Из-за глобального дефицита микросхем существуют риск создания централизованного производства полупроводников. Сейчас предприятия находятся в основном на острове Тайвань и за счет этого компания Taiwan Semiconductor Manufacturing Company может существенно влиять на мировые цепочки поставок электроники. Такое положение дел вызывает все больше опасений и подталкивает другие страны к поиску альтернативных решений.

Cubefabs: из чего состоит модель и сколько она стоит

В попытках перенести производство микросхем в другие регионы, правительства стран предоставляют миллиардные субсидии, но чаще всего строительство традиционных мегафабрик оказывается для них неподъемным. Нужны новаторские идеи для эффективного распределения ресурсов, одна из таких — модульная «фабрика в коробке». 

Cubefabs предлагает революционный подход к производству микросхем через полностью модульные заводы, которые состоят из предварительно разработанных компонентов. Это хорошая альтернатива обычным мегафабрикам, стоимость которых может превышать 10 миллиардов долларов.

В состав Cubefabs входят модули помещений, которые можно изменять. В них установлены наборы оборудования для создания полупроводниковых пластин. Все элементы специалисты соединяют на месте как конструктор Lego. Такая стандартизация сокращает необходимость индивидуального дизайна и делает строительство завода более быстрым и дешевым.

Изначально установка Cubefabs занимает 5 000 кв.м. В нее можно добавить дополнительные модули, если нужно расширить производство и офисные помещения. Согласно оценкам, начальные затраты на установку Cubefabs составят 20-30 миллионов долларов, а полное развертывание — порядка 100 миллионов долларов. Это намного меньше, чем стоимость традиционной мегафабрики.

Современные системы автоматизации и искусственного интеллекта позволяют размещать Cubefabs, исходя из потребностей рынка, а не из-за доступности квалифицированных рабочих ресурсов. ИИ непрерывно следит за производством и оптимизирует его, уменьшая зависимость от высококвалифицированных специалистов в полупроводниковой области.

Вместо создания огромных производственных мощностей, Cubefabs стремится адаптировать каждое предприятие для выпуска специализированных микросхем в количестве десятков тысяч пластин ежегодно. Это отвечает потребностям региональных поставок датчиков, интегральных схем управления питанием и других микросхем.

Кубофабрики не призваны заменить мегафабрики, которые производят миллионы микросхем. Это скорее дополнение к ним. Модель Cubefabs обеспечивает быструю реакцию и локализацию производства при сниженных капитальных затратах. Заказчики вносят лицензионные платежи, избегая при этом финансирования многомиллиардных заводов, и приобретают контроль над своей цепочкой поставок.

Прошлый опыт модульного производства микросхем

Cubefabs — не новатор в области модульного производства микросхем. Но предыдущие попытки подсветили ряд проблем, которые возникают при попытке внедрить эту концепцию в массовое производство.

В начале 2000-х компания Applied Materials предложила «кластерные инструменты» — комплекты оборудования для определенных процессов, которые были проще в установке и настройке. Но инфраструктура завода требовала индивидуального подхода, а производство все равно зависело от человеческого фактора.

Стартап Module Fab в 2017-2019 годах представил линию с работающими модульными помещениями и оборудованием, но в небольшом масштабе. Для более масштабного производства им не удалось собрать необходимое количество инвестиций, поэтому стартап не составил конкуренцию традиционным мегафабрикам.

В 2021 году Foxconn заявила о своем намерении создать модульные заводы для производства полупроводников в штате Висконсин, однако детали проекта не раскрываются.

Эти истории подчеркивают сложность стандартизации процессов в предварительно разработанных модулях при сохранении конкурентоспособной стоимости и производительности.

Что повлечет за собой открытие кубофабрик в разных регионах

Реализация модели Cubefabs кардинально изменит географию производства микросхем. Сейчас большинство мегафабрик находится в Азии — благодаря густой сети поставщиков и доступу к высококвалифицированным специалистам. Модульные заводы могут стимулировать развитие производства в различных регионах. 

Распределенные производственные мощности будут способствовать инновациям. Компании смогут быстро создавать прототипы и выпускать продукцию, точно отвечающую их потребностям. Контроль над локальными поставками специализированных микросхем усилит безопасность всей цепочки.

Кубофабрики не заменят мегафабрики, но станут их дополнением, предоставляя мощности для производства малых партий микросхем, которые неэффективно производить на крупных заводах.

В регионах с высокими зарплатами экономика малого производства может оказаться особенно привлекательной. По мнению разработчиков модулей Cubefabs, благодаря автоматизации и ИИ можно сократить штат сотрудников на 40% по сравнению с традиционными заводами. К тому же производство микросхем рядом с потребителями сокращает расходы на транспортировку, логистику и хранение. 

Однако все эти преимущества возможны лишь при условии успешного преодоления технических и эксплуатационных проблем. Промышленность не может зависеть только от нескольких крупных заводов, по стоимости сравнимых с авианосцами. А кубофабрики — это шаг к демократизации поставок микросхем.

С экономической точки зрения такой подход весьма привлекателен. Однако интеграция новых технологий еще предстоит проверить на практике. Для этого потребуется решить проблемы технической интеграции, увеличить финансирование и привлечь клиентов. Тем не менее, Cubefabs открывает новые горизонты в полупроводниковой индустрии.

Эта статья поддерживается командой ITGLOBAL.COM

Мы — первый облачный провайдер в России, а также интегратор, поставщик ИТ-услуг, продуктов, сервисов и разработчик собственного ПО.  

•  Наш сайт
•  Наш блог про виртуализацию и Enterprise IT
•  Наш YouTube канал
•  Истории успеха наших клиентов