัสดุพื้นฐานของวงจรรวมซึ่งจำเป็นต่อชีวิตประจำวันของคนในยุคปัจจุบัน สารกึ่งตัวนำเป็นส่วนสำคัญในชีวิตประจำวันของผู้บริโภคยุคใหม่ พบได้ในของใช้ในครัวเรือน เช่น สวิตช์ไฟ เครื่องเปิดประตูโรงรถ และตู้เย็น รวมถึงในโทรศัพท์มือถือ คอมพิวเตอร์ และรถยนต์ สารกึ่งตัวนำพบได้ในผลิตภัณฑ์ที่ซับซ้อนมากขึ้น ผู้คนในยุคปัจจุบันใช้สารกึ่งตัวนำทุกวัน (เช่น ทุกชั่วโมง ทุกนาที ทุกวินาที) วงจรรวมที่ใช้สารกึ่งตัวนำเป็น "ดีเอ็นเอ" ของเทคโนโลยีต่างๆ ที่เปลี่ยนแปลงทุกด้านของสังคมเศรษฐกิจโดยพื้นฐาน ไม่ว่าจะเป็นด้านเกษตรกรรม การขนส่ง การดูแลสุขภาพ โทรคมนาคม และอินเทอร์เน็ต อุตสาหกรรมสารกึ่งตัวนำเป็นเครื่องยนต์หลักในการเติบโตทางเศรษฐกิจและการสร้างงานใน Citi ผลิตภัณฑ์ทางเทคโนโลยีเกือบทั้งหมดแยกจากสารกึ่งตัวนำไม่ได้ แน่นอนว่าระบบที่ก้าวหน้าที่สุดก็แยกจากการสนับสนุนของสารกึ่งตัวนำไม่ได้เช่นกัน

รายงานประมาณการว่าอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ของสหรัฐฯ จะมียอดขายต่อปีที่ 208 พันล้านดอลลาร์ในปี 2020 คิดเป็นเกือบครึ่งหนึ่งของตลาดโลก แม้จะมีการแพร่ระบาดของโควิด-19 ทั่วโลก แต่ยอดขายผลิตภัณฑ์เซมิคอนดักเตอร์ทั่วโลกเพิ่มขึ้น 6.5% ในปี 2020 ตามการประมาณการของ SIA ตลาดเซมิคอนดักเตอร์ทั่วโลกจะมียอดขายต่อปีที่ 726 พันล้านดอลลาร์ภายในปี 2027 โดยมีอัตราการเติบโตต่อปีที่ 4.7% เซมิคอนดักเตอร์เป็นสินค้าส่งออกสำคัญของสหรัฐฯ โดยมียอดขายส่งออก 47 พันล้านดอลลาร์ในปี 2020 ซึ่งอยู่ในอันดับที่สี่รองจากเครื่องบิน น้ำมันกลั่น และน้ำมันดิบ

แม้ว่าอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ของสหรัฐฯ จะมีสัดส่วนเกือบครึ่งหนึ่งของรายได้จากผลิตภัณฑ์เซมิคอนดักเตอร์ทั่วโลก แต่รายงานการประเมินเชื่อว่ากำลังการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ของสหรัฐฯ ซึ่งเป็นส่วนแบ่งการผลิตทั่วโลกลดลงจาก 37% เมื่อ 20 ปีที่แล้วเหลือประมาณ 12% ในปัจจุบัน ธุรกิจในสหรัฐฯ รวมถึงบริษัทเซมิคอนดักเตอร์รายใหญ่ใน fabless ต้องพึ่งพาต่างประเทศเป็นอย่างมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเอเชีย ซึ่งก่อให้เกิดความเสี่ยงในห่วงโซ่อุปทาน

รายงานการวิจัยจะตรวจสอบห่วงโซ่อุปทานของเซมิคอนดักเตอร์ผ่านส่วนพื้นฐานที่เกี่ยวข้อง 1 ส่วน ได้แก่ (2) การออกแบบ; (3) การผลิต (4) การประกอบ การทดสอบ และการบรรจุหีบห่อ (5) วัสดุ; และ (XNUMX) อุปกรณ์การผลิต

