Rewolucja krzemowa 2025: superchipy AI, przełom w chipletach i globalny boom na układy scalone

Układy scalone (IC) to niewidzialne silniki naszego cyfrowego świata, a rok 2025 zapowiada się jako przełomowy dla innowacji w dziedzinie chipów i wzrostu branży. Po krótkim spowolnieniu, sektor półprzewodników dynamicznie się odbija – globalna sprzedaż chipów w kwietniu 2025 osiągnęła 57 miliardów dolarów, co stanowi wzrost o 22,7% w porównaniu z rokiem poprzednim semimedia.cc. Analitycy przewidują, że dwucyfrowy wzrost podniesie roczne przychody z półprzewodników do nowych rekordów (około 700 miliardów dolarów w 2025 roku) semimedia.cc, deloitte.com, co stawia branżę na drodze do ambitnego celu 1 biliona dolarów rynku do 2030 roku deloitte.com. Ten wzrost napędzany jest przez eksplodujące zapotrzebowanie na procesory AI, masową rozbudowę centrów danych oraz odbudowujące się zamówienia na chipy dla motoryzacji i przemysłu semimedia.cc, deloitte.com. Jak ujął to jeden z menedżerów, „Wszystko, co cyfrowe, działa na półprzewodnikach”, podkreślając, że chipy stały się równie strategicznie ważne jak ropa naftowa w nowoczesnej gospodarce mitsloan.mit.edu. W tym raporcie przyjrzymy się najważniejszym wydarzeniom w technologii i biznesie układów scalonych w 2025 roku – od przełomowych osiągnięć technicznych (takich jak chiplet 3 nm, tranzystory nanosheet i hybrydy kwantowe) po kluczowe trendy rynkowe (jak przyspieszenie AI, edge computing, boom na krzem w motoryzacji) oraz geopolityczne prądy kształtujące globalny krajobraz chipowy.

Najnowsze innowacje i wiadomości dotyczące chipów w 2025 roku

Najnowocześniejsze procesory: Rok 2025 już przyniósł układy nowej generacji debiutujące w różnych sektorach informatyki. Na przykład w elektronice konsumenckiej najnowszy 3 nm system-on-chip Apple (taki jak A17 Bionic w telefonach i M3 w laptopach) pokazuje, jak daleko zaszła miniaturyzacja, upakowując miliardy więcej tranzystorów dla wyższej wydajności przy niższym zużyciu energii. Tymczasem procesory PC i serwerowe przyjmują nowe architektury i sposoby pakowania. Nadchodzące procesory Intela „Panther Lake”, planowane na koniec 2025 roku, będą pierwszymi zbudowanymi w procesie Intel 18A (klasa ~1,8 nm) i są określane jako „najbardziej zaawansowane procesory, jakie kiedykolwiek zaprojektowano i wyprodukowano w Stanach Zjednoczonych” reuters.com. Konkurencyjne AMD również przenosi swoje procesory na najnowocześniejsze węzły TSMC: rodzina Zen 5 z lat 2024–25 wykorzystuje warianty 4 nm i 3 nm, oferując nawet dziesiątki rdzeni i integrując silniki przyspieszające AI (wykorzystujące technologię z przejęcia Xilinx przez AMD) do przyspieszania zadań uczenia maszynowego en.wikipedia.org, anandtech.com. W dziedzinie grafiki i AI najnowsze GPU NVIDIA „Hopper” i nadchodzące „Blackwell” nadal przesuwają granice – te układy mają dziesiątki tysięcy rdzeni zoptymalizowanych pod równoległe obliczenia AI, a NVIDIA twierdzi, że jej najnowszy superchip AI do centrów danych jest 30× szybszy w wnioskowaniu AI niż poprzednia generacja techcrunch.com. Takie skoki ilustrują, jak wyspecjalizowany krzem ewoluuje szybciej niż tradycyjne skalowanie według prawa Moore’a. „Nasze systemy rozwijają się znacznie szybciej niż prawo Moore’a,” skomentował CEO NVIDIA Jensen Huang, przypisując te ponadprzeciętne zyski jednoczesnym innowacjom w architekturze układów, systemach i oprogramowaniu techcrunch.comtechcrunch.com.

Boom akceleratorów AI: Wyraźnym motywem w 2025 roku jest wyścig zbrojeń w zakresie akceleratorów AI. Poza GPU, niemal każdy duży gracz wprowadza na rynek układy scalone dostosowane do sztucznej inteligencji. NVIDIA pozostaje dominująca w segmencie zaawansowanych chipów AI, ale konkurenci zyskują na znaczeniu. AMD, na przykład, zaprezentowało w połowie 2025 roku nowe akceleratory AI do centrów danych z serii MI300/MI350, oferujące poprawę wydajności, która stanowi wyzwanie dla flagowych produktów NVIDIA. Podczas czerwcowego wydarzenia „Advancing AI” w 2025 roku, AMD zaprosiło nawet na scenę CEO OpenAI, aby ogłosić, że OpenAI wdroży nadchodzące chipy AMD MI300X/MI400 w swojej infrastrukturze reuters.com. Ambitny plan AMD obejmuje gotowy do użycia superkomputer AI (serwer „Helios”) wyposażony w 72 GPU MI400 – bezpośrednio porównywalny z systemami DGX NVIDIA – oraz strategię „otwartej współpracy”. „Przyszłość AI nie zostanie zbudowana przez jedną firmę ani w zamkniętym ekosystemie. Zostanie ukształtowana przez otwartą współpracę w całej branży,” powiedziała CEO AMD Lisa Su, subtelnie krytykując bardziej zamknięte podejście NVIDIA reuters.com. Startupy również napędzają innowacje: firmy takie jak Cerebras (ze swoimi układami AI wielkości wafla) i Graphcore (z jednostkami przetwarzania inteligencji) eksplorują nowe projekty chipów przyspieszających sieci neuronowe. Nawet hiperskalerzy (Google, Amazon, Meta) mają własne układy AI – np. TPU v5 Google’a i chipy Inferentia Amazona – dostosowane do ich ogromnych obciążeń. Efektem jest bezprecedensowa różnorodność układów scalonych zoptymalizowanych pod kątem AI, od superkomputerów chmurowych po miniaturowe układy edge AI, które mogą uruchamiać sieci neuronowe w smartfonach lub urządzeniach IoT.

Ważne ogłoszenia na 2025 rok: Kilka głośnych układów scalonych zostało wypuszczonych lub zapowiedzianych w 2025 roku. NVIDIA wywołała poruszenie, ogłaszając plany produkcji chipów AI w USA po raz pierwszy – współpracując z TSMC i innymi, by zainwestować do 500 miliardów dolarów w nową amerykańską zdolność produkcyjną dla swoich nowej generacji GPU „Blackwell” i systemów AI manufacturingdive.com. Intel, w trakcie dużej restrukturyzacji, zaprezentował procesor PC oparty na chipletach (14. generacja Meteor Lake), łączący płytki z różnych węzłów technologicznych, a nawet różnych fabryk – po raz pierwszy w ofercie Intela – w tym specjalizowany koprocesor AI umożliwiający uczenie maszynowe po stronie PC. Qualcomm, lider mobilnych SoC, wprowadził platformę Snapdragon 8 Gen3 z ulepszonymi akceleratorami tensorowymi AI do generatywnej AI na urządzeniu (np. funkcje aparatu i asystenci głosowi zasilani AI w Twoim telefonie). W branży motoryzacyjnej Tesla ogłosiła chip Dojo D1 (wykonany w 7 nm), który zasili jej superkomputer do trenowania AI dla autonomicznej jazdy, podczas gdy tradycyjni dostawcy chipów samochodowych (tacy jak NXP, Infineon i Renesas) wprowadzili nowe procesory klasy automotive wspierające najnowsze systemy wspomagania kierowcy i zarządzanie energią w pojazdach elektrycznych. Nawet układy analogowe i RF przechodzą innowacje – np. nowe transceivery radiowe 5G i chipsety Wi-Fi 7 w 2025 roku obiecują szybszą łączność bezprzewodową, a postępy w układach analogowych (takich jak wysokowydajne przetworniki danych i układy zarządzania energią) pozostają kluczowymi towarzyszami procesorów cyfrowych. Krótko mówiąc, nowości 2025 roku obfitują w szybsze, inteligentniejsze i bardziej wydajne układy w każdej kategorii, utrzymując Prawo Moore’a przy życiu nie tylko dzięki skalowaniu tranzystorów, ale także dzięki sprytnemu projektowaniu i optymalizacji pod konkretne zastosowania.

Postępy w projektowaniu, produkcji i materiałach do chipów

Za tymi przełomami produktowymi stoją równie ważne postępy w projektowaniu i produkcji chipów. Przemysł półprzewodnikowy idzie naprzód na wielu frontach – litografia, architektura tranzystorów, opakowania i materiały – by nadal poprawiać wydajność i gęstość, nawet gdy tradycyjne skalowanie zwalnia.

