Trí tuệ nhân tạo - Làn sóng cách mạng mới trong ngành công nghiệp bán dẫn

Nhờ khả năng nâng cao hiệu suất, tối ưu hóa chi phí và khơi nguồn sáng tạo, trí tuệ nhân tạo (AI) đang cách mạng hóa tái định nghĩa cách thức sản xuất và thiết kế trong ngành công nghiệp bán dẫn.

Dưới đây là những yếu tố chính giúp AI ngày càng trở thành nhân tố cốt lõi trong sự phát triển của công nghệ bán dẫn.

AI - Chìa khóa tối ưu hóa quy trình sản xuất ngành bán dẫn

Trí tuệ nhân tạo đang mở ra một cuộc cách mạng tối ưu hóa quy trình sản xuất của ngành bán dẫn, nơi vốn phải xử lý những khối lượng dữ liệu khổng lồ. Với khả năng phân tích và xử lý dữ liệu theo thời gian thực, AI phân tích khối lượng dữ liệu thiết kế lớn để tối ưu hóa các thông số kỹ thuật, từ đó rút ngắn đáng kể thời gian và chi phí thiết kế – điều rất cần thiết khi công nghệ chip ngày càng phức tạp. Việc này không chỉ cải thiện tỷ lệ sản phẩm đạt chuẩn mà còn rút ngắn chu kỳ sản xuất, nâng cao hiệu quả vận hành, đồng thời tối ưu năng suất và chất lượng tổng thể.

Nâng cao kiểm soát chất lượng

Không chỉ tối ưu hóa quy trình sản xuất mà AI còn đang hoạt động rất tốt trong cách mạng hóa quy trình kiểm soát chất lượng trong sản xuất bán dẫn. Các hệ thống đang dần thay thế các phương pháp phát hiện lỗi thủ công truyền thống, vốn phụ thuộc vào sự quan sát của con người. Với sự kết hợp giữa công nghệ "thị giác máy tính" và thuật toán "học sâu", những hệ thống này có thể phát hiện ngay cả những lỗi siêu nhỏ, vượt xa khả năng của con người. Khả năng xử lý khối lượng dữ liệu "khổng lồ" và học hỏi từ thông tin mới giúp AI liên tục nâng cao độ chính xác, từ đó tối ưu hóa khả năng phát hiện lỗi theo thời gian.

Giảm chi phí

Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc ứng dụngAI trong ngành bán dẫn có thể mang lại hiệu quả giảm chi phí sản xuất đáng kể trong dài hạn. Nhờ vào khả năng tối ưu hóa quy trình sản xuất, cải thiện tỷ lệ sản phẩm đạt chuẩn và nâng cao hiệu suất tổng thể, AI có thể giảm chi phí sản xuất lên đến 17%. Khoản tiết kiệm này không chỉ đến từ việc giảm chi phí trực tiếp mà còn từ việc tối ưu các chi phí vận hành khác như quản lý, bán hàng và khấu hao tài sản.

Với sự gia tăng cạnh tranh trong ngành bán dẫn, việc áp dụng AI để tối ưu hóa chi phí sẽ trở thành yếu tố quyết định để duy mở trì "vị thế cạnh tranh" và đảm bảo sự phát triển bền vững. AI không chỉ giúp giảm giá thành sản xuất mà còn góp phần xây dựng một quy trình sản xuất "hiệu quả", tạo nền tảng vững chắc cho sự phát triển mạnh mẽ của ngành bán dẫn trong tương lai.

Tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng

AI đang giúp tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng, đặc biệt khi năng lượng trở thành một yếu tố quan trọng trong sản xuất bán dẫn. AI có thể phân tích dữ liệu tiêu thụ năng lượng để phát hiện các điểm lãng phí và đề xuất các biện pháp tối ưu hóa, giúp giảm thiểu sự tiêu tốn năng lượng không cần thiết.