2. ข้อสรุปพื้นฐาน:

ออกแบบ:

ระบบนิเวศการออกแบบเซมิคอนดักเตอร์ของสหรัฐฯ นั้นแข็งแกร่งและเป็นผู้นำระดับโลก แต่บริษัทในสหรัฐฯ พึ่งพาการขายให้กับจีนเป็นอย่างมาก เพื่อรักษาการเติบโตของผลกำไรและการลงทุนด้านการวิจัยและพัฒนา (R&D) ในประเทศ (หมายเหตุ: ในประเทศ) นอกจากนี้ บริษัทออกแบบของสหรัฐฯ ยังพึ่งพาทรัพย์สินทางปัญญา (IP) แรงงาน และทรัพยากรการผลิตที่จำกัดเป็นหลักในการดำเนินธุรกิจ ทรัพยากรเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการนำผลิตภัณฑ์ออกสู่ตลาด

การผลิต:

สหรัฐอเมริกามีศักยภาพในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ไม่เพียงพอ โดยส่วนใหญ่สหรัฐอเมริกาพึ่งพาไต้หวันในการจัดหาชิปตรรกะที่ใช้กระบวนการผลิตขั้นสูง และพึ่งพาไต้หวัน เกาหลีใต้ และจีนแผ่นดินใหญ่ในการตอบสนองความต้องการชิปที่ใช้กระบวนการผลิตที่พัฒนาแล้ว

บรรจุภัณฑ์ที่ผ่านการทดสอบและขั้นสูง:

สำหรับบรรจุภัณฑ์และการทดสอบเซมิคอนดักเตอร์แบ็คเอนด์ที่ค่อนข้างใช้เทคโนโลยีต่ำ สหรัฐอเมริกาอาศัยทรัพยากรจากต่างประเทศอย่างมากซึ่งกระจุกตัวอยู่ในเอเชีย นอกจากนี้ เนื่องจากชิปมีความซับซ้อนมากขึ้น วิธีการบรรจุหีบห่อขั้นสูงจึงเป็นพื้นที่ที่มีศักยภาพในการพัฒนาสำหรับความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีที่สำคัญในอนาคต สหรัฐฯ ขาดระบบนิเวศด้านวัสดุที่จำเป็น และสหรัฐฯ ไม่ใช่สถานที่ที่คุ้มค่าในการพัฒนาอุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์ขั้นสูงที่แข็งแกร่ง และการลงทุนจำนวนมากของจีนอาจทำให้ตลาดพลิกผันได้

วัสดุ:

การผลิตเซมิคอนดักเตอร์ต้องใช้วัสดุหลายร้อยชนิด ทำให้เกิดความท้าทายในห่วงโซ่อุปทานการผลิต ก๊าซและสารเคมีเปียกจำนวนมากที่ใช้ในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ผลิตขึ้นในสหรัฐอเมริกา แต่ซัพพลายเออร์จากต่างประเทศครองตลาดสำหรับเวเฟอร์ซิลิคอน โฟโตมาสก์ และโฟโตรีซิสต์

อุปกรณ์การผลิต:

นอกจากเครื่องจักรการพิมพ์หินแล้ว สำหรับอุปกรณ์กระบวนการส่วนหน้าที่ผลิตเซมิคอนดักเตอร์ส่วนใหญ่แล้ว บริษัทในอเมริกายังมีส่วนแบ่งขนาดใหญ่ในโลก

นอกจากสหรัฐอเมริกาแล้ว การผลิตอุปกรณ์การผลิตยังกระจุกตัวอยู่ในเนเธอร์แลนด์และญี่ปุ่น เนื่องจากขนาดที่จำกัดของการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ในสหรัฐอเมริกา การเติบโตของผู้ผลิตอุปกรณ์เหล่านี้จึงขึ้นอยู่กับยอดขายนอกสหรัฐอเมริกาอย่างมาก

