ฟ้าผ่าชิป! เจาะลึกอนาคตอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ 2025–2030 เมื่อ AI คือเครื่องเร่ง 1 ล้านล้านดอลลาร์

บทนำ: ทำไมปี 2025 คือปีชี้ชะตาอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์

อุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์กำลังก้าวเข้าสู่ช่วงเร่งเครื่องครั้งใหญ่ในปี 2568 ด้วยแรงหนุนจาก คลื่น AI ศูนย์ข้อมูล และชิปประสิทธิภาพสูง ที่ต้องการพลังการประมวลผลระดับมหาศาล

แม้ต้องเจอกับความท้าทายทั้งด้านภูมิรัฐศาสตร์ ห่วงโซ่อุปทาน และการขาดแคลนบุคลากร แต่ภาพรวมยังชี้ไปทางเดียวกันคือ เติบโต มหาศาล และแข่งขันดุเดือดกว่าเดิม

ภาพใหญ่ของตลาด: จาก 6.97 แสนล้านสู่ 1 ล้านล้านดอลลาร์

• มูลค่าอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์คาดว่าจะขึ้นถึงราว 697 พันล้านดอลลาร์ในปี 2568 เติบโตประมาณ 11% จากปีก่อน

• แนวโน้มระยะยาวคาดว่าอุตสาหกรรมจะโตเฉลี่ยปีละราว 7–9% และแตะระดับ 1 ล้านล้านดอลลาร์ในปี 2030

• ดีมานด์หลักมาจาก

  • การประมวลผลประสิทธิภาพสูง (HPC)

  • ชิปหน่วยความจำสำหรับระบบ AI และคลาวด์

  • ระบบยานยนต์สมัยใหม่และ IoT

AI ไม่ได้เป็นแค่ดีมานด์ปลายทาง แต่กำลังกลายเป็นกลไกเร่งทั้งฝั่งดีไซน์ การผลิต และการบริหารห่วงโซ่อุปทานของชิปเองด้วย

บทสรุปผู้บริหาร: ปี 2024 คือจุดกลับตัว ปี 2025 คือปีเร่งสปีด

ปี 2024 กลายเป็นปีรีบาวด์ของอุตสาหกรรม หลังจากยอดขายสะดุดในปีก่อนหน้า โดย

• ยอดขายรวมเพิ่มขึ้นราว 19% นำโดยชิปลอจิกและหน่วยความจำสำหรับศูนย์ข้อมูล เซิร์ฟเวอร์ และระบบจัดเก็บข้อมูล

• โมเมนตัมนี้คาดว่าจะต่อเนื่องไปในปี 2025 ดันตลาดขึ้นไปที่ราว 697 พันล้านดอลลาร์ ตามการคาดการณ์ของ WSTS

การเติบโตในระยะยาวยังพึ่งพา 3 แกนหลักคือ

• ความต้องการการประมวลผลประสิทธิภาพสูงและหน่วยความจำ

• แอปพลิเคชันที่ขับเคลื่อนด้วย AI แทบทุกอุตสาหกรรม

• การลงทุนด้านทุนและ R&D ขนาดใหญ่เพื่อขยายกำลังการผลิตและเทคโนโลยีใหม่

พลังเงินลงทุน: CapEx และ R&D ขึ้นเกียร์รับยุค AI

ภาคเซมิคอนดักเตอร์พร้อมอัดเงินลงทุนเพื่อรองรับการเติบโตระยะยาว

• ปี 2024 รายจ่ายด้านทุน (CapEx) อยู่ราว 180 พันล้านดอลลาร์ เพิ่มเล็กน้อยประมาณ 5%

• ปี 2025 มีแนวโน้มเพิ่มขึ้นต่อเนื่อง โดยคาดว่าอุตสาหกรรมจะทุ่มราว 185 พันล้านดอลลาร์ เพื่อขยายกำลังผลิตประมาณ 7%

• ผู้เล่นหน่วยความจำรายใหญ่อย่าง SK Hynix และ Micron คาดว่าจะเพิ่ม CapEx ถึงระดับ +75% และ +45% ตามลำดับ

