שבבים, בינה מלאכותית, רכבים חשמליים, מרכזי נתונים, אנבידיה, AMD, אינטל, Texas Instruments, חוק השבבים והמדע, גליום ניטריד, סיליקון קרביד

ענף השבבים העולמי מצוי בתקופת צמיחה חסרת תקדים, כאשר שילוב בין עומסי עבודה עצומים של יישומי בינה מלאכותית (AI) לבין האצה באימוץ רכבים חשמליים (EVs) מוביל להשקעות מסיביות במפעלי ייצור שבבים. לפי דוח חדש של PwC, ההשקעות הגלובליות צפויות לחצות את רף 1.5 טריליון דולר בשנים 2024–2030 – סכום המקביל לכל ההשקעות שבוצעו בענף במהלך שני העשורים הקודמים גם יחד.

בינה מלאכותית מניעה את הביקוש

ההתפשטות המהירה של עומסי עבודה בתחום ה־AI מעלה דרמטית את הדרישות לשבבים מתקדמים. שוק השרתים העולמי צפוי לחצות את רף ה־300 מיליארד דולר עד 2030, כאשר מגזר השרתים והרשתות יהפוך לגדול ביותר מבחינת ביקוש לשבבים.

במרכז השינוי נמצאים מאיצי AI, שכבר כיום מהווים כ־50% מההכנסות במגזר זה – קפיצה חדה בהשוואה לעבר. לצד ענקיות שבבים כמו אנבידיה ו־AMD, ספקיות ענן כדוגמת אמזון, גוגל ומיקרוסופט מפתחות שבבים מותאמים אישית לצרכי מרכזי הנתונים שלהן.

חשמל ואוטונומיה: תעשיית הרכב מכתיבה את הקצב

המגזר השני בצמיחתו הוא תעשיית הרכב, שם השבבים הופכים לליבה של טכנולוגיות חשמליות ואוטונומיות. PwC צופה כי עד 2030 רכבים חשמליים והיברידיים יהוו מחצית מכלל המכירות העולמיות.

התהליך הזה משנה גם את עולם החומרים: סיליקון־קרביד (SiC) וגליום־ניטריד (GaN) צפויים להחליף את הסיליקון המסורתי במערכות ההספק של רכבים חשמליים. עד סוף העשור, למעלה מ־60% משוק השבבים להספק ברכב יתבסס על חומרים אלו – לעומת כ־23% בלבד כיום.

השקעות ממשלתיות ושיאי תעשייה

הצמיחה נתמכת גם ביוזמות ממשלתיות רחבות היקף. חוק השבבים והמדע בארה"ב (CHIPS Act) מגלם מעל 630 מיליארד דולר בהשקעות בשרשרת האספקה ב־28 מדינות.

בין ההכרזות הגדולות:

• Texas Instruments עם תוכנית השקעות של 60 מיליארד דולר להקמת שבעה מפעלי שבבים – הגדולה בתולדות ארה"ב.
• אינטל מתכננת להשקיע מעל 100 מיליארד דולר בארבע מדינות שונות, כשחלק מהמימון מגיע מ־7.86 מיליארד דולר כסיוע ישיר מהממשל האמריקני.

גלן ברם, ראש תחום השבבים הגלובלי ב־PwC, מסכם: “התעשייה עוברת שינוי מהיר, בהובלת בינה מלאכותית, שינויים גיאופוליטיים והיקפי השקעה ממשלתיים שלא נראו כמותם”.

אלקטרוניקה צרכנית והעתיד הדיגיטלי

מעבר למרכזי הנתונים ולתחבורה, תחום המכשור הצרכני ממשיך לשמש מנוע צמיחה. מכשירים חכמים לבית צומחים בקצב שנתי של 5.6%, בעוד שווקי המציאות המדומה (VR), המציאות הרבודה (AR) והרובוטים האישיים מתקדמים בקצב מהיר אף יותר – עד 24.5% בשנה.

ביקוש זה מונע צורך ביכולות עיבוד מתקדמות, בזיכרונות רחבי פס ובמעבדי קצה המאפשרים זמן תגובה קצר יותר ושמירה על פרטיות המשתמשים.