Giúp nền kinh tế toàn cầu tăng năng suất và hiệu quả

Một trong những đóng góp rõ rệt nhất của AI cho nền kinh tế toàn cầu là giúp tăng năng suất và hiệu quả. Công nghệ học máy (machine learning) giúp tự động hóa quy trình làm việc, tăng năng suất lao động và giảm thời gian thực hiện các tác vụ. Ứng dụng AI cũng giúp tối ưu hóa quyết định, dự đoán; cải thiện hiệu suất kinh doanh và quản lý. Theo dự báo của IBM, AI đứng đầu trong số 5 xu hướng công nghệ của năm 2024. Với lịch sử nghiên cứu và phát triển ứng dụng lâu dài, AI được cho là sẽ đem lại doanh thu lên đến 16.000 tỷ USD vào năm 2030. IBM cũng dự đoán quy mô thị trường AI tạo sinh tại Việt Nam sẽ đạt mốc 100,2 triệu USD trong năm nay.

Các doanh nghiệp tiên phong ứng dụng trí tuệ nhân tạo tạo sinh

Tốc độ phát triển chóng mặt của công nghệ vi điện tử đã đặt ra những thách thức lớn cho các nhà sản xuất chip bán dẫn. Để giữ vững vị thế dẫn đầu trong bối cảnh cạnh tranh ngày càng gay gắt, các doanh nghiệp hàng đầu như NVIDIA, Samsung đã chủ động triển khai các ứng dụngAI vào các khâu then chốt của quy trình sản xuất.

Cụ thể, NVIDIA là một trong những công ty dẫn đầu trong việc áp dụng AI vào thiết kế và sản xuất chip bán dẫn. Công ty đã phát triển các nền tảng AI như NVIDIA Jetson, cho phép tự động hóa nhiều quy trình trong nhà máy. Ngoài ra, NVIDIA còn ứng dụng AI để tối ưu hóa thiết kế vi mạch, nhằm tăng hiệu suất và năng lực tính toán của chip.

Theo báo cáo mới nhất của Gartner năm 2024, Nvidia lần đầu tiên tiến vào top 5 công ty có doanh thu hằng năm cao nhất trong lĩnh vực bán dẫn, vượt qua các đối thủ lớn như Samsung, Intel và TSMC. Bài phân tích của Statista cho rằng, thành tích bất ngờ này là nhờ vào sự phát triển của AI. Thực tế, vào 18/03/2024, Nvidia cũng công bố một loại chip AI mới được giới công nghệ ví von là “siêu chip". Chip AI mang tên Blackwell B200 - một chip xử lý đồ họa (GPU), có khả năng xử lý 20 triệu tỷ phép tính/giây và sở hữu tới 208 tỷ bóng bán dẫn.

“Siêu chip" AI Blackwell của Nvidia

Ông lớn Hàn Quốc Samsung Electronics cũng đã triển khai các giải pháp dựa trên AI nhằm nâng cao chất lượng và hiệu quả sản xuất. Công ty đã sử dụng các mô hình AI để kiểm tra và phát hiện các khuyết tật trên bề mặt chip, từ đó giúp loại bỏ các sản phẩm lỗi. Bên cạnh đó, Samsung còn ứng dụng AI để dự đoán các sự cố có thể xảy ra trong nhà máy, qua đó có những biện pháp phòng ngừa kịp thời.

Nhìn chung, những doanh nghiệp hàng đầu như NVIDIA, Intel và Samsung đã sớm nhận thức được tiềm năng to lớn của AI trong việc cải thiện hiệu quả sản xuất, chất lượng sản phẩm và năng lực cạnh tranh của ngành công nghiệp bán dẫn.

Chip bán dẫn củaSamsung

Trong tương lai, AI được kỳ vọng sẽ đóng vai trò trung tâm trong sự phát triển không ngừng của ngành, mở ra những tiềm năng và cơ hội mới đầy hứa hẹn. Xu hướng này không chỉ là động lực thúc đẩy sự tiến bộ của ngành bán dẫn mà còn là yếu tố quan trọng cho việc ứng dụng công nghệ bán dẫn trong các lĩnh vực khác.