Может ли новая производственная мощность поддерживать устаревшие компоненты?

В быстро развивающемся ландшафте производства полупроводников внимание часто приковывается к созданию более маленьких, быстрых и энергоэффективных компонентов. Однако не менее критической задачей, оказывающей значительное влияние на электронных дизайнеров и инженеров, является поддержка устаревших деталей на новых полупроводниковых заводах. Эти устаревшие компоненты выдержали испытание временем и продолжают играть ключевую роль во многих приложениях, предоставляя сочетание надежности и производительности, которое не всегда может быть достигнуто с помощью последних достижений.

Вопрос о том, смогут ли новые заводы поддерживать производство устаревших деталей, это не только вопрос технологических возможностей. Это загадка, которая переплетает соображения экономической жизнеспособности, технической осуществимости и стратегической важности. Когда новые заводы начинают работать с передовыми технологиями и увеличенными мощностями, будут ли они использоваться для обеспечения продолжающейся доступности устаревших деталей?

Роль и значение устаревших деталей

Многие устаревшие детали превысили свой ожидаемый срок службы и остаются необходимыми для различных приложений. Эти детали варьируются от простых разъемов и дискретных компонентов до более сложных интегральных схем и микроконтроллеров. Несмотря на быстрый темп технологического прогресса, устаревшие детали остаются в высоком спросе в таких секторах, как автомобилестроение, промышленная автоматизация и оборона из-за их доказанной надежности, совместимости с существующими системами и, в некоторых случаях, уникальных функций, которые не были воспроизведены в более новых компонентах. Спрос в этих секторах будет продолжать стимулировать усилия по поддержанию производства устаревших деталей.

Несмотря на их важность, производство и поддержка устаревших деталей сталкиваются с рядом проблем. Основная проблема - устаревание производственных процессов и оборудования, что может сделать продолжение производства этих деталей технически сложным и экономически нецелесообразным. Кроме того, поиск сырья для старых компонентов может становиться все более сложным, поскольку поставщики переключают свое внимание на более прибыльные, современные продукты.

Строительство заводов набирает обороты

Проекты в области полупроводников на сумму более 300 миллиардов долларов находятся на различных стадиях разработки, при этом ожидается запуск 42 новых заводов в 2024 году. Правительство США стимулирует это развитие за счет акта CHIPS на сумму 280 миллиардов долларов, в который включено 52,7 миллиарда долларов, выделенных на производство полупроводников, научно-исследовательские работы и развитие рабочей силы. Кроме того, Китай выделил около 73 миллиардов долларов на субсидии полупроводниковой отрасли.

Появление новых производственных мощностей в индустрии полупроводников представляет собой значительный сдвиг, принося как возможности, так и ограничения в отношении устаревших деталей. Эти передовые производства обещают повышение производственной эффективности, уменьшение размеров элементов и снижение энергопотребления.

Хотя новые производственные мощности предлагают захватывающие возможности для индустрии полупроводников, их способность поддерживать производство устаревших деталей носит нюансированный характер. Это включает в себя сравнение преимуществ передовых производственных возможностей с вызовами технической совместимости, экономической жизнеспособности и стратегического распределения ресурсов. Успешная интеграция устаревших деталей в новые производственные линии требует тщательного планирования, инновационных решений и новых бизнес-моделей, чтобы сделать это осуществимым и устойчивым начинанием.

Интеграция устаревших деталей в новые заводы

По мере развития индустрии полупроводников будущее поддержки устаревших деталей обретает форму сложного, но жизненно важного аспекта сектора. На это будущее влияют различные факторы, включая технологические достижения, требования рынка и стратегические сдвиги в индустрии. Некоторые из инноваций и стратегий, используемых для обеспечения поставок устаревших чипов, включают:

Передовые техники модернизации заводов: Одним из новых подходов является разработка передовых техник модернизации, позволяющих производить устаревшие детали с использованием современных технологий заводов. Это включает адаптацию старых конструкций компонентов для совместимости с новыми производственными процессами, потенциально предлагая баланс между старым и новым.