Litografia EUV i węzły technologiczne 2 nm: W technologii produkcji rok 2025 oznacza przejście do generacji 2 nm, wprowadzając pierwsze tranzystory nanosheet typu gate-all-around (GAA) do produkcji masowej. TSMC i Samsung – czołowe odlewnie – toczą wyrównany wyścig o debiut swoich procesów 2 nm. 2 nm (N2) TSMC jest na dobrej drodze, z produkcją testową w 2024 roku i produkcją masową planowaną na koniec 2025 roku en.wikipedia.org, ts2.tech. Obejmuje tranzystory nanosheet FET pierwszej generacji i oczekuje się, że zapewni pełnowęzłowy skok wydajności i efektywności energetycznej. Samsung, który wprowadził tranzystory GAA przy 3 nm w 2022 roku, również planuje rozpocząć produkcję 2 nm w 2025 roku en.wikipedia.org, choć doniesienia sugerują, że TSMC ma przewagę pod względem uzysków i harmonogramu ts2.tech. Plan działania Intela jest równie ambitny: po wprowadzeniu FinFET przy 7 nm (Intel 4) i 4 nm (Intel 3), Intel przejdzie do GAA wraz z węzłami 20A i 18A (~2 nm i ~1,8 nm). Podczas Sympozjum VLSI w czerwcu 2025 roku Intel przedstawił, że 18A będzie wykorzystywać tranzystory GAA oraz nowe techniki, takie jak zasilanie od strony tylnej i nowatorskie połączenia, zapewniając >30% większą gęstość i ~20% wyższą szybkość (lub 36% niższe zużycie energii) w porównaniu do węzła z 2023 roku ts2.tech. Pierwsze układy 18A (laptopy CPU Panther Lake Intela) są spodziewane pod koniec 2025 roku ts2.tech – mniej więcej w tym samym czasie, gdy klienci odlewni, tacy jak AMD, planują własne premiery 2 nm w 2026 roku. Tak więc do 2025–26 branża oficjalnie wkroczy w „erę angstremową” krzemu poniżej 2 nm, z wieloma firmami rywalizującymi o pozycję lidera technologicznego.

Aby umożliwić te mikroskopijne funkcje, kluczowa jest najnowsza litografia. Extreme Ultraviolet (EUV) litografia, działająca przy długości fali światła 13,5 nm, jest już standardem przy węzłach 7 nm, 5 nm i 3 nm. Następnym krokiem jest High-NA EUV – nowa generacja skanerów EUV o aperturze numerycznej 0,55 (zamiast 0,33), które mogą drukować jeszcze drobniejsze wzory. W 2025 roku holenderski producent sprzętu ASML rozpoczął dostawy pierwszych maszyn high-NA EUV (seria EXE:5000) do producentów chipów na potrzeby badań i rozwoju ts2.tech. Do połowy 2025 roku Intel, TSMC i Samsung zainstalowały w swoich laboratoriach pierwsze narzędzia high-NA ts2.tech. Jednak wdrożenie przebiega ostrożnie ze względu na koszt i złożoność technologii. Każde narzędzie high-NA kosztuje ponad 350 mln euro (prawie dwa razy więcej niż obecny skaner EUV) ts2.tech. TSMC oświadczyło, że nie znalazło jeszcze „przekonującego powodu”, by użyć high-NA przy pierwszej fali 2 nm, decydując się na dalsze wykorzystanie konwencjonalnego EUV ts2.tech. W rzeczywistości TSMC potwierdziło, że nie użyje high-NA EUV w swoim początkowym węźle N2 (nazwa „A16”) ts2.tech. Intel natomiast jest all-in – planuje wdrożyć high-NA EUV w swoim procesie Intel 14A do 2026–2027, by odzyskać przewagę technologiczną ts2.tech. Intel otrzymał swój pierwszy prototypowy sprzęt high-NA w 2025 roku i celuje w pilotażową produkcję w 2026 ts2.tech. Konsensus branżowy jest taki, że lata 2025–2027 zostaną poświęcone na udowodnienie przydatności high-NA w produkcji, a prawdziwe użycie na dużą skalę nastąpi prawdopodobnie w drugiej połowie dekady ts2.tech. W każdym razie ASML już przygotowuje drugą generację narzędzia high-NA (EXE:5200) do wysyłki „wkrótce”, które będzie modelem produkcyjnym potrzebnym do masowej adopcji w fabach ts2.tech. Podsumowanie: litografia wciąż się rozwija, choć przy astronomicznych kosztach – ale pozostaje kluczowym czynnikiem utrzymującym Prawo Moore’a przy życiu.

Chiplet i zaawansowane pakowanie: Gdy tradycyjne monolityczne układy scalone osiągają limity rozmiaru i wydajności, branża przyjmuje architektury chipletowe – rozbijając duży projekt układu na mniejsze „chiplet” lub płytki, które są integrowane w jednym opakowaniu. To podejście zyskało ogromną popularność w 2025 roku, ponieważ rozwiązuje wiele problemów: lepsza wydajność (mniejsze układy mają mniej defektów), możliwość łączenia różnych węzłów technologicznych dla różnych części systemu oraz skrócenie czasu wprowadzenia na rynek i kosztów przy wprowadzaniu ulepszeń community.cadence.com. Dzięki dezintegracji systemu na chipie, inżynierowie mogą na przykład wytwarzać rdzenie CPU w najnowszym procesie technologicznym, a funkcje analogowe lub I/O na tańszym węźle, a następnie łączyć je za pomocą interfejsów o dużej przepustowości. AMD było tu pionierem – jego linia procesorów Zen do komputerów PC od 2019 roku wykorzystywała chiplet (wiele „rdzeni” CPU plus układy I/O), a do 2025 roku nawet jego GPU i adaptacyjne SoC korzystają z projektów chipletowych. Intel’s Meteor Lake (2023/2024) w podobny sposób wprowadził procesor zbudowany z płytek, gdzie płytki obliczeniowe powstały w procesie Intela, a płytka graficzna została wyprodukowana przez TSMC, wszystkie połączone za pomocą Foveros Intela, czyli 3D stacking. Ekosystem szybko standaryzuje połączenia chipletów: nowy standard UCIe (Universal Chiplet Interconnect Express), wspierany przez wszystkich głównych graczy, definiuje wspólny interfejs die-to-die, dzięki czemu w przyszłości chiplet od różnych dostawców lub wyprodukowane w różnych fabach będą mogły się ze sobą bezproblemowo komunikować community.cadence.com. To może umożliwić powstanie „otwartego rynku chipletów”, gdzie firmy specjalizują się w produkcji określonych płytek (CPU, GPU, akceleratory AI, IO, pamięć), które firmy systemowe mogą dowolnie łączyć. Projektowanie oparte na chipletach obiecuje więc większą modułowość i elastyczność, zasadniczo skalując „prawo Moore’a” na poziomie opakowania, nawet jeśli postęp na poziomie pojedynczego tranzystora zwalnia community.cadence.com. Na dowód rosnącego znaczenia tego trendu, Chiplet Summit 2025 zgromadził liderów branży w celu ustalenia standardów, a konferencje takie jak CHIPCon 2025 podkreśliły, że jesteśmy „na czele rewolucji chipletowej”, a eksperci prezentowali nowe metody integracji 2.5D/3D i komunikacji die-to-die micross.com. Nawet firmy EDA angażują się w ten trend: Cadence Design, na przykład, ogłosiło, że z powodzeniem wyprodukowało demonstracyjny system chipletowy oparty na Arm, ilustrując wsparcie EDA i IP dla integracji wielochipletowej community.cadence.com.

W tandemie z chipletami, technologie zaawansowanego pakowania są kluczowe. Obejmują one pakowanie 2.5D (montowanie chipletów na interposerze lub organicznym podłożu z gęstym prowadzeniem ścieżek) oraz układanie 3D (dosłownie układanie matryc jedna na drugiej i ich łączenie). Pakowanie CoWoS i SoIC firmy TSMC, X-Cube firmy Samsung oraz EMIB i Foveros firmy Intel to przykłady metod łączenia wielu matryc krzemowych z wysoką gęstością. Do 2025 roku zobaczymy nawet układanie pamięci na logice w produktach: serwerowe procesory AMD oferują pamięć podręczną układaną w 3D (dodatkowa matryca SRAM połączona z matrycą CPU dla większej pamięci podręcznej), a stosy HBM (High Bandwidth Memory) są powszechnie integrowane w pakiecie z GPU i akceleratorami AI, aby osiągnąć ogromną przepustowość pamięci. Te przełomowe rozwiązania w pakowaniu pozwalają inżynierom pokonać niektóre ograniczenia skalowania pojedynczej matrycy poprzez dodanie większych możliwości w pionie. Liderzy branży zauważają, że heterogeniczna integracja – łączenie różnych chipletów, pamięci, a nawet matryc fotoniki lub czujników w jednym pakiecie – jest obecnie kluczowym czynnikiem wzrostu wydajności systemów, gdy czyste skalowanie tranzystorów przynosi coraz mniejsze korzyści micross.com.