3. เกี่ยวกับการออกแบบวงจรรวม

ในอดีต ในระยะเริ่มต้นของการพัฒนาอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ (ชิป) การออกแบบวงจรรวมไม่ใช่อุตสาหกรรมอิสระ การออกแบบวงจรรวมดำเนินการโดยบริษัท IDM ที่ควบคุมกระบวนการผลิตทั้งหมด เช่น Intel และ Texas Instruments ในสหรัฐอเมริกาเป็นตัวแทนทั่วไปขององค์กรดังกล่าว ปัจจุบัน การออกแบบ IC ได้รับการดำเนินการโดย "บริษัทออกแบบ fabless" ที่เชี่ยวชาญมากขึ้น ซึ่งอาศัยบริษัทผู้ผลิตอิสระ (โรงหล่อ) ในการผลิต IC ให้เสร็จสมบูรณ์ การเพิ่มขึ้นของโรงหล่อและการลงทุนที่เกี่ยวข้องทำให้เข้าสู่อุตสาหกรรมการออกแบบวงจรรวมได้ง่ายขึ้น ส่งผลให้อุตสาหกรรมการออกแบบวงจรรวมมีความเข้มข้นต่ำกว่าการผลิตและการผลิตอุปกรณ์อย่างมีนัยสำคัญ และทำให้การผลิตวงจรรวมต้องพึ่งพาไต้หวันอย่างมาก

แม้ว่าอุปสรรคในการเข้าสู่ตลาดจะมีน้อย แต่บริษัทออกแบบ fables จะต้องทำงานอย่างใกล้ชิดกับโรงหล่อเพื่อให้แน่ใจว่าการออกแบบนั้นเหมาะสมกับกระบวนการผลิต และต้องอาศัยซัพพลายเออร์ IP (โดยปกติแล้วคือบริษัทเซมิคอนดักเตอร์อื่นๆ ที่พัฒนาเทคโนโลยีหลัก) รวมถึงการออกแบบอิเล็กทรอนิกส์อัตโนมัติ (EDA) การสนับสนุนองค์กรซอฟต์แวร์ อุตสาหกรรมการออกแบบ IC ทั้งขั้นตอนต้นน้ำและปลายน้ำนั้นมีความเข้มข้นสูง ผู้ให้บริการ IP ที่สำคัญและผู้ให้บริการ EDA มีสำนักงานใหญ่ส่วนใหญ่อยู่ในสหรัฐอเมริกา แต่ผู้ปฏิบัติงานส่วนใหญ่ตั้งอยู่นอกสหรัฐอเมริกา

โครงสร้างอุตสาหกรรม

เนื่องจากผลิตภัณฑ์ประเภทต่างๆ ที่องค์กรมีส่วนร่วม ขนาด เทคโนโลยี และโครงสร้างขององค์กรที่มีส่วนร่วมในการออกแบบเซมิคอนดักเตอร์หรือวงจรรวมจึงแตกต่างกันมาก รายงานนี้แบ่งเซมิคอนดักเตอร์วงจรรวมออกเป็นสามประเภทหลัก: วงจรลอจิกหรือดิจิทัล หน่วยความจำ และวงจรแอนะล็อก ในปี 2020 ตรรกะหรือวงจรรวมดิจิทัลคิดเป็นประมาณ 42% ของส่วนแบ่งการตลาดทั้งหมด ผลิตภัณฑ์หน่วยความจำมีสัดส่วนประมาณ 26%; วงจรรวมแบบอะนาล็อกมีสัดส่วนประมาณ 14%; ผลิตภัณฑ์เซมิคอนดักเตอร์อื่นๆ เป็นผลิตภัณฑ์วงจรที่ไม่บูรณาการ รวมถึงอุปกรณ์แยก อุปกรณ์ออปโตอิเล็กทรอนิกส์ และอุปกรณ์เซ็นเซอร์

