Industri Semikonduktor Global: Mengharungi Lonjakan Permintaan AI dan 5G dalam Menghadapi Cabaran Geopolitik dan Rantaian Bekalan

Industri Semikonduktor di Persimpangan: AI, 5G dan Pertumbuhan Luar Biasa

Industri semikonduktor global sedang melalui era transformatif, didorong oleh pertumbuhan pesat kecerdasan buatan (AI), rangkaian 5G dan pelbagai teknologi baharu. Ketika cip menjadi tulang belakang bagi segala-galanya, daripada telefon pintar dan kenderaan elektrik hingga pengkomputeran awan dan sistem ketenteraan, kepentingan inovasi, daya tahan rantaian bekalan dan strategi geopolitik tidak pernah setinggi ini. Ramalan industri menjangkakan pasaran semikonduktor akan melepasi $1 trilion menjelang 2030, dengan AI dan 5G sebagai pemacu utama. Namun, perkembangan pesat ini turut membawa pelbagai cabaran yang rumit, termasuk ketidakseimbangan penawaran dan permintaan, kekurangan tenaga mahir serta persaingan geopolitik yang semakin sengit.

Apakah yang Mendorong Ledakan Industri Semikonduktor?

Peningkatan industri semikonduktor didorong oleh permintaan yang tidak pernah puas terhadap cip canggih yang mampu menggerakkan teknologi generasi seterusnya. AI, khususnya AI generatif (Gen AI), merupakan pemacu utama yang memerlukan cip berprestasi tinggi untuk pusat data, pengkomputeran pinggir dan peranti pengguna. Pelaksanaan rangkaian 5G, perkembangan pesat peranti Internet Benda (IoT) serta peningkatan penggunaan kenderaan elektrik dan autonomi turut menguatkan lagi keperluan terhadap semikonduktor yang lebih berkuasa, cekap dan khusus.

Menurut penyelidikan industri, pasaran semikonduktor dijangka mencecah kira-kira $697 bilion pada 2025, meningkat 11% berbanding tahun sebelumnya. Momentum ini dijangka berterusan, dengan pasaran berada di landasan untuk mencapai $1 trilion menjelang 2030, berkembang pada kadar pertumbuhan tahunan terkumpul (CAGR) sebanyak 7–9%. Pasaran bahan elektronik dan semikonduktor, yang membekalkan komponen asas penting bagi penghasilan cip, juga dijangka berkembang dan mencecah hampir $120 bilion menjelang 2034.

Antara pemacu utama permintaan ialah:

• AI dan Gen AI: Penggunaan AI di pusat data, pengkomputeran awan dan elektronik pengguna mendorong permintaan terhadap cip tersuai, unit pemprosesan neural (NPU) dan unit pemprosesan grafik (GPU) berprestasi tinggi.
• Rangkaian 5G: Pelaksanaan 5G di seluruh dunia meningkatkan permintaan terhadap cip yang membolehkan komunikasi tanpa wayar lebih pantas dan boleh dipercayai.
• IoT dan Pengkomputeran Pinggir: Berbilion-bilion peranti bersambung memerlukan cip cekap berkuasa rendah untuk pemprosesan data masa nyata.
• Transformasi Automotif: Kenderaan elektrik (EV) dan sistem bantuan pemandu termaju (ADAS) meningkatkan keperluan terhadap semikonduktor automotif khusus.

Peneraju Industri dan Persaingan Menguasai Teknologi

Industri semikonduktor didominasi segelintir pemain utama, masing-masing mempunyai kekuatan tersendiri dan berdepan cabaran berbeza. Syarikat seperti Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC), Samsung, Nvidia, Intel dan ASML berada di barisan hadapan inovasi dan pengeluaran.

• TSMC: Sebagai pengeluar cip kontrak terbesar di dunia, TSMC menguasai 62% bahagian pasaran dalam sektor faundri dan bertanggungjawab menghasilkan 92% cip paling canggih di dunia. Pelanggannya termasuk Nvidia, Apple dan Broadcom. TSMC melabur besar-besaran dalam peluasan global dengan kemudahan baharu di Jepun, Jerman dan Amerika Syarikat, bagi meningkatkan fleksibiliti rantaian bekalan dan memenuhi permintaan serantau.
• Nvidia: Terkenal dengan GPU keluarannya, Nvidia kini menjadi peneraju cip AI, menguasai 70–90% pasaran cip AI. Pertumbuhan pesat syarikat itu terserlah melalui keuntungan dan permodalan pasaran yang melonjak, namun Nvidia masih bergantung pada TSMC untuk pengeluaran.
• Samsung: Walaupun merupakan pemain utama dalam cip memori dan logik, Samsung menghadapi kemunduran dalam perniagaan faundrinya, termasuk kelewatan jadual pengeluaran dan cabaran memisahkan unit reka bentuk daripada unit pembuatan untuk membina kepercayaan pelanggan.
• Intel: Pernah menjadi peneraju yang tidak dipertikaikan, Intel kini melaburkan berbilion-bilion dolar untuk mendapatkan semula kelebihannya, termasuk membina kilang pembungkusan termaju dan pusat penyelidikan dan pembangunan (R&D) baharu.
• ASML: Syarikat Belanda itu merupakan satu-satunya pembekal peralatan litografi ultraungu ekstrem (EUV), teknologi penting untuk menghasilkan cip tercanggih.