การลงทุนไม่ได้จำกัดแค่แฟบผลิต แต่ยังรวมถึง

• การร่วมทุนและพันธมิตรเชิงกลยุทธ์ เพื่อแชร์ความเสี่ยงของโปรเจ็กต์โรงงานขนาดใหญ่

• การตั้ง ศูนย์ R&D หลายแห่ง เน้นเทคโนโลยีอย่างเวเฟอร์ 12 นิ้ว, EUV และบรรจุภัณฑ์ขั้นสูง

• เงินสนับสนุนจากภาครัฐ เช่น CHIPS Act ที่ผลักดันให้เกิดโรงงานและศูนย์บรรจุภัณฑ์ขั้นสูงในสหรัฐฯ

สถานะอุตสาหกรรม: ใครกำลังพุ่ง ใครเริ่มเหนื่อย

Fabless และ IP: ตัวเร่งกำไรยุค AI

บริษัท Fabless และ IP เช่น Nvidia, Broadcom, AMD, Qualcomm เป็นกลุ่มที่ เก็บผลจากคลื่น AI เต็ม ๆ

• เติบโตโดดเด่นทั้งรายได้และกำไร จากดีมานด์ใน AI, 5G, ยานยนต์อัจฉริยะ และคลาวด์

• โฟกัสหนักไปที่ดีไซน์ ชิปประสิทธิภาพสูง และ IP เฉพาะทางที่ตอบโจทย์เวิร์กโหลด AI

โรงหล่อ (Foundry): TSMC ยังเป็นเสาหลักของโลกชิป

• โรงหล่ออย่าง TSMC ขยายกำลังการผลิตต่อเนื่อง เพื่อรองรับโหนดขั้นสูงและคำสั่งซื้อจากลูกค้าใหญ่ทั่วโลก

• อย่างไรก็ตาม การลงทุนขยายโรงงานในภูมิภาคใหม่ เช่น สหรัฐฯ และยุโรป ทำให้ต้นทุนการดำเนินงานสูงขึ้น ซึ่งอาจบีบมาร์จิ้นในอนาคต

IDM และผู้ผลิตอุปกรณ์: ฟื้น แต่กดดัน

• IDM หลายแห่งปรับโครงสร้าง คุมต้นทุน และอาศัยการฟื้นตัวของราคาหน่วยความจำ ทำให้มาร์จิ้นดีขึ้น ราว 5–10%

• ผู้ผลิตอุปกรณ์อย่าง ASML ยังคงรักษาอัตรากำไรได้ แม้การขยายโรงงานบางส่วนชะลอลง

• กลุ่มบรรจุภัณฑ์และการประกอบ (เช่น ASE, Amkor) เจอแรงกดดันจาก

  • ความต้องการอิเล็กทรอนิกส์ผู้บริโภคลดลง

  • ต้นทุนวัตถุดิบสูงขึ้น

ผลรวมคืออุตสาหกรรมโดยรวมยังคง มาร์จิ้นเฉลี่ยเพิ่มจาก 23.5% เป็น 28.6% ในปี 2024 แสดงถึงความยืดหยุ่นแม้อยู่ในสภาพเศรษฐกิจท้าทาย

2025 เป็นต้นไป: บทบาทของแอปพลิเคชันที่เร่งตลาดชิป

อุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์กำลังถูกขับเคลื่อนโดยแอปพลิเคชันที่ใช้ชิปหนักเป็นพิเศษ โดยเฉพาะ

• ศูนย์ข้อมูลและ AI

• อิเล็กทรอนิกส์ยานยนต์

• IoT และโครงสร้างพื้นฐานสื่อสาร

ศูนย์ข้อมูล เซิร์ฟเวอร์ และระบบจัดเก็บข้อมูล

ศูนย์ข้อมูลคือ สมรภูมิหลักของชิปยุค AI

• มูลค่าตลาดเซมิคอนดักเตอร์สำหรับศูนย์ข้อมูลคาดว่าจะเติบโตที่ CAGR ราว 18% จาก 156 พันล้านดอลลาร์ในปี 2025 สู่ 361 พันล้านดอลลาร์ในปี 2030