วงจรรวมลอจิกหรือดิจิทัลเป็นหน่วยพื้นฐานของคอมพิวเตอร์หรือส่วนประกอบคอมพิวเตอร์ และเป็นหมวดหมู่ที่ใหญ่ที่สุดในตลาดผลิตภัณฑ์เซมิคอนดักเตอร์ ชิปลอจิกคิดเป็น 42 เปอร์เซ็นต์ของรายได้จากอุตสาหกรรม ตามข้อมูลของ World Semiconductor Association SIA ในผลิตภัณฑ์เซมิคอนดักเตอร์ประเภทนี้ การกระจุกตัวของตลาดและจำนวนบริษัทออกแบบจะขึ้นอยู่กับประเภทของชิปที่เฉพาะเจาะจงเป็นอย่างมาก ตลาดหน่วยประมวลผลกลาง (CPU) ของคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล หน่วยประมวลผลกราฟิกเฉพาะ (GPU) และตลาดอาเรย์เกทที่ตั้งโปรแกรมได้ (FPGA) ถือเป็นระบบแบบ duopoly ซัพพลายเออร์ของวงจรรวมเฉพาะแอปพลิเคชัน (ASIC) มีกระจัดกระจายมากและการแข่งขันก็รุนแรงมากขึ้น หมวดหมู่ผลิตภัณฑ์ประกอบด้วยโปรเซสเซอร์อุปกรณ์เคลื่อนที่ที่ใช้ ASIC และ ARM CPU คือหน่วยประมวลผลกลางของคอมพิวเตอร์ GPU คือโปรเซสเซอร์ที่ใช้สำหรับการเรนเดอร์วิดีโอ ผลิตภัณฑ์ FPGA ใช้สำหรับการกำหนดค่าโดยลูกค้าหรือนักออกแบบหลังการผลิต และ ASIC คือชิปแบบกำหนดเองที่ออกแบบมาสำหรับแอปพลิเคชันเฉพาะ

รายงานดังกล่าวเชื่อว่าสหรัฐอเมริกาเป็นผู้นำระดับโลกในด้านการออกแบบวงจรรวม และบริษัทหลายแห่งใช้การผลิตแบบเอาท์ซอร์สหรือการวางนักออกแบบไว้นอกสหรัฐอเมริกาเพื่อลดรายจ่ายฝ่ายทุน โดยพื้นฐานแล้ว CPU คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลทั้งหมดในโลกได้รับการออกแบบโดยบริษัทอเมริกันอย่าง Intel และ AMD ซึ่งในจำนวนนี้ Intel ดำเนินการผลิตชิปภายในบริษัทให้เสร็จสมบูรณ์ ในขณะที่ AMD อาศัยโรงหล่อในการผลิตชิปให้เสร็จสมบูรณ์ ในขณะเดียวกัน Intel และ AMD อาจครองหมวดหมู่ FPGA ในไม่ช้า ตามที่ AMD ประกาศในเดือนตุลาคม 2020 ว่ามีแผนจะซื้อ Xilinx ผู้นำตลาด FPGA ในราคา 35 พันล้านดอลลาร์ หากการซื้อกิจการได้รับการอนุมัติตามกฎระเบียบ AMD-Xilinx และ Intel จะมีสัดส่วนประมาณ 85 เปอร์เซ็นต์ของยอดขาย FPGA ทั่วโลก ซัพพลายเออร์รายอื่นๆ ในสหรัฐฯ ได้แก่ Microchip Technology, Lattice Semiconductor และ Achronix Semiconductor ถือเป็นส่วนที่เหลือของตลาด FPGA ส่วนแบ่งหลักของ GPU ทั่วโลกนั้นถือครองโดย AMD และบริษัท NVIDIA ชั้นนำของตลาดในสหรัฐฯ