Nowe materiały – poza krzemem: Choć krzem pozostaje podstawowym materiałem, rok 2025 jest również znaczący ze względu na szersze wdrażanie „półprzewodników o szerokiej przerwie energetycznej” oraz eksplorację materiałów następujących po krzemie. W elektronice mocy i zastosowaniach motoryzacyjnych, urządzenia z azotkiem galu (GaN) i węglikiem krzemu (SiC) odnotowują szybki wzrost. Materiały te mogą obsługiwać wyższe napięcia, wyższe temperatury i szybsze prędkości przełączania niż krzem, co czyni je idealnymi do falowników pojazdów elektrycznych (EV), ładowarek o wysokiej sprawności oraz stacji bazowych 5G. W rzeczywistości branże przesuwające granice wydajności w wielu przypadkach już odeszły od krzemu. „Pojazdy elektryczne wdrażające architektury 800V nie mogą sobie pozwolić na straty krzemu – wymagają SiC. Centra danych i elektronika konsumencka dążące do zwiększenia gęstości mocy wybierają GaN,” jak ujął to jeden z analityków branżowych microchipusa.com. Do 2025 roku tranzystory GaN osiągnęły parytet kosztowy z krzemem w niektórych zastosowaniach konsumenckich (takich jak szybkie ładowarki do telefonów), a urządzenia SiC skalują się z redukcją kosztów o około 20% rocznie microchipusa.com. Analitycy przewidują, że ponad połowa nowych pojazdów elektrycznych do 2026 roku będzie wykorzystywać urządzenia mocy SiC lub GaN wraz z dojrzewaniem tej technologii jakelectronics.com. Efektem jest bardziej wydajna konwersja energii – falowniki EV wykorzystujące SiC zyskują 5–10% sprawności (co przekłada się na dłuższy zasięg jazdy), a zasilacze centrów danych wykorzystujące GaN pozwalają zaoszczędzić znaczną ilość energii i kosztów chłodzenia microchipusa.com. Krótko mówiąc, GaN i SiC przepisują zasady elektroniki mocy, umożliwiając tworzenie mniejszych, chłodniejszych i bardziej wydajnych systemów tam, gdzie krzem osiągał swoje granice microchipusa.com.

Na froncie badań, jeszcze bardziej egzotyczne materiały są już w fazie przygotowań. W 2025 roku przeprowadzono laboratoryjne demonstracje materiałów półprzewodnikowych 2D (takich jak dichalkogenki metali przejściowych) w prototypowym układzie CMOS ts2.tech – to odległa, ale intrygująca droga w kierunku atomowo cienkich kanałów tranzystorowych, które pewnego dnia mogą uzupełnić lub zastąpić krzem. Naukowcy badają także struktury CFET (Complementary FET), nanorurki węglowe oraz materiały spintroniczne i ferroelektryczne, aby przezwyciężyć obecne ograniczenia CMOS. Przykładem tego, jak przełomy przechodzą z laboratorium do fabryk w ciągu kilku lat, jest ujawnienie przez IBM w 2021 roku testowego układu 2 nm z tranzystorami nanosheet (na którym bazowali Samsung i TSMC) en.wikipedia.org. A poza przewodnictwem elektronowym, pojawia się zintegrowana fotonika – rok 2025 przyniósł dalszą integrację fotonicznych układów scalonych do szybkiej komunikacji optycznej między układami (aby złagodzić wąskie gardła połączeń elektrycznych) micross.com. Podsumowując, choć krzem wciąż jest królem, branża aktywnie bada nowe materiały i fizykę urządzeń, aby zapewnić kolejne dekady postępu w informatyce.

AI, Edge, motoryzacja i komputery kwantowe: kluczowe trendy w układach scalonych w 2025 roku

AI wszędzie: od chmury po urządzenia

Gorączka generatywnej AI ogarnęła branżę technologiczną w minionym roku, a w 2025 roku objawia się w projektowaniu układów scalonych. Jak już wspomniano, chipy AI do centrów danych (GPU, TPU, FPGA itp.) są bardzo poszukiwane – rynek chipów akceleratorów AI ponad dwukrotnie wzrósł w 2024 roku do ok. 125 miliardów dolarów (ponad 20% całkowitej sprzedaży półprzewodników) deloitte.com. Na 2025 rok prognozuje się, że przekroczy 150 miliardów dolarów deloitte.com. To wywołało gorączkę złota wśród firm produkujących chipy, które chcą zbudować najlepsze silniki AI. CEO NVIDIA, Jensen Huang, zasugerował nawet, że jesteśmy świadkami nowego prawa wydajności obliczeniowej: „Nasze chipy AI poprawiają się w tempie znacznie szybszym niż prawo Moore’a,” powiedział, przypisując to pionowej integracji sprzętu i oprogramowania techcrunch.com. Rzeczywiście, ekosystem oprogramowania NVIDIA (CUDA i biblioteki AI) w połączeniu z jej układami scalonymi dał firmie ogromną przewagę, ale pojawiają się konkurenci. Widzimy specjalizację AI na każdą skalę: w chmurze, centra danych wdrażają coraz więcej procesorów dedykowanych AI (na przykład Amazon AWS oferuje instancje z autorskimi chipami Inferentia2, Google z podami TPU v4 itd.), podczas gdy w urządzeniach konsumenckich nowe NPU (Neural Processing Units) są wbudowywane w smartfony, komputery PC, a nawet sprzęt AGD, aby obsługiwać wnioskowanie AI lokalnie. Smartfony w 2025 roku rutynowo wyposażone są w koprocesory AI wykonujące miliardy operacji na sekundę przy zadaniach takich jak tłumaczenie języka w czasie rzeczywistym, ulepszanie obrazu czy rozpoznawanie biometryczne – wszystko bez wysyłania danych do chmury. Producenci komputerów PC również promują „AI PC” z chipami takimi jak nadchodząca seria Core Ultra Intela (zintegrowany silnik neuronowy z technologii Movidius) oraz procesory PC Oryon Qualcomma, umożliwiając m.in. aplikacje biurowe wspomagane AI i zaawansowane funkcje bezpieczeństwa działające lokalnie na urządzeniu.

Warto zauważyć trend AI na brzegu – uruchamianie algorytmów AI na urządzeniach IoT, urządzeniach noszonych i czujnikach. To doprowadziło do powstania ultra-niskoenergetycznych układów scalonych AI oraz TinyML (uczenie maszynowe na mikrokontrolerach). Startupy takie jak Ambiq opracowały mikrokontrolery ze specjalizowanym sprzętem, które mogą wykonywać proste zadania AI przy zużyciu zaledwie kilku miliwatów; w rzeczywistości IPO Ambiq w 2025 roku spotkało się z entuzjazmem, ponieważ „korzysta z fali edge AI”, co ilustruje ekscytację inwestorów chipami, które wprowadzają inteligencję na brzeg eetimes.com. Podobnie, analogowe chipy AI firmy Mythic oraz procesory AI do wizji firmy Himax to przykłady niszowych graczy projektujących układy scalone do osadzania sieci neuronowych we wszystkim – od inteligentnych kamer po aparaty słuchowe. Ruch open-source AI również przecina się ze sprzętem: ogłaszane są akceleratory dla popularnych otwartych frameworków AI oraz wsparcie dla uruchamiania na procesorach RISC-V, co demokratyzuje AI poza zastrzeżonymi ekosystemami. Podsumowując, akceleracja AI nie jest już ograniczona do superkomputerów – staje się standardową funkcją w całym spektrum układów scalonych, dostosowaną do potrzeb energetycznych i wydajnościowych każdego zastosowania.

Boom na układy scalone do Edge Computing i IoT

Rozprzestrzenianie się urządzeń połączonych – Internetu Rzeczy – nadal jest głównym czynnikiem wzrostu dla półprzewodników. Edge computing, czyli przetwarzanie danych na lokalnych urządzeniach (zamiast w chmurze), wymaga nowej klasy układów scalonych, które kładą nacisk na wydajność, bezpieczeństwo i integrację. W 2025 roku obserwujemy ogromne wolumeny wysyłek mikrokontrolerów i układów bezprzewodowych do inteligentnych czujników, automatyki domowej, medycznych urządzeń noszonych i przemysłowego IoT. Te „brzegowe” układy scalone stają się coraz bardziej zaawansowane: nowoczesne mikrokontrolery mają 32-bitowe/64-bitowe rdzenie (często Arm Cortex-M lub nowe rdzenie RISC-V) z wbudowanymi rozszerzeniami instrukcji AI, a także wbudowane radia (Bluetooth, Wi-Fi, Zigbee itp.) i ulepszone zabezpieczenia (silniki kryptograficzne, bezpieczne enklawy) – zasadniczo rozwiązania system-on-chip dla IoT. Na przykład najnowszy mikrokontroler Wi-Fi firmy Espressif lub chipy EdgeLock firmy NXP integrują wszystkie te funkcje, umożliwiając urządzeniom brzegowym niezawodne wykonywanie zadań lokalnie, od rozpoznawania głosu w inteligentnym głośniku po wykrywanie anomalii na czujniku fabrycznym, przy jednoczesnym szyfrowaniu danych.

Co ważne, przeniesienie obliczeń na urządzenia brzegowe zmniejsza opóźnienia i może zwiększyć prywatność (ponieważ surowe dane, takie jak dźwięk czy wideo, nie muszą być wysyłane do chmury). Dostrzegając to, duże firmy technologiczne również koncentrują się na edge AI – np. w 2025 roku Microsoft i Qualcomm ogłosiły działania mające na celu uruchamianie wnioskowania dużych modeli językowych na smartfonach i komputerach PC, a framework CoreML firmy Apple umożliwia uczenie maszynowe na urządzeniu dla aplikacji iOS, wykorzystując Apple Neural Engine w swoich układach. Rynek chipów edge AI rośnie więc bardzo szybko. Jeden z namacalnych znaków: firmy półprzewodnikowe skupione na edge zyskują uwagę inwestorów, takie jak Ambiq, której IPO w 2025 roku spowodowało gwałtowny wzrost akcji dzięki optymizmowi dotyczącym ultraoszczędnego przetwarzania AI w urządzeniach wearables eetimes.com. Dodatkowo, architektura RISC-V – otwartoźródłowa ISA CPU – zdobywa silną pozycję w IoT i edge dzięki możliwościom dostosowania i zerowym kosztom licencyjnym. Do 2025 roku rdzenie RISC-V są wysyłane w niezliczonych chipach IoT; nawet niektóre duże firmy (takie jak Infineon dla motoryzacyjnych MCU i Microchip dla kontrolerów IoT) ogłosiły przejście na RISC-V w przyszłych liniach produktów eetimes.com.