• ตลาดชิปศูนย์ข้อมูลที่ไม่ใช่หน่วยความจำ (เช่น CPU, GPU, XPU เฉพาะงาน) จะเติบโตต่อเนื่อง โดยตลาด GPU ซึ่งมีมูลค่าประมาณ 27 พันล้านดอลลาร์ในปี 2024 ถูกคาดว่าจะโตที่ CAGR ราว 10% ถึงช่วงหลังทศวรรษหน้า

• Nvidia ยังคงครองตลาด GPU ศูนย์ข้อมูล สร้างรายได้ระดับหลายหมื่นล้านดอลลาร์จากการรองรับโมเดล AI เชิงสร้างสรรค์

• โมเดลทางเลือก เช่น DeepSeek และ XPU เฉพาะทาง กำลังผลักให้ผู้ให้บริการคลาวด์มองหา ทางเลือกนอกเหนือจาก GPU เดิม

ด้านหน่วยความจำและการจัดเก็บข้อมูล

• ภาคลอจิกและหน่วยความจำคาดว่าจะมีมูลค่าเกิน 400 พันล้านดอลลาร์ ในปี 2025

• AI เป็นตัวเร่งความต้องการ หน่วยความจำแบนด์วิดท์สูง (HBM)

  • ปี 2024 HBM โตถึง 200%

  • ปี 2025 ยังมีลุ้นโตต่อราว 70% โดยมี Samsung, Micron, SK Hynix เป็นแกนนำ

• ตลาด SSD คาดว่าจะโตจาก 77 พันล้านดอลลาร์ในปี 2025 เป็น 173 พันล้านดอลลาร์ในปี 2030 (CAGR ~17.6%)

อย่างไรก็ตาม ความผันผวนของราคา ความเสี่ยงอุปทานส่วนเกิน หรือประสิทธิภาพต่ำกว่าคาดในบางเทคโนโลยีอาจกดดันทั้งราคาและดีมานด์ของชิปในหลายเซกเมนต์

สมาร์ทโฟน พีซี และอิเล็กทรอนิกส์ผู้บริโภค

ตลาดสมาร์ทโฟนและพีซีเข้าสู่ช่วง อิ่มตัว ทำให้การเติบโตด้านชิปอยู่ในระดับปานกลาง

• ตลาดชิปสมาร์ทโฟนคาดว่าจะโตเฉลี่ยปีละราว 5% จาก 149 พันล้านดอลลาร์ (2025) เป็น 192 พันล้านดอลลาร์ (2030)

• ตลาดชิปพีซีโตประมาณ 4% ต่อปี จาก 92 พันล้านดอลลาร์ เป็น 112 พันล้านดอลลาร์ ในช่วงเวลาเดียวกัน

ในทางกลับกัน อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคบางกลุ่มกลับร้อนแรง

• ดีมานด์จาก AR/VR และคอมพิวเตอร์แวดล้อม (ambient computing) ในบ้านอัจฉริยะดันให้

  • ความต้องการเซ็นเซอร์ขั้นสูงเพิ่มขึ้น

  • ความต้องการชิปพลังงานต่ำที่ทำงานเบื้องหลังอย่างต่อเนื่องพุ่งสูง

โอกาสใหม่จึงเปิดกว้างสำหรับ

• ชิปเอดจ์ประหยัดพลังงาน

• ผู้ช่วยเสียงอัจฉริยะ

• ระบบอัตโนมัติในบ้านที่ใช้ AI บนดีไวซ์โดยตรง

อิเล็กทรอนิกส์อุตสาหกรรม

ตลาดอิเล็กทรอนิกส์อุตสาหกรรมคาดว่าจะโตจาก 84 พันล้านดอลลาร์ในปี 2025 ไปเป็น 120 พันล้านดอลลาร์ในปี 2030 (CAGR ประมาณ 7%)