การแข่งขันในฐานซัพพลายเออร์ ASIC เพิ่มขึ้นอย่างมาก และความต้องการโปรเซสเซอร์อุปกรณ์พกพาที่ใช้สถาปัตยกรรม ARM ก็สูง ผู้ผลิตชิป เช่น Samsung แข่งขันในตลาด ASIC และโปรเซสเซอร์มือถือ ควบคู่ไปกับบริษัทออกแบบ fabless เช่น Qualcomm และ Broadcom และบริษัทเทคโนโลยีหลายสิบแห่งในสหรัฐฯ ที่ออกแบบชิปของตนเอง เช่น Apple, Alphabet และ Amazon ยกเว้น Intel และ Microchip ซัพพลายเออร์ CPU, GPU, FPGA และ ASIC ส่วนใหญ่ทั่วโลกและในสหรัฐอเมริกาเป็นซัพพลายเออร์ที่ไร้จินตนาการ โดยอาศัยการผลิตแบบหล่อในการออกแบบชิป

จากข้อมูลของ SIA ชิปหน่วยความจำที่ใช้ในการจัดเก็บข้อมูลที่จำเป็นสำหรับการประมวลผลคิดเป็น 26% ของรายได้จากอุตสาหกรรม ชิปหน่วยความจำเป็นประเภทที่จำหน่ายในเชิงพาณิชย์และมีการแข่งขันสูง โดยประโยชน์และความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีของชิปเหล่านี้ขึ้นอยู่กับผลผลิตและการประหยัดต่อขนาดโดยสิ้นเชิง โดยทั่วไปผลิตภัณฑ์หน่วยความจำจะจัดหาโดยบริษัทประเภท IDM Samsung ของเกาหลีใต้และ SK Hynix ของเกาหลีใต้อยู่ในตำแหน่งผู้นำในด้าน Dynamic Random Access Memory (DRAM) บริษัท Micron ในสหรัฐฯ มีหุ้นประมาณ 23 เปอร์เซ็นต์ ขณะนี้ผู้นำส่วนแบ่งการตลาดกำลังพัฒนาเทคโนโลยีบรรจุภัณฑ์ขั้นสูง (เช่น การเรียงซ้อนด้วยแม่พิมพ์) และ IP สำหรับผลิตภัณฑ์ชั้นนำอื่นๆ บริษัททั้งสามนี้คิดเป็นสัดส่วนประมาณ 95% ของตลาดมูลค่า 70 พันล้านดอลลาร์ทั่วโลกในปี 2020

การผลิตหน่วยความจำแฟลช (NAND) มีความเข้มข้นน้อยกว่า โดยคาดว่าบริษัท 99 แห่งจะคิดเป็นประมาณ 47% ของตลาดโลกที่มีมูลค่า 2020 พันล้านดอลลาร์ในปี 20 Samsung ของเกาหลีใต้ยังเป็นผู้นำตลาดผลิตภัณฑ์หน่วยความจำแฟลชด้วย โดยมีเพียงหนึ่งในสามของ NAND ตลาด. Samsung ของเกาหลีใต้ ตามมาด้วย Kioxia ของญี่ปุ่น (ชื่อเดิม Toshiba) ซึ่งมีส่วนแบ่งประมาณ 14 เปอร์เซ็นต์ อันดับที่สามสำหรับผลิตภัณฑ์หน่วยความจำแฟลชคือ Western Digital Corporation ของสหรัฐอเมริกา คิดเป็นสัดส่วนประมาณ 12% ของหุ้นทั้งหมด นอกจากนี้ ในกลุ่มนี้ ได้แก่ SK Hynix ในเกาหลีใต้ (11%), Micron ในสหรัฐอเมริกา (9%) และ Intel ในสหรัฐอเมริกา (2020%) บริษัท NAND ระดับโลกดูเหมือนจะเตรียมพร้อมสำหรับการควบรวมกิจการเพิ่มเติม Intel ซึ่งมีรายได้จากผลิตภัณฑ์ NAND ใกล้เคียงกับ Micron ได้ประกาศในเดือนตุลาคม 2 ว่ามีแผนจะขายธุรกิจหน่วยความจำ NAND ส่วนใหญ่ให้กับ SK Hynix การขายครั้งนี้จะผลักดันบริษัทที่ควบรวมกิจการขึ้นเป็นอันดับ 2016 ในส่วนแบ่งตลาด NAND นอกจากนี้ยังมีรายงานว่า Western Digital และ Micron อาจต้องการซื้อ Kioxia นอกจากนี้ Yangtze Memory Technologies (YMTC) ซึ่งเป็นบริษัทจีนที่ก่อตั้งขึ้นในปี 24 กำลังขยายตัวอย่างรวดเร็วและได้รับเงินอุดหนุนประมาณ 200,000 พันล้านดอลลาร์ แหล่งข่าวของรัฐบาลจีน บริษัทสามารถผลิตเวเฟอร์ได้มากถึง 2022 เวเฟอร์ต่อเดือนภายในปี XNUMX มากกว่าความจุ NAND ของ Intel สองเท่าในปัจจุบัน และอาจก่อให้เกิดภัยคุกคามต่อบริษัทหน่วยความจำในสหรัฐฯ ที่มีต้นทุนต่ำ