דוח PwC Semiconductor & Beyond 2026 מציב תמונת עתיד ברורה: השבבים הופכים לתשתית קריטית לעולם ה־AI, לתעשיית הרכב החשמלי והאוטונומי, ולאלקטרוניקה הצרכנית. עם השקעות חסרות תקדים, חומרים חדשים ומגמות טכנולוגיות מואצות, הענף צפוי לא רק להתרחב אלא גם לעצב מחדש את הכלכלה הגלובלית עד סוף העשור.

הפוסט PwC: השקעות עתק בשבבים מניעות את מהפכת ה־AI והרכב החשמלי הופיע לראשונה ב-Chiportal.

סינגפור הכריזה על השקת המרכז הלאומי לתרגום וחדשנות בטכנולוגיית גליום ניטריד (NSTIC [GaN]), שיהווה את מרכז הדגל של המדינה לפיתוח שבבים מהדור הבא. המרכז, הראשון מסוגו בסינגפור, יתמקד בטכנולוגיית גליום ניטריד – חומר מתקדם המאפשר ייצור רכיבים קטנים, מהירים ויעילים אנרגטית יותר ביחס לטכנולוגיות מבוססות סיליקון.

המרכז, שהחל את דרכו ב־2023 תחת השם המרכז הלאומי לטכנולוגיית גליום ניטריד (NGTC), הוא שיתוף פעולה בין סוכנות A*STAR למחקר, מעבדות DSO הלאומיות ואוניברסיטת נאנגיאנג (NTU). מטרתו להנגיש לחברות ולחוקרים תשתיות מתקדמות לייצור פרוסות שבבים ולבניית אבטיפוס, ולחזק את מעמדה של סינגפור בזירה הגלובלית.

המרכז החדש יציע תשתיות למחקר ופיתוח (מו"פ) כולל קווי ייצור לפרוסות בקוטר 6 אינץ’ מבוססות GaN על סיליקון קרביד, ו־8 אינץ’ על בסיס GaN-על-סיליקון – שילוב ייחודי המאפשר התאמה לצרכים שונים של תעשיות מגוונות כגון תקשורת 5G ו־6G, מכ"מים ולוויינים. כמו כן, המרכז יפתח טכנולוגיות מתקדמות עם שערים באורך של פחות מ־0.1 מיקרון ותדרי פעולה של מעל 100 גיגה־הרץ – תכונות קריטיות לפיתוח רכיבים מהירים במיוחד.

המהלך צפוי לחזק את יכולותיה של סינגפור בייצור שבבים מתקדמים, להפחית את התלות בשירותי ייצור חיצוניים, ולהאיץ את כניסת המוצרים לשוק. שירותי הייצור המסחריים יושקו כבר במחצית השנייה של 2026, ויוצעו לחברות סטארט־אפ, חברות בינוניות וגדולות (SMEs ו־MNCs).

"NSTIC [GaN] אינו רק מתקן, אלא פלטפורמה לאומית לחדשנות וזרז לטכנולוגיות עתידיות," אמר צ’ונג צ’י הו, יו"ר ועדת ההיגוי של המרכז. "המטרה שלנו היא לבנות מומחיות עמוקה בייצור ומחקר בטכנולוגיית GaN כדי שסינגפור תהיה חלק מעיצוב עתיד תעשיית השבבים."

המרכז יפעל בשיתוף פעולה עם חברות תעשייה ויאפשר פיתוח משותף של טכנולוגיות, תוך חיזוק היכולות המקומיות ושרשרת האספקה. בין שיתופי הפעולה הבולטים נמצא סטארט־אפ סינגפורי בשם WaferLead, המפתח יחד עם המרכז מצעים איכותיים מסיליקון קרביד – רכיב מפתח בייצור שבבי GaN.

בנוסף, המרכז מקדם את טיפוח הדור הבא של מהנדסי השבבים באמצעות שיתופי פעולה עם מוסדות אקדמיים, תוכניות דוקטורט ושילוב חוקרים צעירים בתהליכי מו"פ על תשתיות תעשייתיות אמיתיות.