ตัวเร่งหลักได้แก่

• การเร่งอัตโนมัติในโรงงาน

• การใช้ระบบควบคุมอัจฉริยะ

• ความต้องการชิปเฉพาะทางสำหรับระบบพลังงาน ยานยนต์ และการผลิตขั้นสูง

ชิปโทรคมนาคมและระบบเครือข่าย

ตลาดชิปโทรคมนาคมกำลังขยับตามการเปลี่ยนผ่านสู่โลกที่เชื่อมต่อมากขึ้น

• มูลค่าตลาดชิปโทรคมนาคมคาดว่าจะโตจาก 53 พันล้านดอลลาร์ (2025) เป็น 70 พันล้านดอลลาร์ (2030) (CAGR ~6%)

• การขยายตัวของ 5G และ IoT ยังคงเป็นเครื่องยนต์หลัก

• การมาถึงของ 6G ในอนาคตพร้อมทั้งการสร้างสถานีฐานและโครงสร้างเครือข่ายใหม่ จะดึงดีมานด์ชิปขั้นสูงเพิ่มขึ้น แม้กรอบเวลาการใช้งานจริงก่อนปี 2030 ยังไม่ชัดเจน

ด้าน IoT

• ตลาดชิป IoT บนมือถือคาดว่าจะโตจาก 12,770 ล้านดอลลาร์ (2024) เป็น 78,730 ล้านดอลลาร์ (2032) ด้วย CAGR ราว 25.5%

• ผู้เล่นสำคัญ ได้แก่ Qualcomm, Intel, MediaTek

• ภูมิภาคเอเชียแปซิฟิกคาดว่าจะเป็นผู้นำด้านกำลังผลิตและการใช้งาน IoT ซึ่งช่วยลดต้นทุนและเพิ่มการเข้าถึงเทคโนโลยี แต่ก็อาจทำให้ปัญหาขาดแคลนแรงงานในบางภูมิภาคหนักขึ้น

ยานยนต์: EV, ระบบชาร์จ และรถอัจฉริยะ

ภาคยานยนต์กำลังแปลงร่างจากเครื่องยนต์สันดาปเป็น คอมพิวเตอร์เคลื่อนที่บนล้อ

• ตลาดชิปสำหรับ EV คาดว่าจะโตที่ CAGR ราว 30% ระหว่างปี 2025–2030 จาก

  • การจัดการพลังงาน

  • ระบบจัดเก็บพลังงาน

  • อินฟราโครงสร้างสถานีชาร์จ

• ตลาดเซมิคอนดักเตอร์ยานยนต์ภาพรวมคาดว่าจะโตจาก 51 พันล้านดอลลาร์ (2025) เป็น 102 พันล้านดอลลาร์ (2034) (CAGR ~8%)

ดีมานด์ถูกขับเคลื่อนโดย

• การใช้พลังงานไฟฟ้าของรถยนต์ (electrification)

• การขับขี่อัตโนมัติ และระบบช่วยเหลือผู้ขับขั้นสูง (ADAS)

• การเชื่อมต่อรถกับโครงสร้างพื้นฐานผ่านเครือข่ายความหน่วงต่ำ

โอกาสใหม่ที่น่าจับตาคือ การสื่อสารระหว่างยานพาหนะกับทุกสิ่ง (V2X) ซึ่งต้องการ

• ชิปแบนด์วิดท์สูง ความหน่วงต่ำ

• ชิปยานยนต์ที่รองรับ 5G เพื่อสื่อสารเรียลไทม์กับสัญญาณไฟจราจร ป้าย และระบบถนนอัจฉริยะ

ถึงแม้ศักยภาพจะสูง แต่ดีมานด์ยังไม่ถูกสะท้อนเต็ม ๆ ในการคาดการณ์หลักของตลาดเซมิคอนดักเตอร์

ความท้าทายระดับมหภาค: เมื่อการเมือง พลังงาน และคน เกี่ยวข้องกับชิป

ภูมิรัฐศาสตร์: เมื่อชิปกลายเป็นยุทธศาสตร์ชาติ

ความตึงเครียดระหว่างประเทศ โดยเฉพาะ สหรัฐฯ – จีน – ไต้หวัน กำลังวาดโฉมใหม่ให้ห่วงโซ่อุปทานชิป

