دوائر متكاملة (ICS)تقع في قلب الثورة الرقمية ، حيث تعمل على تشغيل كل شيء من الهواتف الذكية إلى الروبوتات المتقدمة وأجهزة إنترنت الأشياء. بينما نتطلع إلى عام 2025 وما بعده ، يتم تعيين العديد من الاتجاهات الناشئة لإعادة تعريف مشهد IC ، وقيادة الابتكارات وتقديم تحديات جديدة. تستكشف هذه المقالة أهم الاتجاهات والتنبؤات التي تشكل مستقبل الدوائر المتكاملة.
التصغير وقانون مور
اتجاه:إن السعي وراء قانون مور ، الذي يتنبأ بمضاعفة الترانزستورات على رقاقة كل عامين تقريبًا ، دفعت تصغير ICS لعقود. بينما يتم الاتصال بالقيود المادية للسيليكون ، تستكشف الصناعة مواد وتقنيات جديدة.
تنبؤ:بحلول عام 2025 ، من المحتمل أن تسهل التطورات في مواد مثل الجرافين وموليبدينوم ثاني كبريتيد (MOS2) استمرار التصغير. ستصبح التقنيات مثل الطباعة الحجرية الأشعة فوق البنفسجية (EUV) أكثر شيوعًا ، مما يدفع حدود مدى صغر حجم المعايير الدولية.
زيادة اعتماد الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي
اتجاه:يتم دمج الذكاء الاصطناعي (AI) والتعلم الآلي (ML) بشكل متزايد في ICS ، مما يعزز قدراتها على إجراء حسابات معقدة مطلوبة لخوارزميات AI مباشرة على الشريحة.
تنبؤ:نتوقع أن نرى زيادة في رقائق AI المحسّنة ، والتي يشار إليها أحيانًا باسم AI Accelerators ، والتي تم تصميمها خصيصًا للتعامل مع أعباء عمل الذكاء الاصطناعى بكفاءة أكبر وانخفاض استهلاك الطاقة. لن يؤدي هذا إلى تحسين أداء تطبيقات الذكاء الاصطناعى فحسب ، بل سيجعلها أكثر سهولة عبر القطاعات المختلفة.
استخدام أكثر انتشارًا لـ 3D ICS
اتجاه:تتكدس الدوائر المتكاملة ثلاثية الأبعاد (3D ICS) من رقائق السيليكون وتربطها رأسياً ، مما يوفر فوائد كبيرة على ICS التقليدية ، بما في ذلك انخفاض الكمون ، وانخفاض استهلاك الطاقة ، وزيادة الكثافة.
تنبؤ:بحلول عام 2025 ، من المتوقع أن تصبح ICs ثلاثية الأبعاد أكثر انتشارًا ، لا سيما في التطبيقات التي تتطلب أداءً عالياً وكفاءة الطاقة ، مثل مراكز البيانات والحوسبة المتقدمة وأنظمة الذكاء الاصطناعي على نطاق واسع.
النمو في الإلكترونيات المرنة ويمكن ارتداؤها
اتجاه:يزداد الطلب على الالكترونيات المرنة والقابلة للارتداء ، مدفوعًا باهتمام المستهلك بأجهزة مثل الساعات الذكية ، ومتتبعات اللياقة البدنية ، والشاشات المرنة. هذا يتطلب أن تكون ICs مرنة وتعمل في ظل ظروف مادية مختلفة.
تنبؤ:سوف تتسارع الابتكارات في الإلكترونيات المرنة ، مع تطوير أنواع جديدة من ICs المرنة والممتدة. ستكون هذه الدوائر جزءًا لا يتجزأ من تقدم وظائف واعتماد التكنولوجيا القابلة للارتداء.
ممارسات التصنيع المستدامة
اتجاه:أصبحت الاستدامة البيئية أولوية في تصنيع أشباه الموصلات ، والتي تتضمن تقليديًا استخدام المواد الكيميائية والمياه والطاقة المهمة.
تنبؤ:بحلول عام 2025 ، ستعتمد الصناعة عمليات تصنيع أكثر خضرة ، بما في ذلك استخدام عدد أقل من المواد السامة ، وإعادة تدوير مواد نادرة ، وتحول نحو مصادر الطاقة المتجددة. سيكون هناك أيضًا تركيز متزايد على تطوير ICS الذي يستهلك طاقة أقل لتقليل التأثير البيئي للأجهزة الإلكترونية.
تعزيز الاتصال مع 5G وما بعده
اتجاه:تمهد ترتيب شبكات 5G الطريق للاتصال الأسرع والأكثر موثوقية ، والذي يتطلب ICS إدارة معدلات البيانات الأعلى وانخفاض الكمون.
تنبؤ:نظرًا لأن تبني 5G يصبح أكثر انتشارًا ، ستحتاج ICS إلى التطور لدعم هذه القدرات. علاوة على ذلك ، سيبدأ البحث في 6G وما بعده ، مع التركيز على الدوائر المتكاملة القادرة على التعامل مع ترددات Terahertz وتوفير معدلات نقل البيانات بشكل أسرع.
خاتمة
مستقبلدوائر متكاملةيتميز بالتطورات التكنولوجية السريعة التي ستستمر في دفع الابتكار عبر مختلف الصناعات. من تطوير رقائق AI المحسّنة وممارسات التصنيع المستدامة إلى ظهور ICs 3D و Electronics المرنة ، تعد الاتجاهات التي تشكل صناعة IC بتعزيز حياتنا الرقمية بطرق عديدة. مع اقتراب عام 2025 ، سيحتاج أصحاب المصلحة في جميع أنحاء النظام الإيكولوجي لأشباه الموصلات إلى التكيف مع هذه الاتجاهات من أجل الحفاظ على المنافسة وتلبية المطالب المتطورة لمستهلكي التكنولوجيا.
قائمة الأمنيات (0 عناصر)