Специализированные заводские подразделения для производства устаревших деталей: Некоторые игроки индустрии рассматривают возможность создания специализированных заводских подразделений, посвященных производству устаревших деталей. Эти подразделения будут работать наряду с современными заводами, но сосредоточатся исключительно на производстве устаревших компонентов, обеспечивая их непрерывную поставку без вмешательства в производство более современных полупроводников.

Коллаборативные экосистемы: Создание коллаборативных экосистем, включающих производителей чипов, поставщиков оборудования и конечных пользователей, имеет решающее значение. Такие сотрудничества могут способствовать инновациям в производстве устаревших компонентов и обеспечить удовлетворение потребностей различных отраслей, зависящих от этих компонентов.

Кейс-стадии: Успехи и Проблемы

Изучая интеграцию производства устаревших компонентов в новые фабы, несколько примеров предоставляют информацию об успехах и проблемах, с которыми сталкиваются в этом процессе.

Производство аналоговых компонентов Texas Instruments (TI) на новых 300-мм вафельных фабах: TI добилась успехов в балансировке производства новых и устаревших компонентов. Они строят новые 300-мм вафельные фабы специально для удовлетворения потребностей в производстве аналоговых компонентов на менее передовых узлах. «Эта новая фабрика является частью нашей долгосрочной дорожной карты производства на 300-мм пластинах, чтобы построить мощности, которые будут необходимы нашим клиентам на десятилетия вперед», сказал Хавив Илан, президент и генеральный директор TI. Этот стратегический подход демонстрирует возможность использования новых мощностей фаб для производства устаревших компонентов​​.

Расширение Samsung с устаревшими узлами: Samsung Foundry расширила свои мощности за счет включения устаревших узлов, демонстрируя признание продолжающегося спроса на такие компоненты. Этот шаг является частью более широкой стратегии по увеличению производительности и сохранению конкурентоспособности на рынке полупроводников, показывая успешную интеграцию устаревших и современных производственных возможностей​​.

Недавние дефициты устаревших чипов в автомобильной промышленности США: Автомобильная промышленность США столкнулась с серьезными проблемами из-за дефицита устаревших чипов во время пандемии Covid-19. Несмотря на высокие производственные мощности, внутреннее предложение не могло удовлетворить спрос на устаревшие чипы, особенно те, что на узле 40 нм или больше. Этот дефицит серьезно повлиял на производство автомобилей в США, значительно сократив графики производства транспортных средств и способствуя инфляции​​.

Хотя компании вроде Texas Instruments и Samsung продемонстрировали успешные стратегии, более широкая индустрия все еще сталкивается с проблемами в решении всех вопросов и последствий поддержки производства устаревших компонентов на новых фабах.

Будущее поддержки устаревших компонентов

Одной из основных проблем в поддержке устаревших компонентов будет балансировка между стоимостью производства и технологической осуществимостью. Адаптация старых дизайнов к новым производственным процессам может быть дорогостоящей, и экономическая жизнеспособность этих усилий будет ключевым фактором. Кроме того, цепочка поставок устаревших компонентов должна будет адаптироваться к изменениям в производственных процессах и доступности материалов. Это может включать поиск новых поставщиков или разработку альтернативных материалов, совместимых как со старыми, так и с новыми производственными технологиями.

Взгляд в будущее показывает, что поддержка устаревших компонентов на новых производственных мощностях - это не просто техническая проблема, это стратегическая необходимость, требующая согласованных действий многих заинтересованных сторон. От политиков до производителей, от поставщиков до конечных пользователей, коллаборативный подход критически важен. По мере того как отрасль продолжает инновации и рост, успешная интеграция производства устаревших компонентов в новые фабрики станет свидетельством способности отрасли уважать свое прошлое, в то же время стремясь к устойчивому и прогрессивному будущему.