• จีนเร่งพึ่งพาตนเองด้านเทคโนโลยีเซมิคอนดักเตอร์

• สหรัฐฯ ออกมาตรการควบคุมการส่งออกเทคโนโลยีขั้นสูงและชิป AI

• มีการคาดการณ์ว่าจะมีโรงงานผลิตในสหรัฐฯ มูลค่ารวมถึง 190,000 ล้านดอลลาร์ภายในปี 2030

การซ้อมรบของจีนใกล้ไต้หวันยิ่งเพิ่มความกังวล เพราะไต้หวันคือศูนย์กลางของผู้ผลิตเซมิคอนดักเตอร์ระดับโลกอย่าง TSMC

ผลคือแต่ละประเทศเดินหน้า

• ย้ายฐานการผลิตกลับประเทศ (reshoring)

• กระจายฐานการผลิตไปหลายภูมิภาค เพื่อลดการพึ่งพาพื้นที่เสี่ยง

แนวโน้มนี้ช่วยสร้างความยืดหยุ่นในระยะยาว แต่ก็ทำให้ต้นทุนการผลิตสูงขึ้น และทำให้ปัญหาขาดแคลนแรงงานฝีมือชัดเจนกว่าเดิม

ห่วงโซ่อุปทาน: ระหว่างการกระจายความเสี่ยงกับความซับซ้อนที่เพิ่มขึ้น

ความเสี่ยงด้านอุปทานไม่ได้จำกัดอยู่แค่โรงงานผลิต แต่ลากยาวไปถึงวัตถุดิบต้นน้ำ

• การขาดแคลนก๊าซนีออนและโลหะหายากได้รับผลกระทบจาก

  • สงครามในยูเครน

  • มาตรการจำกัดการส่งออกของบางประเทศ

• การก่อสร้างโรงงานใหม่ล่าช้า เช่น โรงงานของ TSMC ในแอริโซนาเลื่อนเริ่มผลิตไปปี 2028 ยิ่งตอกย้ำความกังวลด้านกำลังผลิต

ภาคเอกชนตอบสนองด้วยการ

• กระจาย suppliers และพันธมิตรการผลิต

• ใช้ เครื่องมือคาดการณ์และวางแผนห่วงโซ่อุปทานที่ขับเคลื่อนด้วย AI

• เพิ่มสัดส่วนการผลิตในประเทศหรือภูมิภาคสำคัญ

อย่างไรก็ตาม ในเมื่อ value chain ของเซมิคอนดักเตอร์กระจายอยู่มากกว่า 25 ประเทศ คำถามสำคัญคือ “การพึ่งพาตนเองอย่างแท้จริงเป็นไปได้แค่ไหนในอุตสาหกรรมที่ถูกออกแบบมาบนโลกาภิวัตน์ตั้งแต่แรก?”

พลังงานและความยั่งยืน: AI ใช้ไฟมากกว่าที่คิด

โรงงานชิปเป็นหนึ่งในอุตสาหกรรมที่ใช้ทรัพยากรเข้มข้นที่สุด

• คาดว่าภายในปี 2030 ความต้องการไฟฟ้ารวมจากอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์จะสูงถึง 237 TWh

• ปี 2024 การใช้ไฟฟ้าเพิ่มขึ้นราว 2% และคาดว่าจะโตใกล้เคียงกันในปี 2025–2026

• ศูนย์ข้อมูลที่รองรับ AI มีแนวโน้มใช้ไฟเพิ่มขึ้นเป็น มากกว่า 1,000 TWh ภายในปี 2026

ผู้เล่นรายใหญ่จึงต้องเร่งด้านความยั่งยืน

• TSMC, Intel, Samsung ประกาศเป้าหมายใช้ พลังงานหมุนเวียน 100% ภายในช่วงปี 2030–2040

• Onsemi ตั้งเป้าลดปล่อย GHG ลง 59% (ขอบเขต 1–2) และ 35% (ขอบเขต 3) ภายในปี 2034

ซีอีโอ Microsoft ยังยอมรับว่า ตอนนี้บริษัทยังไม่ได้ถูกจำกัดด้วยจำนวนชิปเท่าไร แต่เริ่มชนเพดาน ข้อจำกัดด้านพลังงาน แล้ว