Wszystko to oznacza, że rynek półprzewodników do urządzeń edge się rozrasta. Więcej urządzeń na brzegu sieci oznacza większą sprzedaż mikrokontrolerów, układów łączności, czujników i układów zarządzania energią. „Zawartość krzemu” w codziennych przedmiotach rośnie – od inteligentnych termostatów i świateł po zestawy AR/VR i drony. Raporty branżowe przewidują solidny wzrost tych segmentów do 2025 roku i później, gdy co roku do sieci dołączają miliardy węzłów IoT. Wyzwanie dla projektantów układów edge to dostarczanie wyższej wydajności przy ograniczonych budżetach mocy i kosztów, a postępy w architekturze w 2025 roku (np. małe akceleratory AI, wydajne projekty RISC-V) odpowiadają na tę potrzebę.

Układy scalone dla motoryzacji: nowy silnik wzrostu

Samochody to w istocie komputery na kołach, a ta rzeczywistość napędza boom na półprzewodniki motoryzacyjne. Ostatnie lata dobitnie to pokazały, gdy niedobory chipów wstrzymywały produkcję aut; obecnie, w 2025 roku, producenci samochodów gorliwie zabezpieczają dostawy, a nawet projektują własne układy scalone. Nowoczesne pojazdy – zwłaszcza elektryczne i zdolne do autonomicznej jazdy – wymagają setek chipów na samochód, od prostych czujników i regulatorów po zaawansowane procesory. To sprawiło, że motoryzacja stała się najszybciej rosnącym głównym segmentem branży półprzewodników. Analitycy szacują, że rynek półprzewodników motoryzacyjnych przekroczy 85–90 miliardów dolarów w 2025 roku (wzrost o ok. 12–16% r/r) techinsights.com, autotechinsight.spglobal.com, i będzie nadal rósł wraz ze wzrostem zawartości elektroniki w pojazdach. Dla porównania, luksusowe samochody elektryczne mogą zawierać półprzewodniki warte ponad 1000 dolarów każdy, zasilając wszystko – od zarządzania baterią i inwerterów (które wykorzystują wiele tranzystorów mocy SiC MOSFET) po systemy infotainment, czujniki ADAS, moduły łączności i dziesiątki mikrokontrolerów do różnych funkcji nadwozia i bezpieczeństwa.

Kluczowe trendy w układach scalonych dla motoryzacji to: elektryfikacja, która wymaga elektroniki mocy i układów zarządzania baterią (gdzie SiC zdobywa duże udziały dzięki efektywnej konwersji energii microchipusa.com), oraz automatyzacja, która wymaga wysokowydajnych układów obliczeniowych i czujników. Firmy takie jak NVIDIA, Mobileye (Intel) i Qualcomm zaciekle konkurują o dostarczanie „mózgów AI” do systemów wspomagania kierowcy i autonomicznej jazdy. Najnowsze SoC Drive Orin i Thor firmy NVIDIA zawierają dziesiątki miliardów tranzystorów i wykonują biliony operacji na sekundę, przetwarzając dane z kamer, radarów i LiDAR w czasie rzeczywistym; wiele nowych modeli EV i platform robotaxi jest na nich opartych. Mobileye, pionier w dziedzinie chipów wizyjnych do samochodów, wprowadził w 2025 roku EyeQ Ultra z myślą o pełnej autonomii, podczas gdy platforma Snapdragon Ride Qualcomma zdobyła zamówienia u kilku producentów na inteligentne kokpity i systemy ADAS. Tesla stale rozwija własny chip FSD (Full Self-Driving) do Autopilota, co pokazuje trend bezpośrednich inwestycji producentów w autorskie układy scalone dla wyróżnienia się na rynku. Nawet Apple podobno pracuje nad chipami klasy motoryzacyjnej (mając na oku segment EV/autonomii).

Po stronie łańcucha dostaw producenci samochodów i rządy wyciągnęli wnioski z niedoborów z lat 2020–2021. Trwa nacisk na większą dedykowaną pojemność dla chipów klasy automotive (które wymagają starszych, ale bardzo niezawodnych procesów technologicznych). TSMC, na przykład, zwiększyło moce produkcyjne 28 nm i 16 nm dla motoryzacyjnych MCU, a nowe fabryki (niektóre w USA i Japonii, wspierane przez rządy) są planowane z myślą o chipach motoryzacyjnych i mocy. Dodatkowo pojawiły się współprace, takie jak partnerstwo Toyoty i Denso w produkcji chipów oraz współpraca GM z dostawcami półprzewodników, aby zabezpieczyć długoterminowe dostawy.

Podsumowując, półprzewodniki stały się równie kluczowe jak silniki w definiowaniu osiągów i funkcji samochodu. To napędza nie tylko wzrost rynku, ale także innowacje: układy scalone do motoryzacji obecnie przodują w niektórych obszarach – np. często muszą wytrzymywać ekstremalne temperatury i charakteryzować się długowiecznością, co wymusza rozwój technologii opakowań i materiałów; a łączność samochodowa (komunikacja V2X) to obszar, który wprowadza zaawansowane układy RF do pojazdów. Do 2025 roku jest jasne, że firmy, które osiągną sukces w dziedzinie motoryzacyjnych układów scalonych, będą kluczowe dla przyszłości branży motoryzacyjnej. Trend „pojazdów definiowanych przez oprogramowanie” – gdzie nowe funkcje dostarczane są poprzez aktualizacje oprogramowania, opierające się na wydajnych układach w samochodzie – jeszcze bardziej potwierdza, że krzem to nowa moc. Jak zauważono w jednym z raportów, przychody z półprzewodników motoryzacyjnych mają się podwoić w ciągu następnej dekady infosys.com, techinsights.com, co podkreśla skalę szansy.

Hybrydowe obliczenia kwantowo-klasyczne

Podczas gdy klasyczne układy krzemowe nadal się rozwijają, obliczenia kwantowe wyłaniają się jako zupełnie nowy paradygmat – i co ciekawe, integracja obliczeń kwantowych i klasycznych to trend roku 2025. Ponieważ procesory kwantowe (kubity) są wciąż ograniczone i podatne na błędy, wizja na najbliższy czas to systemy hybrydowe, w których koprocesor kwantowy współpracuje z klasycznymi komputerami wysokiej wydajności. Główne inicjatywy branżowe w 2025 roku odzwierciedlają tę konwergencję. Na przykład NVIDIA ogłosiła DGX Quantum, platformę, która ściśle łączy jeden z jej najnowocześniejszych GPU z kontrolerem kwantowym startupu Quantum Machines, umożliwiając koordynację algorytmów kwantowo-klasycznych quantum-machines.co. Tego typu rozwiązanie pozwala komputerowi kwantowemu przekazywać zadania do GPU (i odwrotnie) płynnie podczas wykonywania algorytmu – co jest kluczowe np. dla badań nad kwantową sztuczną inteligencją. Podobnie w Japonii Fujitsu i RIKEN ogłosiły plany budowy 256-kubitowego nadprzewodnikowego komputera kwantowego zintegrowanego z klasyczną platformą superkomputerową, mając na celu oferowanie hybrydowych usług kwantowych, gdzie konwencjonalne CPU/GPU rozwiązują część problemu, a układ kwantowy zajmuje się fragmentami korzystającymi z przyspieszenia kwantowego fujitsu.com.

Duzi dostawcy usług w chmurze również rozwijają Quantum-as-a-Service z hybrydowymi API – na przykład Azure Quantum firmy Microsoft pozwala deweloperom uruchamiać kod wykorzystujący zarówno klasyczne zasoby obliczeniowe Azure, jak i sprzęt kwantowy (od partnerów lub własne urządzenia badawcze Microsoftu) w jednym przepływie pracy news.microsoft.com. Sprzęt umożliwiający to obejmuje specjalne układy sterujące IC, które łączą się z kubitami (często działające w temperaturach kriogenicznych) oraz łącza o dużej przepustowości między szafami kwantowymi a klasycznymi serwerami. Nawet na poziomie układu scalonego, naukowcy badają współpakowanie klasycznych i kwantowych komponentów. Na przykład niektóre projekty eksperymentalne integrują matryce kubitów na tym samym podłożu co obwody CMOS sterujące/odczytujące te kubity – w zasadzie „kwantowe SoC” w początkowej formie.

Innym podejściem są firmy wykorzystujące klasyczne układy scalone do symulacji lub wspomagania algorytmów kwantowych. Najnowsza mapa drogowa IBM dotycząca komputerów kwantowych (IBM wdrożył urządzenie 127-kubitowe w 2021 roku i dąży do >1 000 kubitów w 2025) podkreśla ulepszoną klasyczną elektronikę do korekcji błędów i kontroli kubitów, taką jak niestandardowe układy IC działające w temperaturach kriogenicznych. Co ciekawe, algorytmy inspirowane kwantowo uruchamiane na klasycznych superkomputerach również wpływają na projektowanie procesorów – na przykład niektóre układy HPC są optymalizowane pod kątem zadań algebry liniowej, które odzwierciedlają symulacje obwodów kwantowych.