Pemain lain yang turut menonjol termasuk Broadcom, yang sahamnya meningkat lebih 120% hasil penawaran AI, serta SMIC dari China yang muncul sebagai faundri ketiga terbesar berdasarkan hasil walaupun berdepan sekatan eksport.

Geopolitik dan Rantaian Bekalan Semikonduktor: Pertaruhan Besar

Semikonduktor bukan sekadar produk komersial, malah aset strategik yang penting kepada keselamatan negara dan pertumbuhan ekonomi. Realiti ini meletakkan industri tersebut di tengah-tengah persaingan sengit antara Amerika Syarikat dan China, dengan kedua-dua negara berusaha menguasai teknologi.

AS melaksanakan kawalan eksport ketat terhadap cip canggih dan peralatan pembuatan bagi mengehadkan akses China kepada teknologi tercanggih. Sebagai tindak balas, China giat melabur dalam keupayaan semikonduktor domestik menerusi inisiatif seperti pelan hala tuju “Made in China 2025” dan dana pelaburan kerajaan bernilai $47.5 bilion. AS membalas dengan Akta CHIPS dan Sains, yang menyediakan insentif berbilion-bilion dolar untuk pembuatan domestik dan R&D. Pengumuman pembiayaan terkini termasuk:

• $8.5 bilion untuk Intel memperluas pengeluaran cip di AS
• $6.6 bilion dalam bentuk pembiayaan langsung dan pinjaman $5 bilion kepada TSMC bagi kemudahan baharu di Arizona
• $6.4 bilion untuk Samsung memperluas operasinya di Texas

Eropah dan India turut mempergiat usaha untuk menjadi pemain utama. Akta Cip Eropah bertujuan menggandakan bahagian EU dalam pengeluaran cip global, manakala program “Semicon India” dan insentif berkaitan berjaya menarik pelaburan besar daripada syarikat global serta merancakkan ekosistem domestik yang sedang berkembang.

Kerentanan Rantaian Bekalan dan Usaha Memperkukuh Daya Tahan

Pandemik COVID-19, bencana alam dan ketegangan geopolitik mendedahkan kerapuhan rantaian bekalan semikonduktor global. Kebergantungan tinggi industri pada beberapa hab geografi, terutamanya Taiwan, Korea Selatan dan AS, bermakna gangguan boleh membawa kesan yang meluas. Sebagai contoh, gempa bumi bermagnitud 7.4 di Taiwan pada April 2024 menyebabkan pengeluaran TSMC dihentikan sementara, sekali gus menekankan risiko tumpuan geografi.

Bagi mengurangkan kerentanan ini, syarikat dan kerajaan mengambil langkah seperti:

• Pemencaran: Membina kemudahan fabrikasi baharu di AS, Eropah, India dan Jepun bagi mengurangkan kebergantungan pada satu-satu rantau.
• Perolehan Domestik dan Penghampiran Pengeluaran: Meningkatkan perolehan domestik daripada 40% kepada 47% dan penghampiran pengeluaran sebanyak 4% dalam tempoh dua tahun akan datang.
• Inovasi Rantaian Bekalan: Memanfaatkan AI dan pembelajaran mesin untuk mengoptimumkan pengeluaran, meningkatkan kadar hasil dan memperkukuh pengurusan rantaian bekalan.

Walaupun usaha ini dilaksanakan, hanya dua daripada lima firma semikonduktor yakin rantaian bekalan mereka cukup kukuh. Jurang penawaran dan permintaan kekal sebagai isu mendesak, dengan organisasi hiliran menjangkakan permintaan meningkat 29% menjelang 2026, dua kali ganda kadar yang diramalkan pengeluar.

Inovasi Teknologi: Melangkaui Batas Fizik

Untuk memenuhi lonjakan permintaan terhadap cip canggih, inovasi berterusan dalam bahan, reka bentuk dan proses pembuatan diperlukan. Industri ini melabur besar-besaran dalam R&D, dengan bajet dijangka meningkat 10% dalam tempoh dua tahun akan datang. Bidang utama inovasi termasuk:

• Pembungkusan Termaju dan Integrasi 3D: Teknik seperti integrasi ciplet dan susunan 3D membolehkan prestasi serta kecekapan yang lebih tinggi.
• Bahan Baharu: Silikon karbida (SiC), galium nitrida (GaN) dan bahan canggih lain digunakan untuk menghasilkan cip berprestasi tinggi dan cekap tenaga.
• Litografi Ultraungu Ekstrem (EUV): Teknologi ini membolehkan penghasilan cip dengan nod proses yang lebih kecil, sekali gus meningkatkan ketumpatan transistor dan prestasi.
• Reka Bentuk dan Pembuatan Dipacu AI: AI digunakan untuk mempercepat reka bentuk cip, mengoptimumkan pembuatan dan menemukan bahan baharu.