สิ่งนี้ทำให้คำว่า “ประสิทธิภาพต่อวัตต์” กลายเป็นค่าพื้นฐานของดีไซน์ชิปรุ่นใหม่ ไม่ใช่แค่ความแรงเพียงอย่างเดียว

การคัดเลือกและพัฒนาคนเก่ง: ช่องว่างทักษะที่ขยายตัว

แรงงานในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์คาดว่าจะเพิ่มจากราว 345,000 คน เป็น 460,000 คน ภายในสิ้นทศวรรษนี้ เพิ่มขึ้นประมาณ 33%

แต่ปัญหาคือ ตำแหน่งใหม่จำนวนมากอาจไม่มีคนเติมเต็ม เนื่องจาก

• อัตราการจบการศึกษาในสาขาเทคนิคไม่เพียงพอ

• ความต้องการทักษะเฉพาะด้าน เช่น บรรจุภัณฑ์ขั้นสูง การออกแบบชิป และการผลิตระดับนาโน

บริษัทต่างๆ รับมือด้วย

• การวางแผนอัตรากำลังคนแบบยืดหยุ่น

• การสรรหาเชิงรุกและโปรแกรมพัฒนาบุคลากร

• การใช้ AI เชิงสร้างสรรค์ช่วยลดอคติในการคัดเลือกคน

• ความร่วมมือระหว่างรัฐ–มหาวิทยาลัย–เอกชน เช่น

  • รัฐแอริโซนาร่วมกับสถาบันการศึกษาพัฒนาหลักสูตรด้านเซมิคอนดักเตอร์

  • Arm ร่วมมือกับมหาวิทยาลัยต่าง ๆ ทำโปรแกรมฝึกอบรมที่เชื่อมกับของจริงในอุตสาหกรรม

อย่างไรก็ตาม พลวัตด้านการเมืองโลกและกฎหมายการย้ายถิ่นฐานที่เปลี่ยนไปอาจทำให้การ ดึงบุคลากรข้ามพรมแดน ยากขึ้น ซึ่งซ้ำเติมปัญหาขาดแคลนในบางภูมิภาค

การรักษาความปลอดภัยไซเบอร์และทรัพย์สินทางปัญญา

ในโลกที่ชิปมีผลต่อทั้งเศรษฐกิจและความมั่นคงชาติ การปกป้องทรัพย์สินทางปัญญาจึงเป็นเรื่อง ไม่อาจประนีประนอม

• การจดสิทธิบัตรยังเป็นฐานสำคัญในการปกป้องและสร้างรายได้จากการออกแบบชิป

• แต่การโจมตีไซเบอร์ที่พุ่งเป้าไปยังบริษัทเซมิคอนดักเตอร์เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ

  • เห็นได้จากเคสโจมตี AMD ในปี 2024 ที่ข้อมูลภายในและข้อมูลพนักงานรั่วไหล

  • กรณีผู้บริหารในเกาหลีใต้ถูกกล่าวหาว่ารั่วไหลเทคโนโลยีของ Samsung

บางประเทศเริ่มตอบโต้ด้วย

• การใช้ Big Data วิเคราะห์และตรวจจับการรั่วไหลข้อมูล

• การเพิ่มโทษทางกฎหมายต่อการละเมิดความลับทางการค้า

• ระบบเก็บหลักฐานเพื่อสนับสนุนการสืบสวน

เพื่อรับมือภัยคุกคามระลอกใหม่ อุตสาหกรรมต้องพึ่งพา

• การเข้ารหัสแบบ end-to-end

• การยืนยันตัวตนหลายชั้น

• ระบบตรวจจับภัยคุกคามที่ขับเคลื่อนด้วย AI

• การปกป้องห่วงโซ่อุปทานด้วยเทคโนโลยีอย่างบล็อกเชน

ควบคู่ไปกับ

• การฝึกพนักงานให้เข้าใจความเสี่ยง

• การบริหารความเสี่ยงเชิงรุก

• การประสานความร่วมมือระหว่างประเทศ

เทคโนโลยีคีย์หลักที่จะกำหนดอนาคตอุตสาหกรรม

อุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ในยุค AI ไม่ได้แข่งกันที่ “ทรานซิสเตอร์เล็กแค่ไหน” อย่างเดียวอีกต่อไป แต่กำลังแข่งกันที่ สถาปัตยกรรม ระบบ และวิธีผลิตทั้งชุด