Wyrażenie „hybrydowe obwody kwantowo-klasyczne” oddaje zatem okres przejściowy: zamiast postrzegać komputery kwantowe jako całkowicie oddzielne, obecnie skupiamy się na zintegrowanych systemach. W 2025 roku praktycznie użyteczne obliczenia kwantowe są wciąż w powijakach, ale te hybrydowe działania tworzą podwaliny. Przykładem krzyżowania się technologii są badania Microsoftu nad kubitami topologicznymi, które wymagały opracowania nowego kriogenicznego układu scalonego (Majorana 1) z egzotycznych materiałów, takich jak arsenek indu i aluminium, do utrzymywania quasi-cząstek Majorany news.microsoft.com – co przypomina, że rozwój sprzętu kwantowego często przesuwa granice technologii produkcji układów scalonych i nauki o materiałach.

Podsumowując, obliczenia kwantowe nie zastępują klasycznych układów scalonych w 2025 roku, lecz je uzupełniają. Branża pracuje nad tym, jak wykorzystać akceleratory kwantowe obok klasycznych procesorów do określonych zadań (takich jak symulacja cząsteczek leków czy problemy optymalizacyjne). Każdy duży gracz technologiczny – IBM, Google, Intel, Microsoft, Amazon oraz startupy takie jak IonQ, Rigetti – realizuje to hybrydowe podejście. W miarę jak sprzęt kwantowy powoli, lecz systematycznie się rozwija, integracja z klasycznymi układami IC będzie się pogłębiać. Możemy się spodziewać, że przyszłe superkomputery będą miały moduły „QPU” obok modułów CPU/GPU oraz nowe typy układów IC, które „rozumieją język kubitów”. To wschodzący, ale ekscytujący trend, który może zdefiniować obliczenia w nadchodzących latach.

Najwięksi gracze, startupy i dynamika rynku w 2025 roku

Giganci branży i strategie: Krajobraz branży układów scalonych w 2025 roku kształtowany jest przez garstkę gigantycznych firm, z których każda podejmuje odważne kroki:

• Intel: Szanowany gigant x86 znajduje się w trakcie ogromnej transformacji pod nowym kierownictwem. Po kilku latach problemów produkcyjnych, a nawet pierwszej rocznej stracie od 1986 roku (strata netto 18,8 mld USD w 2024) reuters.com, Intel zmienił swoją strategię. Wieloletniego CEO, Pata Gelsingera (zatrudniony w 2021), w 2025 roku zastąpił Lip-Bu Tan, który nie zwlekał z ponowną oceną działalności foundry Intela i planu rozwoju procesów technologicznych reuters.com. Odważna obietnica Intela dotycząca „5 węzłów w 4 lata” jest wystawiana na próbę: węzły Intel 7 i Intel 4 są już w produkcji, Intel 3 jest tuż przed wdrożeniem, ale najważniejsze są 20A i 18A (klasa 2 nm), planowane na lata 2024–25. Reuters donosi, że nowy CEO rozważa przesunięcie uwagi na 14A (1,4 nm) i zmniejszenie nacisku na 18A, nawet jeśli oznaczałoby to odpisanie miliardów dolarów wydanych na badania i rozwój, aby zaoferować bardziej konkurencyjny proces zewnętrznym klientom, takim jak Apple czy NVIDIA reuters.com. Intel wie, że pozyskanie dużych klientów foundry jest kluczowe dla jego przyszłości, zwłaszcza że dąży do zostania czołowym producentem układów na zlecenie poprzez otwarcie swoich fabryk na produkcję chipów dla innych firm. W tym celu przełomowym wydarzeniem w 2025 roku była propozycja wspólnego przedsięwzięcia Intel-TSMC: TSMC miało przejąć operacje fabryk Intela (posiadając do 50% udziałów) i zaprosić NVIDIA, AMD, Broadcom, Qualcomm i innych do inwestycji w to przedsięwzięcie reuters.com. Ten plan – najwyraźniej wspierany przez rząd USA – ma na celu poprawę produkcji Intela dzięki wykorzystaniu doświadczenia TSMC, bez całkowitego oddania własności (Waszyngton nalegał, by Intel nie był „w pełni zagraniczny”) reuters.com. Takie wspólne przedsięwzięcie byłoby nie do pomyślenia jeszcze kilka lat temu, ale pokazuje nowy pragmatyzm Intela w obliczu przewagi technologicznej TSMC. Po stronie produktów Intel podwaja wysiłki w obszarach takich jak GPU (poprzez karty ARC i układy Ponte Vecchio do centrów danych) oraz specjalistyczne akceleratory (układy AI i sieciowe), podczas gdy jego podstawowy biznes procesorów PC i serwerowych walczy z AMD. Otwartość Intela na chiplet i heterogeniczną integrację (jak w Meteor Lake i nadchodzących Arrow Lake) to kolejna strategiczna zmiana. Dzięki rządowym zachętom (CHIPS Act) Intel buduje też nowe fabryki w Ohio, Arizonie i Niemczech, licząc na zdobycie zamówień foundry. Panuje przekonanie, że lata 2025–2026 to „być albo nie być” dla Intela, by odzyskać pozycję lidera technologicznego lub ryzykować dalsze pozostawanie w tyle – stąd pilność w nawiązywaniu partnerstw i restrukturyzacji.
• TSMC: Taiwan Semiconductor Manufacturing Company pozostaje niezrównanym liderem wśród czysto produkcyjnych foundry, wytwarzając układy scalone dla Apple, AMD, NVIDIA, Qualcomm i niezliczonych innych firm. Umiejętności TSMC w zakresie najnowocześniejszych technologii (była pierwsza z produkcją masową w 7 nm, 5 nm, 3 nm) uczyniły ją niezbędną. W 2025 roku TSMC realizuje wdrożenie 3 nm (N3) – które Apple szybko przyjęło dla swojego układu A17 pod koniec 2023 roku – i przygotowuje 2 nm (N2) do produkcji próbnej w drugiej połowie 2025 roku en.wikipedia.org. Jej zdolność do konsekwentnego dostarczania nowych technologii utrzymuje lojalność klientów; na przykład, wydajność TSMC w 3 nm wynosi podobno 80–90%, znacznie powyżej poziomu konkurencyjnego Samsunga, co pomogło zdobyć całość zamówień Apple na 3 nm ts2.tech. Wyzwanie dla TSMC to obecnie ekspansja geograficzna i zwiększenie mocy produkcyjnych. Obawy geopolityczne dotyczące Tajwanu skłoniły TSMC do inwestycji w fabryki za granicą: buduje fabrykę w Arizonie (USA) oraz w Kumamoto (Japonia). Projekt w Arizonie, planowany na lata 2024–25, napotkał opóźnienia i przekroczenia kosztów, ale TSMC zadeklarowało dodatkowe 40 miliardów dolarów na budowę tam dwóch fabryk (proces N4 i docelowo N3) przy silnym wsparciu klientów i rządu USA. W 2025 roku pojawiły się nawet doniesienia, że TSMC zwiększy całkowite inwestycje w USA do 100 miliardów dolarów, aby zbudować trzy nowe fabryki i dwa zaawansowane zakłady pakowania w nadchodzących latach pr.tsmc.comfinance. yahoo.com. Podobnie w Europie, TSMC prowadziło rozmowy z Niemcami na temat fabryki (prawdopodobnie skupionej na układach dla motoryzacji). Te ekspansje są częściowo finansowane przez rządy krajów goszczących; historycznie TSMC utrzymywało większość produkcji na Tajwanie ze względu na efektywność, więc ta zmiana globalnego zasięgu jest znacząca. Technologicznie TSMC także się dywersyfikuje – oferuje wyspecjalizowane procesy (np. N6RF dla układów RF 5G czy N5A dla motoryzacji) oraz inwestuje w zaawansowane 3D pakowanie (swoje techniki SoIC i WoW – wafer-on-wafer). Kierownictwo TSMC wyraża ostrożny optymizm, że prawo Moore’a może być kontynuowane dzięki innowacjom takim jak tranzystory GAA czy być może 3D, jednocześnie ostrzegając, że koszty rosną. Finansowo TSMC pozostaje bardzo silne, choć jej przychody w 2023 roku nieco spadły z powodu globalnej korekty zapasów; oczekuje się, że wzrost w latach 2024–2025 powróci, napędzany przez popyt na HPC i motoryzację. Krótko mówiąc, TSMC w 2025 roku to kluczowy element globalnego łańcucha dostaw układów scalonych, a jej działania – zarówno techniczne (jak plany rozwoju technologii), jak i strategiczne (jak możliwe joint venture z Intelem czy regionalne fabryki) – mają wpływ na całą branżę.
• Samsung Electronics: Samsung jest drugim graczem na poziomie zaawansowanych foundry (oprócz bycia czołowym producentem pamięci). Wysunął się na prowadzenie dzięki 3 nm GAAFET w 2022 roku, ale miał problemy z wydajnością i wolumenem produkcji. W 2025 roku Samsung koncentruje się na poprawie wydajności 3 nm (aby przyciągnąć dużych klientów – zabezpieczył np. mobilny chip Tensor G5 Google’a w 3 nm ts2.tech) oraz dąży do 2 nm do 2025–26 en.wikipedia.org. Jednak obserwatorzy branży generalnie uważają, że Samsung jest nieco za TSMC pod względem gotowości procesu ts2.tech. Samsung jest również wyjątkowy pod względem swojego portfela produktów – projektuje własne procesory mobilne (Exynos), sensory obrazu itd., a jednocześnie produkuje dla innych. W 2025 roku dział logiki Samsunga zyskał dzięki zamówieniom na komputery wysokiej wydajności (np. produkcja niektórych chipów Nvidii, możliwe, że niektóre warianty GPU lub umowy licencyjne na pakowanie chipów). Biznes pamięci Samsunga (DRAM/NAND) przeszedł przez spowolnienie, ale oczekuje się odbicia dzięki AI napędzającej popyt na pamięci o wysokiej przepustowości (Samsung jest liderem w HBM i szybkiej pamięci GDDR używanej w GPU). Główną inicjatywą Samsunga jest 3D integracja pamięci i logiki – firma zademonstrowała układanie DRAM bezpośrednio na CPU, aby przełamać wąskie gardła pamięci. Dodatkowo Samsung nadal inwestuje w badania i rozwój nowych materiałów, takich jak MRAM i tranzystory GAA dla technologii poniżej 2 nm, a nawet bada materiały 2D we współpracy z uczelniami. Komercyjnie Samsung Foundry dąży do zwiększenia bazy klientów wśród firm fabless; to jedna z niewielu opcji dla firm chcących zaawansowanych technologii poza TSMC. Rząd Korei Południowej wspiera także Samsunga (i SK Hynix) w narodowym dążeniu do utrzymania pozycji potęgi półprzewodnikowej, w tym poprzez własne programy rozwoju talentów i badań.
• AMD: W 2025 roku AMD zbiera owoce zakładów postawionych lata temu. Firma mocno ugruntowała swoją pozycję jako czołowy konkurent Intela w procesorach x86, posiadając znaczący udział w rynku PC i serwerów dzięki rodzinom Zen 4 i Zen 5, które wykorzystują przewagi technologiczne TSMC oraz wiodące rozwiązania AMD w projektowaniu chipletów. Serwerowe procesory AMD EPYC (Genoa i nowsze) oferują do 128 rdzeni, zapewniając wydajność w przeliczeniu na dolara często przewyższającą Xeony Intela, co skłania głównych dostawców chmury i przedsiębiorstwa do ich wdrażania. Po stronie GPU, grupa Radeon AMD pozostaje w tyle za Nvidią w AI, ale firma intensywnie inwestuje, by to zmienić. Pod kierownictwem CEO dr Lisy Su, AMD dokonało strategicznych przejęć – w szczególności Xilinx (FPGAs) w 2022 roku oraz Pensando (DPUs) – by poszerzyć swoje portfolio w zakresie obliczeń adaptacyjnych i sieciowych. Do 2025 roku te działania przynoszą efekty: AMD może oferować procesory CPU, GPU, FPGA i SmartNIC, szeroką gamę układów krzemowych do centrów danych, zbliżającą się do oferty Intela czy Nvidii. Wielkim atutem AMD w 2025 roku są akceleratory AI: jego MI300 APU łączy CPU i GPU z ogromną pamięcią HBM w jednym pakiecie, celując w zadania HPC i trening AI. Następnie ogłoszono serie MI350 i MI400 GPU, deklarując nawet 35× poprawę wydajności wnioskowania AI względem poprzedniej generacji finance.yahoo.com. Choć NVIDIA wciąż dominuje w świadomości AI, AMD wykorzystuje podejście otwartego ekosystemu (np. używając otwartego oprogramowania jak ROCm i ogłaszając, że nowe systemy oparte na MI300 będą korzystać z otwartych standardów sieciowych zamiast zastrzeżonego NVLink reuters.com), by pozycjonować się jako realna alternatywa dla infrastruktury AI w chmurze. Bliska współpraca AMD z największymi hyperskalerami (jak ogłoszenia z Microsoftem dotyczące instancji AI w chmurze oraz z firmami takimi jak Meta i Oracle pojawiającymi się na jej wydarzeniach reuters.com) pokazuje, że firma robi postępy. Finansowo AMD szybko rosło w latach 2022–2024; rok 2025 może być słabszy w segmencie PC (ze względu na słaby rynek PC), ale silny w centrach danych i rozwiązaniach embedded (Xilinx). Jednym z wyzwań będzie zapewnienie wystarczających dostaw od TSMC, ponieważ globalny popyt na chipy AI obciąża moce produkcyjne odlewni. AMD nadal promuje technologie chipletów i 3D die – ma plany na hybrydowe CPU (łączące rdzenie wysokowydajne i energooszczędne, potencjalnie z chipletami z różnych procesów technologicznych) oraz szersze wykorzystanie pamięci podręcznej 3D-stacked, a nawet logiki. Ogólnie rzecz biorąc, AMD w 2025 roku to zupełnie inna firma niż dekadę temu, postrzegana jako lider innowacji w procesorach i poważny gracz w szerszym sektorze półprzewodników.
• NVIDIA: Wzrost firmy NVIDIA był jednym z najważniejszych wydarzeń w branży, a w 2025 roku osiągnęła ona wyjątkowy status firmy wartej bilion dolarów dzięki boomowi na AI. „Bezfabryczny” gigant GPU praktycznie zmonopolizował rynek akceleratorów AI – jego układy GPU A100 i H100 stały się podstawowymi narzędziami laboratoriów AI na całym świecie (do tego stopnia, że amerykańskie ograniczenia eksportowe do Chin były wymierzone właśnie w te chipy). W 2025 roku popyt na sprzęt AI firmy NVIDIA jest tak wysoki, że operatorzy centrów danych walczą o dostawy; przychody NVIDIA z centrów danych osiągają rekordowe poziomy, a cena akcji wzrosła około 3× w latach 2023–24. CEO Jensen Huang przedstawił wizję, według której klasyczne obliczenia oparte na CPU ustępują miejsca „obliczeniom przyspieszonym”, gdzie główną rolę odgrywają GPU i specjalne akceleratory, zwłaszcza w AI. Po stronie produktów, GPU NVIDIA L40S i H100 (oparte na procesach 4N i 5N w TSMC) są dostarczane w dużych ilościach, a firma przygotowuje się do wprowadzenia kolejnej generacji architektury GPU „Blackwell” prawdopodobnie na lata 2025–26, która ma przynieść kolejny skok wydajności. NVIDIA rozwija także swoją strategię platformową: oferuje nie tylko chipy, ale kompletne systemy, takie jak serwery DGX H100, a nawet superkomputery AI (jak własna oferta NVIDIA DGX Cloud). Ponadto NVIDIA zaczęła w niektórych przypadkach licencjonować swoje IP GPU i otwierać części swojego stosu oprogramowania – na przykład zapowiedziała, że może pozwolić innym na integrację swojego interkonektu NVLink, gdy rośnie presja ze strony otwartych standardów reuters.com. Być może najbardziej znaczący ruch strategiczny: NVIDIA ogłosiła plany produkcji niektórych chipów w USA po raz pierwszy. Zamierza zainwestować potencjalnie setki miliardów w nadchodzących latach, aby współpracować z TSMC, Foxconnem i innymi przy budowie zaawansowanych zakładów pakowania i produkcji w Arizonie i innych miejscach manufacturingdive.com. Huang powiedział, że „Silniki światowej infrastruktury AI są po raz pierwszy budowane w Stanach Zjednoczonych”, podkreślając, jak kluczowa jest krajowa produkcja, by sprostać rosnącemu zapotrzebowaniu na chipy AI i poprawić odporność łańcucha dostaw manufacturingdive.com. To wpisuje się w cele polityki USA (i następuje w momencie, gdy rząd USA promuje krajową produkcję poprzez cła i subsydia). W branży motoryzacyjnej platforma Drive firmy NVIDIA zdobyła znaczące uznanie, a w chmurze gier i grafice profesjonalnej NVIDIA nadal prowadzi. Jednym z obszarów, w które NVIDIA weszła, są procesory CPU – jej CPU Grace (oparty na architekturze Arm) ma towarzyszyć GPU w systemach HPC, co wskazuje na potencjalną konkurencję z tradycyjnymi dostawcami CPU na niektórych rynkach. Podsumowując, NVIDIA w 2025 roku jest ogromnie wpływowa: kształtuje kierunek rozwoju obliczeń AI, współprojektując sprzęt i oprogramowanie. Jednak stoi też przed wyzwaniami: potencjalną konkurencją ze strony startupów AI i innych gigantów, a także ryzykiem geopolitycznym (kontrole eksportu do Chin, które stanowiły 20–25% rynku jej GPU do centrów danych). Na razie jednak pozycja NVIDIA wydaje się mocna, a Huang śmiało twierdzi, że dzięki innowacjom „na całym stosie” (krzem, systemy, oprogramowanie) NVIDIA może nadal wyprzedzać branżowe standardy techcrunch.com.
• Qualcomm: Król układów scalonych do smartfonów dostosowuje się do coraz bardziej zróżnicowanego rynku. Układy SoC Snapdragon firmy Qualcomm wciąż napędzają dużą część telefonów i tabletów z Androidem, oferując połączenie wydajnych CPU (rdzenie Arm), GPU Adreno, AI DSP, modemu 5G, ISP itd. na jednym chipie. W 2025 roku najnowsza seria Snapdragon 8 Gen (wyprodukowana w TSMC 4 nm) kładzie nacisk na AI działającą na urządzeniu, a firma prezentuje działanie dużych modeli językowych na telefonie. Jednak globalny wolumen smartfonów osiągnął dojrzałość, dlatego Qualcomm agresywnie rozszerzył działalność na motoryzację i IoT. Jego dział motoryzacyjny (Snapdragon Digital Chassis) ma portfel zamówień wart miliardy dolarów, dostarczając układy do łączności, infotainmentu i ADAS producentom samochodów. Na przykład Qualcomm zdobył kontrakty na dostawy systemów dla GM i BMW, a jego przychody z motoryzacji szybko rosną. W segmentach IoT i urządzeń noszonych Qualcomm opracowuje warianty swoich układów do zestawów AR/VR, smartwatchy i przemysłowych zastosowań IoT. Przełomowym momentem było przejęcie przez Qualcomm w 2021 roku firmy Nuvia, startupu z zaawansowanymi projektami rdzeni CPU Arm – do 2025 roku Qualcomm ma wprowadzić na rynek własne rdzenie CPU Oryon (oparte na technologii Nuvia), by zwiększyć wydajność laptopów i rzucić wyzwanie chipom Apple M pod względem efektywności. Jeśli się powiedzie, Qualcomm może ponownie wejść na rynek laptopów/PC w latach 2024–2025 z konkurencyjnymi układami Arm dla komputerów z Windows, potencjalnie zdobywając niszę na rynku zdominowanym przez Intela i AMD. Kolejnym kierunkiem jest RISC-V: Qualcomm eksperymentuje z mikrokontrolerami RISC-V (np. w chipach Bluetooth), by zmniejszyć zależność od Arm w niektórych obszarach IP. Jako czołowy projektant układów scalonych bez własnych fabryk (pod względem przychodów Qualcomm był notowany na #1 wśród globalnych firm fabless semimedia.cc), strategiczne ruchy firmy są uważnie obserwowane. W 2025 roku Qualcomm mierzy się ze sporami o licencje patentowe (np. trwające batalie prawne z Arm o technologię Nuvia) i rosnącą konkurencją w SoC dla Androida (MediaTek, Tensor od Google itd.), ale szerokie portfolio i pozycja lidera w łączności bezprzewodowej (5G Advanced i prace nad 6G) utrzymują firmę na czele. Finansowo Qualcomm miał znakomity rok 2021 dzięki popytowi na telefony 5G, potem nastąpiło spowolnienie w 2023; rok 2025 powinien przynieść stabilizację wraz z normalizacją zapasów telefonów i wzrostem w motoryzacji/IoT. Podsumowując, Qualcomm wykorzystuje swoje DNA bezprzewodowe i doświadczenie w SoC, by pozostać dominującą siłą, nawet gdy szuka nowych motorów wzrostu poza rynkiem smartfonów, który osiągnął już szczyt.
• Apple: Choć nie jest tradycyjną firmą półprzewodnikową, wpływ Apple na świat układów scalonych jest ogromny. To największy klient TSMC i firma, która wyznaczyła nowe standardy dla możliwości autorskich układów scalonych w urządzeniach konsumenckich. Decyzja Apple o budowie własnych układów M1/M2 do komputerów Mac (w technologii 5 nm i 5 nm+) została potwierdzona imponującą wydajnością na wat, a do 2025 roku Apple prawdopodobnie będzie korzystać z M3 (3 nm) w komputerach Mac oraz A18 (3 nm lub 2 nm) w iPhone’ach. Strategia Apple polegająca na ścisłej integracji – projektowaniu układów scalonych wewnętrznie, idealnie dopasowanych do własnego oprogramowania – skutkuje procesorami, grafiką i akceleratorami AI, które przewodzą w benchmarkach telefonów i komputerów. Wywiera to presję konkurencyjną na takie firmy jak Intel, AMD i Qualcomm (w rzeczywistości sukces Apple skłonił Qualcomma do przejęcia Nuvii, by wzmocnić swoje rdzenie Arm do komputerów PC). Apple projektuje także własne układy pomocnicze: autorskie procesory obrazu, Neural Engine, układy łączności (pracuje nad własnym modemem 5G, choć ten projekt napotkał opóźnienia). W 2025 roku Apple według plotek przygotowuje własne układy modemów komórkowych, które mają docelowo zastąpić te Qualcomma w iPhone’ach – to trudny, ale przełomowy ruch, jeśli się powiedzie. Ponadto ekspansja Apple w rzeczywistość rozszerzoną (z zestawem Vision Pro) opiera się na autorskich układach, takich jak M2 i nowy układ R1 do fuzji sensorów. Te działania Apple podkreślają szerszy trend: firmy systemowe wchodzą w projektowanie układów scalonych, by wyróżnić swoje produkty. Skala i zasoby Apple czynią ją wyjątkowo skuteczną w tym zakresie, ale inne firmy, jak Tesla (układy FSD do aut) czy Amazon (procesory serwerowe Graviton), podążają tym wzorem w swoich branżach. Z perspektywy dynamiki rynku, gigantyczne zakupy półprzewodników przez Apple (dziesiątki miliardów rocznie) i wyłączność na najnowocześniejsze moce produkcyjne (często jako pierwsza korzysta z najnowszego procesu TSMC dla układów do iPhone’ów) kształtują podaż i popyt w całej branży. Na przykład wdrożenie przez Apple procesu 3 nm TSMC w latach 2023–2024 pozostawiło początkowo niewiele mocy dla innych, wpływając na ich harmonogramy produktowe. Tak więc, choć Apple nie sprzedaje układów na zewnątrz, jest kluczowym graczem w trendach półprzewodnikowych – czy to napędzając innowacje w pakowaniu (np. M1 Ultra wykorzystuje interposer krzemowy do połączenia dwóch układów M1 Max, prezentując zaawansowane pakowanie), czy po prostu podnosząc oczekiwania konsumentów co do wydajności. W 2025 roku Apple prawdopodobnie utrzyma coroczne tempo ulepszeń układów i może zaskoczyć nowymi kategoriami produktów (być może więcej urządzeń ubieralnych lub AR) – wszystko napędzane przez własny silnik projektowania układów, kierowany przez renomowany zespół (wielu z nich to byli pracownicy PA-Semi i inni weterani branży).