เมื่อเทียบกับชิปหน่วยความจำ การค้าผลิตภัณฑ์วงจรรวมแอนะล็อกมีการแข่งขันน้อยกว่า และยิ่งกว่านั้น วงจรแอนะล็อกโดยทั่วไปมักพึ่งพาการใช้โหนดกระบวนการผลิตที่ล้ำสมัยน้อยกว่า การใช้งานขั้นสุดท้ายในระบบแอปพลิเคชัน ความรู้และประสบการณ์ในการออกแบบชิปเป็นปัจจัยสำคัญในมูลค่าของวงจรรวมแอนะล็อก ดังนั้น การกระจุกตัวในตลาดของบริษัทผลิตภัณฑ์ที่นี่จึงไม่สูงเกินไป เนื่องจากบริษัทวงจรรวมแอนะล็อกสามารถรักษาความได้เปรียบทางการแข่งขันได้โดยการมุ่งเน้นไปที่สนามแอนะล็อก ในปี 2020 ซัพพลายเออร์วงจรรวมแอนะล็อกรายใหญ่ที่สุดของโลกคิดเป็น 62% ของตลาดมูลค่า 56 พันล้านดอลลาร์ ซึ่งมีเพียง Texas Instruments เท่านั้นที่คิดเป็นมากกว่า 10% ของตลาด บริษัทเซมิคอนดักเตอร์แอนะล็อกชั้นนำหลายแห่งเป็นผู้ผลิต "fab-lite" โดยผลิตชิปบางส่วนที่พวกเขาออกแบบเองภายในองค์กร แม้ว่าพวกเขาจะจ้างบุคคลภายนอกเพื่อผลิตชิปส่วนใหญ่ก็ตาม

ในปี 2020 ยอดขายทั่วโลกของอุปกรณ์แยก อุปกรณ์ออปโตอิเล็กทรอนิกส์ และเซ็นเซอร์ (เซมิคอนดักเตอร์แบบ non-integrated) ในผลิตภัณฑ์เซมิคอนดักเตอร์จะมีมูลค่าประมาณ 79 พันล้านดอลลาร์ คิดเป็นเกือบ 18% ของตลาดเซมิคอนดักเตอร์ทั้งหมด (รวมประมาณ 440 พันล้านดอลลาร์) ผลิตภัณฑ์เซมิคอนดักเตอร์ส่วนใหญ่ในหมวดหมู่นี้อยู่ในโหนดกระบวนการที่เติบโตเต็มที่ซึ่งมีราคาถูก และไม่ใช่เรื่องแปลกที่ผลิตภัณฑ์ตัวเดียวจะคุ้มค่ากับเงินที่เสียไป ตลาดสำหรับผลิตภัณฑ์ดังกล่าวกระจัดกระจายอย่างมากกับผู้ผลิตหลายราย บริษัทเซมิคอนดักเตอร์ที่ไม่ใช่ IC ได้แก่ ABB Ltd. (สวีเดน/สวิตเซอร์แลนด์), Infineon Technologies (เยอรมนี), STM Microelectronics (อิตาลี/ฝรั่งเศส), Toshiba (ญี่ปุ่น) รวมถึงบริษัทในสหรัฐฯ Diodes Inc., Vishay Intertechnology, Qorvo, dPix และ ครี เทคโนโลยีขับเคลื่อนที่สำคัญสำหรับผลิตภัณฑ์เซมิคอนดักเตอร์แบบไม่บูรณาการ โดยเฉพาะอย่างยิ่งผลิตภัณฑ์เซมิคอนดักเตอร์กำลังแบบแยกส่วน คือนวัตกรรมในการจัดการพลังงานและการย่อขนาด ผลิตภัณฑ์ดังกล่าวใช้รถยนต์ โดยเฉพาะยานพาหนะไฟฟ้า เป็นช่องทางการใช้งานที่สำคัญ แกลเลียมไนไตรด์ (GaN), ซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC) ที่ครอบงำโดยสหรัฐอเมริกา และซับสเตรตเซมิคอนดักเตอร์แบบผสมอื่นๆ เป็นเทคโนโลยีสำคัญสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการจัดการและจำหน่ายพลังงาน การขยายกำลังความถี่สูง ออปโตอิเล็กทรอนิกส์ และความมั่นคงของชาติ อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์จอแบนก็จัดอยู่ในหมวดหมู่นี้เช่นกัน