บรรจุภัณฑ์ขั้นสูง: จากยุคเล็กสุด ไปสู่ยุคประกอบเก่งสุด

บรรจุภัณฑ์ขั้นสูงกำลังกลายเป็น ตัวเอกของยุคหลังมัวร์

เทคโนโลยีอย่าง

• การซ้อน 3D

• ระบบในบรรจุภัณฑ์ (SiP)

• บรรจุภัณฑ์ระดับเวเฟอร์แบบ fan-out

ช่วยให้

• ระบายความร้อนได้ดีขึ้น

• เพิ่มแบนด์วิดท์ระหว่างชิป

• บีบความหนาแน่นได้สูง โดยไม่จำเป็นต้องลดขนาดทรานซิสเตอร์เสมอไป

สิ่งเหล่านี้จำเป็นอย่างมากสำหรับ

• AI และ HPC

• 5G และการสื่อสารความเร็วสูง

• ยานยนต์ไร้คนขับ และ IoT จำนวนมหาศาล

ผู้เล่นอย่าง Broadcom และ TSMC ร่วมกันดันเทคโนโลยีเช่น 3.5D F2F สำหรับเวิร์กโหลด AI ขณะที่ TSMC, Samsung, ASE, Intel ต่างเร่งสร้างแพลตฟอร์มบรรจุภัณฑ์ขั้นสูงของตนเอง

ในยุคนี้ การออกแบบชิปที่ชนะไม่ใช่แค่โหนด 2 nm หรือ 3 nm แต่คือ

• สถาปัตยกรรม multi-die

• ชิป AI เฉพาะงาน

• เทคนิค ultra low-power

• และระบบบรรจุภัณฑ์ที่ช่วยดันสมรรถนะโดยไม่ระเบิดเพดานพลังงาน

วัสดุใหม่: จากซิลิกอนสู่กราฟีนและตัวนำยิ่งยวด

ซิลิกอนยังคงเป็นฐานหลัก แต่ วัสดุใหม่กำลังเปิดเคสใช้งานที่ซิลิกอนล้วน ๆ ทำไม่ได้

• Silicon Carbide (SiC) และ Gallium Nitride (GaN) ปฏิวัติวงการ

  • อิเล็กทรอนิกส์กำลังสูง

  • ระบบชาร์จ EV และแปลงไฟประสิทธิภาพสูง

  • แอปพลิเคชันความถี่สูง

• กราฟีนและสารกึ่งตัวนำกลุ่ม III–V ถูกวิจัยเพื่อ

  • เพิ่มความเร็วสวิตชิง

  • ลดการสูญเสียพลังงาน

  • รองรับการสื่อสารความถี่สูงมากขึ้น

ในโลก AI วัสดุใหม่ที่เป็นตัวนำยิ่งยวดเริ่มถูกสำรวจอย่างจริงจัง เพราะมีศักยภาพที่จะ

• ลดการสูญเสียพลังงานให้เกือบเป็นศูนย์

• ลดความร้อนสะสมในระบบประมวลผล

• เปิดทางให้สถาปัตยกรรมคอมพิวต์ใหม่ ๆ

Intel และโครงการอย่าง Graphene Flagship กำลังทดลองใช้กราฟีนเพื่อสร้างทรานซิสเตอร์ที่เร็วและประหยัดพลังงานกว่าเดิม ขณะที่ ASML รุกพัฒนาเทคโนโลยีลิโทกราฟีเช่น photonics และ EUV เพื่อรองรับวัสดุและโหนดใหม่

การผลิตและการออกแบบที่ใช้ AI: ฝาแฝดดิจิทัลและ EDA อัจฉริยะ

AI ไม่ได้แค่รันบนชิป แต่กำลังถูกใช้ เพื่อสร้างชิปเอง

ด้านการผลิต

• ใช้ AI และ Machine Learning เพื่อ

  • ตรวจจับข้อบกพร่องแบบเรียลไทม์

  • เพิ่มความแม่นยำในกระบวนการผลิต

  • ทำการบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์ ลดเวลาหยุดเครื่อง

• ฝาแฝดดิจิทัล (Digital Twin)