Aktywność startupów i nowi gracze: Dynamiczna innowacyjność w półprzewodnikach nie ogranicza się do obecnych liderów. W ostatnich latach miliardy dolarów kapitału venture popłynęły do startupów półprzewodnikowych – renesans ten często nazywany jest „boomem startupów chipowych” (po długiej stagnacji w latach 2000.). Do 2025 roku niektóre z tych startupów przynoszą już efekty, podczas gdy inne mierzą się z trudną rzeczywistością konkurowania w branży wymagającej ogromnych nakładów kapitałowych. Kilka godnych uwagi obszarów, na których skupiają się startupy:

• Akceleratory AI: To była najgorętsza dziedzina dla startupów. Firmy takie jak Graphcore (Wielka Brytania), SambaNova (USA), Cerebras (USA), Mythic (USA, obliczenia analogowe), Horizon Robotics (Chiny), Biren Technology (Chiny) i wiele innych powstało, aby tworzyć układy scalone dostosowane do obciążeń AI. Każda z nich ma unikalne podejście architektoniczne – Graphcore z wielordzeniowym IPU i ogromną pamięcią na chipie, Cerebras z rekordowym chipem wielkości wafla (850 000 rdzeni) do trenowania dużych sieci za jednym razem, Mythic z analogowym przetwarzaniem w pamięci itd. Do 2025 roku niektóre z nich znalazły swoje nisze (Cerebras, na przykład, jest używany w niektórych laboratoriach badawczych, a jego technologia została nawet przyjęta przez joint venture na Bliskim Wschodzie), ale dominacja NVIDIA stanowiła wysoką barierę. Niemniej jednak, wciąż pojawiają się nowe startupy, często celujące w konkretne nisze AI, takie jak edge AI, niskie zużycie energii czy AI zorientowana na prywatność. Ciekawym debiutantem w 2025 roku jest Tenstorrent (prowadzony przez legendarnego architekta chipów Jima Kellera), który projektuje hybrydowe układy AI/CPU oparte na RISC-V – to przykład krzyżowania się technologii, ponieważ firma współpracuje z uznanymi przedsiębiorstwami (np. Samsung będzie produkował niektóre z jej projektów).
• RISC-V i otwarty sprzęt: Wzrost popularności RISC-V ISA napędził wiele startupów budujących procesory i mikrokontrolery oparte na RISC-V. Firmy takie jak SiFive (założona przez wynalazców RISC-V) oferują IP projektowe i niestandardowe rdzenie – do 2025 roku IP SiFive jest używane w chipach motoryzacyjnych, kontrolerach IoT, a nawet w nowej generacji procesorów kosmicznych NASA. W Chinach powstało wiele startupów RISC-V (np. StarFive, T-Head Alibaba, Nuclei itd.), ponieważ kraj ten poszukuje rodzimych alternatyw CPU w obliczu sankcji eetimes.com. W Europie również pojawiły się przedsięwzięcia RISC-V, częściowo wspierane przez inicjatywy rządowe na rzecz suwerenności technologicznej eetimes.com. Istnieją startupy koncentrujące się na wysokowydajnych serwerowych CPU RISC-V (takie jak Ventana i Esperanto w USA), które mają na celu konkurowanie z Arm i x86 w centrach danych. Choć to wciąż początek, kilka układów RISC-V zostało już wyprodukowanych w zaawansowanych technologiach, wykazując obiecujące osiągi. Ruch otwartego sprzętu wykracza poza CPU – niektóre startupy opracowują otwarte projekty GPU, otwarte akceleratory AI itd., choć stoją przed wyzwaniem efektywnej monetyzacji. Do 2025 roku RISC-V International ma tysiące członków (ponad 4600 w 2025 roku) csis.org, a ekosystem dojrzewa dzięki lepszemu wsparciu programowemu (dystrybucje Linuksa, Android na RISC-V itd.) eetimes.comeetimes.com. Startupy w tej dziedzinie często korzystają zarówno z innowacji, jak i geopolitycznych sprzyjających wiatrów, ponieważ wiele krajów finansuje RISC-V, by zmniejszyć zależność od zagranicznego IP.
• Obliczenia analogowe i fotonowe: Poza paradygmatem cyfrowym, kilka startupów bada obliczenia analogowe lub optyczne dla wyspecjalizowanych korzyści. Mythic, wspomniany wcześniej, próbował analogowego wnioskowania AI opartego na pamięci flash (choć napotkał problemy finansowe w 2023 roku). Lightmatter i LightOn to startupy integrujące fotonikę na chipie, aby przyspieszyć AI za pomocą obliczeń z prędkością światła – do 2025 roku Lightmatter ma działający akcelerator optyczny używany w niektórych laboratoriach. Są to zakłady o wysokim ryzyku i wysokiej nagrodzie, które jeszcze nie przebiły się do głównego nurtu, ale ilustrują kreatywność w przestrzeni startupowej, która mierzy się z końcem prawa Moore’a za pomocą nietradycyjnych metod. Podobnie startupy zajmujące się komputerami kwantowymi (takie jak Rigetti, IonQ, D-Wave dla wyżarzania kwantowego itp.) można uznać za część rozszerzonego ekosystemu startupów półprzewodnikowych, choć ich urządzenia działają zupełnie inaczej niż klasyczne układy scalone.
• Innowatorzy chipletów i IP: Niektóre nowe firmy koncentrują się na infrastrukturze wokół chipletów i zaawansowanego pakowania. Na przykład Astera Labs (ostatnio udany startup) tworzy rozwiązania łączności PCIe/CXL przypominające chiplet, które pomagają łączyć procesory z akceleratorami i pamięcią – tego typu „klejowe chipy” stają się coraz ważniejsze. Startupy takie jak SiFive (wspomniany wcześniej) czy spółki wydzielone z Arm również działają jako dostawcy IP, co jest kluczowe w świecie chipletów (sprzedając projekty rdzeni, które inni mogą integrować). Istnieją inicjatywy takie jak konsorcjum Universal Chiplet Interconnect Express (UCIe), które przyciąga udział startupów, aby budować ekosystem standaryzowanych interfejsów die-to-die.