ในด้านความมั่นคงของชาติ เทคโนโลยีเซมิคอนดักเตอร์จะต้องมีคุณสมบัติเหมาะสมสำหรับการใช้งานในช่วงอุณหภูมิ (ช่วงขยาย) และสภาพแวดล้อมที่รุนแรง รวมถึงคุณลักษณะทางเทคนิคสำหรับใช้ในสภาพแวดล้อมที่มีรังสีในกรณีที่เหมาะสม นอกจากนี้ ยังต้องมีการตรวจสอบและรับรองส่วนประกอบที่เข้มงวดและเป็นอิสระมากขึ้น เซมิคอนดักเตอร์ที่ใช้ในยานยนต์ยังต้องเป็นไปตามข้อกำหนดด้านความทนทานและการทดสอบที่เข้มงวดเพื่อทนต่อสภาวะแวดล้อมที่รุนแรง (เช่น ความเย็นจัด ความร้อนจัด และความชื้นจัด) จะต้องทนต่อแรงสั่นสะเทือนและแรงกระแทกตลอดอายุการใช้งานของรถยนต์ 10 ถึง 20 ปี และต้องแสดงให้เห็นถึงอัตราความล้มเหลวในการทดสอบที่ต่ำกว่ามากเมื่อเทียบกับเซมิคอนดักเตอร์ที่ใช้ในผลิตภัณฑ์สำหรับผู้บริโภค เพื่อให้แน่ใจว่าเป็นไปตามข้อกำหนดด้านความปลอดภัยของรถยนต์ ข้อกำหนดเหล่านี้คาดว่าจะเพิ่มขึ้นและเข้มงวดยิ่งขึ้นเมื่อรถยนต์มีความเป็นอิสระมากขึ้นและใช้การตรวจจับและวัดระยะด้วยแสง (LiDAR) โซนาร์ เรดาร์ ระบบการมองเห็น และเทคโนโลยีการนำทางและการระบุตัวตนมากขึ้นเรื่อยๆ

ข้อจำกัดความรับผิดชอบ: บทความนี้คัดลอกมาจาก "ร้านอาหารไวน์ Mr. Wang Lao's Whisper" บทความนี้นำเสนอเฉพาะมุมมองส่วนตัวของผู้เขียน ไม่ใช่มุมมองของ Saco Micro และอุตสาหกรรม มีไว้เพื่อการพิมพ์ซ้ำและแบ่งปันเท่านั้น และสนับสนุนการคุ้มครองสิทธิในทรัพย์สินทางปัญญา โปรดระบุแหล่งที่มาต้นฉบับและผู้แต่งเพื่อพิมพ์ซ้ำ หากมีการละเมิดใด ๆ โปรดติดต่อเราเพื่อลบออก