  • จำลองกระบวนการผลิต

  • ปรับพารามิเตอร์แบบเรียลไทม์

  • ลดต้นทุนการลองผิดลองถูกในโลกจริง

ปี 2025 เป็นต้นไป คาดว่าผู้ผลิตเซมิคอนดักเตอร์จะนำ ML มาใช้ในระดับลึกมากขึ้นทั้งใน

• การควบคุมคุณภาพ

• การวางแผนกำลังการผลิต

• การบริหารห่วงโซ่อุปทาน

ด้านการออกแบบ

• AI กำลังยกระดับเครื่องมือ EDA (Electronic Design Automation) ให้ฉลาดขึ้นในงานอย่าง

  • การวิเคราะห์เวลา (timing analysis)

  • การวางและลากลาย (place & route)

  • การตรวจจับข้อผิดพลาดเชิงลึก

• ผลลัพธ์คือ

  • วงจรออกจากไอเดียไปสู่ต้นแบบได้เร็วขึ้นมาก

  • ลดภาระงานที่ซ้ำ ๆ และกินแรงของวิศวกร

ผู้เล่นอย่าง Cadence, Synopsys, Ansys อยู่แนวหน้าของการนำ AI มายัดใส่เวิร์กโฟลว์ออกแบบชิปแบบครบวงจร ซึ่งจะยิ่งดันให้

• วงจรซับซ้อนขึ้นได้โดยที่ทีมออกแบบไม่ต้องโตตามในอัตราเดียวกัน

• วัฏจักรการพัฒนาชิปสั้นลง

บทสรุปเชิงกลยุทธ์: ใครจะรอด ใครจะรุ่งในโลกชิปยุค AI

อุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์กำลังมุ่งหน้าไปสู่ตลาดมูลค่า 1 ล้านล้านดอลลาร์ภายในปี 2030 โดยมีสามแรงขับใหญ่

• AI และศูนย์ข้อมูล

• ยานยนต์ไฟฟ้าและระบบอัตโนมัติ

• การขยายตัวของ 5G/6G และ IoT

แต่เส้นทางสู่จุดนั้นเต็มไปด้วยคำถามใหญ่

• จะจัดการความเสี่ยงด้านภูมิรัฐศาสตร์และห่วงโซ่อุปทานอย่างไร

• จะรับมือกับข้อจำกัดด้านพลังงานและความยั่งยืนอย่างไร

• จะปิดช่องว่างด้านบุคลากรและรักษาทรัพย์สินทางปัญญาอย่างไร

บริษัทที่มีโอกาสเป็น ผู้ชนะในเกมระยะยาว มักมีลักษณะร่วมกันคือ

• ใช้ AI เป็นแกนกลาง ทั้งในการออกแบบ การผลิต และการวางแผนธุรกิจ

• ลงทุนจริงจังใน บรรจุภัณฑ์ขั้นสูง วัสดุใหม่ และโหนดกระบวนการที่เหมาะกับงาน ไม่ใช่แค่เล็กที่สุด

• สร้าง ห่วงโซ่อุปทานที่ยืดหยุ่นและกระจายตัว พร้อมบริหารความเสี่ยงเชิงรุก

• มีกลยุทธ์ด้าน พลังงานและสิ่งแวดล้อม ที่สอดคล้องกับดีมานด์ AI ที่ใช้ไฟอย่างบ้าคลั่ง

• ลงทุนระยะยาวใน คนเก่ง เครื่องมือ และพาร์ทเนอร์ เพื่อไม่ให้ติดคอขวดด้านทักษะ

ในโลกที่ทุกอุตสาหกรรมกำลังกลายเป็น “อุตสาหกรรมที่มีชิปอยู่ข้างใน” การเข้าใจทิศทางเซมิคอนดักเตอร์จึงไม่ใช่เรื่องของวงการเทคโนโลยีอย่างเดียวอีกต่อไป แต่คือ เข็มทิศอนาคตของเศรษฐกิจทั้งระบบ.