לפי ההודעה, תעשיית השבבים היא נדבך מרכזי בכלכלת סינגפור – תורמת כ־6% מהתמ"ג ומעסיקה כ־35,000 עובדים מיומנים בתחומי הפיתוח, העיצוב והייצור המתקדם.

הפוסט סינגפור משיקה מרכז לאומי לטכנולוגיית גליום ניטריד הופיע לראשונה ב-Chiportal.

סין נוקטת צעדים כדי לבסס את השליטה שלה בחומרים נדירים הנחוצים לייצור מוליכים למחצה, באמצעות תקנה שנכנסה לתוקף ב-1 באוקטובר. בתגובה להגבלות היצוא של סין, סוכנות הביטחון של ארה"ב DARPA ביקשה מחברת Raytheon לפתח סוגים חדשים של מוליכים למחצה שאינם תלויים בחומרים בשליטת סין, כך לפי דיווח של אתר Tom’s Hardware.

מוליכים למחצה בעלי מרווח פסים רחב, כמו גליום ניטריד (GaN), משמשים בייצור שבבים מתקדמים להגברת הספק ומגברי תדר רדיו, וסין מחזיקה בנתח גדול מאספקת הגליום העולמית. הדיווח מראה כי הגבלות היצוא של סין על גליום מציבות סיכונים אפשריים לביטחון הלאומי של ארה"ב. כדי להתמודד עם האתגר, DARPA ביקשה מ-Raytheon לפתח מוליכים למחצה המבוססים על יהלום סינתטי וניטריד אלומיניום (AIN).

על פי דיווחים, בעוד ש-GaN הוא חומר מוביל למוליכים למחצה בהספק גבוה ובתדרים גבוהים עם מרווח פסים של 3.4 אלקטרון וולט, ליהלום סינתטי יש פוטנציאל להתעלות על יכולות ה-GaN עם מרווח פסים של כ-5.5 אלקטרון וולט. עם זאת, יהלום סינתטי עדיין נחשב לחומר מוליך למחצה מתפתח, וקיימים אתגרים רבים לפני שניתן יהיה לייצרו בהיקף נרחב. ניטריד האלומיניום מאופיין במרווח פסים אף רחב יותר, של כ-6.2 אלקטרון וולט.

Raytheon מתכננת לפתח מוליכים למחצה מבוססי יהלום וניטריד אלומיניום לשימוש במערכות מכ"ם ותקשורת מתקדמות, כולל מתגי תדר רדיו, מגבילי עוצמה ומגברים שיאפשרו שילובם במערכות נשק מהירות. עם זאת, החברה עדיין לא פיתחה מוליכים למחצה מתאימים.

בהודעה לעיתונות, Raytheon ציינה כי במהלך השלב הראשון של החוזה, הצוות של טכנולוגיות מתקדמות יפתח שכבות מוליכים למחצה המבוססות על יהלום וניטריד אלומיניום וישלב אותם במערכות אלקטרוניות. השלב השני יתמקד באופטימיזציה ובבשלות הטכנולוגיה לייצור השכבות בקטרים גדולים יותר לשימוש בחיישנים.

קולין וולן, נשיא הטכנולוגיות המתקדמות ב-Raytheon, צוטט בהודעה לעיתונות כי "זהו צעד משמעותי קדימה שיחולל שוב מהפכה בטכנולוגיית המוליכים למחצה". הוא הדגיש כי "ל-Raytheon יש ניסיון מוכח בפיתוח חומרים דומים כמו גליום ארסניד וגליום ניטריד למערכות משרד הביטחון. על ידי ניצול ההיסטוריה החלוצית שלנו והמומחיות שלנו במיקרואלקטרוניקה מתקדמת, נעבוד לקידום החומרים הללו לשימושים עתידיים."

הפוסט ארה"ב מגיבה להגבלות היצוא של גליום מצד סין עם יוזמה חדשה למוליכים למחצה מבוססי יהלום הופיע לראשונה ב-Chiportal.