Contohnya, TSMC berada di landasan untuk memulakan pengeluaran besar-besaran menggunakan proses 2 nanometer, dengan proses generasi seterusnya berasaskan nanosheet yang disasarkan untuk aplikasi pengkomputeran berprestasi tinggi. Sementara itu, Nvidia terus meneroka batas reka bentuk cip AI, manakala Intel dan Samsung melabur dalam pembungkusan termaju dan R&D untuk kekal berdaya saing.

Kelestarian dan Keselamatan: Keutamaan Baharu

Seiring pertumbuhan industri, kesan terhadap alam sekitar juga meningkat. Fabrikasi semikonduktor menggunakan banyak tenaga dan air, mendorong syarikat mengamalkan kaedah pembuatan hijau. TSMC dan Intel, misalnya, komited untuk mencapai neutraliti karbon dengan melabur dalam tenaga boleh baharu, kitar semula air dan pencegahan pencemaran.

Keselamatan turut menjadi keutamaan utama. Dengan kerumitan dan saling kebergantungan rantaian bekalan, perlindungan harta intelek (IP) dan jaminan integriti cip amat penting. Hampir tiga daripada lima organisasi reka bentuk semikonduktor mengutamakan perlindungan kriptografi, manakala industri hiliran semakin menuntut cip dengan ciri keselamatan siber yang kukuh.

Kebangkitan India sebagai Kuasa Besar Semikonduktor

India sedang pantas mengukuhkan kedudukannya sebagai pemain utama dalam ekosistem semikonduktor global. Dengan sokongan inisiatif kerajaan seperti Misi Semikonduktor India dan pakej insentif bernilai $10 bilion, negara itu menarik pelaburan besar daripada syarikat global seperti NXP Semiconductors, Analog Devices dan Micron Technology. Kekuatan India termasuk kumpulan besar jurutera reka bentuk cip, asas pembuatan elektronik yang berkembang serta dasar progresif di peringkat negeri.

Pasaran semikonduktor India bernilai $52 bilion pada 2024 dan dijangka berganda menjelang 2030. Tumpuan kerajaan terhadap inovasi, R&D dan pembangunan kemahiran meletakkan India sebagai rakan semula jadi bagi syarikat yang mencari rantaian bekalan yang berdaya tahan dan pelbagai. Projek penting dan rangka kerja dasar di negeri seperti Gujarat, Karnataka dan Tamil Nadu turut mempercepat kebangkitan negara itu dalam hierarki semikonduktor global.

Cabaran Mendatang: Bakat, Kos dan Rentak Perubahan

Walaupun industri berkembang pesat, cabaran besar masih wujud. Kekurangan tenaga mahir semakin meruncing, dengan lebih sejuta pekerja berkemahiran perlu ditambah menjelang 2030. Kos membina dan menyelenggara kemudahan fabrikasi canggih yang tinggi, sering melebihi berbilion-bilion dolar, mengehadkan penyertaan kepada segelintir pemain utama dan menimbulkan kebimbangan tentang penggabungan industri serta pengurangan persaingan.

Kerumitan teknologi juga semakin meningkat apabila syarikat berusaha melangkaui batas Hukum Moore dan meneroka paradigma pengkomputeran baharu seperti cip kuantum dan neuromorfik. Industri ini perlu mengimbangi keperluan inovasi pantas dengan kelestarian, keselamatan dan daya tahan rantaian bekalan.

Ringkasan

• Industri semikonduktor global berada di landasan untuk melepasi $1 trilion menjelang 2030, didorong oleh AI, 5G, IoT dan transformasi automotif.
• Pemain utama seperti TSMC, Nvidia, Samsung, Intel dan ASML melabur besar-besaran dalam inovasi, peluasan global dan daya tahan rantaian bekalan.
• Ketegangan geopolitik, khususnya antara AS dan China, membentuk semula industri melalui kawalan eksport, pelaburan domestik dan pakatan strategik.
• Kerentanan rantaian bekalan yang didedahkan oleh pandemik dan bencana alam mendorong pemencaran serta peningkatan perolehan domestik.
• Inovasi teknologi dalam bahan, pembungkusan dan reka bentuk dipacu AI penting untuk memenuhi lonjakan permintaan serta meningkatkan prestasi cip.
• Kelestarian dan keselamatan menjadi teras strategi industri, dengan syarikat mengamalkan pembuatan hijau dan langkah keselamatan siber yang kukuh.
• India muncul sebagai pemain penting dengan memanfaatkan sokongan dasar, bakat dan pelaburan untuk membina ekosistem semikonduktor yang berdaya tahan.
• Cabaran seperti kekurangan tenaga mahir, kos tinggi dan kerumitan teknologi masih wujud, namun hala tuju industri menunjukkan pertumbuhan dan transformasi akan berterusan.