Ogólnie rzecz biorąc, scena startupowa w półprzewodnikach jest dynamiczna w 2025 roku, wspierana zarówno przez kapitał wysokiego ryzyka, jak i dotacje rządowe w niektórych regionach. Wiele z tych startupów zostało założonych przez weteranów branży – faktycznie, jednym z trendów była „ucieczka z Intela”, która zasiliła startupy. Gdy Intel i inni przechodzili restrukturyzację, doświadczeni inżynierowie odchodzili i zakładali lub dołączali do startupów, co jeden artykuł EE Times nazwał „jasną stroną exodusu” – wnosząc talent do nowych przedsięwzięć eetimes.com. Oczywiście nie wszystkie przetrwają; koszt produkcji i dominacja obecnych graczy na niektórych rynkach (np. AI) stanowią wyzwanie. Jednak nawet jeśli startupy nie zdetronizują dużych graczy, często napędzają nowe pomysły, które są potem przyjmowane. Na przykład koncepcja chipletów została zapoczątkowana przez mniejsze firmy dekady temu; dziś to standard branżowy. Podobnie RISC-V przeszedł od projektu akademickiego do siły komercyjnej głównie dzięki energii startupów i wysiłkowi społeczności.

Z perspektywy dynamiki rynku kolejnym kluczowym tematem jest konsolidacja kontra specjalizacja. W latach 2020–2022 widzieliśmy mega-fuzje (NVIDIA próbowała kupić Arm; AMD kupiło Xilinx; Intel kupił Tower itd.). Do 2025 roku regulatorzy przyjęli bardziej wnikliwe podejście do dużych fuzji, zwłaszcza tych o wpływie geopolitycznym (umowa Arm-NVIDIA została zablokowana w 2022 roku). Mimo to branża ma kilku dominujących gigantów, ale także kwitnący długi ogon wyspecjalizowanych firm. Równowaga sił zależy od dostępu do produkcji (miejsce w fabrykach to ograniczony zasób) i dostępu do klientów (kluczowe są ekosystem, wsparcie oprogramowania – np. CUDA dla NVIDIA, kompatybilność x86 dla Intel/AMD itd.).

Nie można też ignorować segmentu pamięci w dynamice rynku: firmy takie jak Samsung, SK Hynix, Micron – wielcy producenci pamięci – przeszli przez cykliczny spadek, ale teraz przygotowują się na nowe zapotrzebowanie (AI jest bardzo pamięciochłonne). W 2025 roku Micron zaczyna testować próbki DRAM produkowanego w technologii High-NA EUV dla nowej generacji DDR5 i GDDR7, a SK Hynix prowadzi w pamięciach HBM3 do akceleratorów AI. Jest też duże zainteresowanie nowymi nieulotnymi pamięciami (takimi jak MRAM, ReRAM), które wreszcie znajdują nisze w IoT lub jako pamięć wbudowana w SoC.

Wszystkie te czynniki składają się na dynamiczną strukturę branży w 2025 roku: ogromne możliwości napędzające wzrost, ale także silna konkurencja i złożoność geopolityczna, którym przyjrzymy się dalej.

Siły geopolityczne i regulacyjne kształtujące branżę układów scalonych

Sektor układów scalonych w 2025 roku nie istnieje w próżni – jest głęboko powiązany z globalną polityką, kwestiami bezpieczeństwa narodowego i międzynarodową polityką handlową. W rzeczywistości półprzewodniki stały się centralnym polem napięć technologicznych USA-Chiny i przedmiotem polityki przemysłowej na całym świecie. Kluczowe wydarzenia w tym zakresie:

• Kontrole eksportu i ograniczenia technologiczne: Począwszy od 2022 roku i zaostrzane w latach 2023–2025, Stany Zjednoczone (wraz z sojusznikami, takimi jak Holandia i Japonia) nałożyły szeroko zakrojone kontrole eksportu zaawansowanych półprzewodników i sprzętu do Chin. Przepisy te zakazują firmom sprzedaży do Chin najbardziej zaawansowanych układów AI (np. NVIDIA A100/H100, chyba że są to okrojone wersje o niższej wydajności) oraz eksportu maszyn do litografii EUV i innych najnowocześniejszych narzędzi do produkcji chipów. W 2025 roku administracja USA jeszcze bardziej rozszerzyła ograniczenia, obejmując nimi kolejne układy AI, a nawet niektóre oprogramowanie do projektowania chipów, powołując się na względy bezpieczeństwa narodowego csis.org, sidley.com. Działania te mają na celu zatrzymanie postępu Chin w najbardziej zaawansowanych technologiach obliczeniowych (szczególnie w zakresie układów mogących mieć zastosowanie wojskowe lub do AI nadzoru). Chiny protestowały i podjęły działania odwetowe: na przykład w 2023 roku wszczęły kontrolę cyberbezpieczeństwa Micron (dużego amerykańskiego producenta pamięci) i ostatecznie zakazały niektórych produktów Micron w infrastrukturze krytycznej – powszechnie uznawane za odwet. W 2025 roku Chiny zaczęły także kontrolować NVIDIA i inne amerykańskie firmy, sygnalizując, że mogą wykorzystać swój ogromny rynek jako kartę przetargową eetimes.com. Dodatkowo, w 2023 roku Chiny nałożyły kontrole eksportu na surowce takie jak gal i german (wykorzystywane w produkcji chipów i optyce) w odpowiedzi na działania Zachodu, co pokazuje wzajemne powiązania łańcuchów dostaw.
• Chińska dążność do samowystarczalności technologicznej: Odcięta od najnowocześniejszych układów scalonych, Chiny podwoiły wysiłki na rzecz budowy własnego ekosystemu półprzewodników. Obejmuje to duże inwestycje państwowe (uruchomienie III fazy „Wielkiego Funduszu” z miliardami dla lokalnych firm produkujących chipy), dotacje na budowę fabryk oraz wsparcie dla otwartych technologii, takich jak RISC-V, aby zastąpić zagraniczną własność intelektualną. Jak zauważono, Chiny otwarcie przyjmują RISC-V „aby osiągnąć samowystarczalność technologiczną i zmniejszyć zależność od zachodnich ISA kontrolowanych przez Zachód w obliczu napięć geopolitycznych” eetimes.com. Chińscy producenci chipów, tacy jak SMIC, podobno osiągnęli produkcję węzła technologicznego zbliżonego do 7 nm, używając starszych narzędzi DUV (co widać w rozbiórce układu do kopania Bitcoinów MinerVA z 2022 roku), choć w ograniczonej skali. Do 2025 roku SMIC może próbować nawet procesów klasy 5 nm bez EUV – choć prawdopodobnie z niską wydajnością. Chiński rząd wyznaczył ambitne cele (takie jak 70% samowystarczalności w półprzewodnikach do 2025 roku, co nie zostanie osiągnięte, ale postęp w dojrzałych węzłach jest widoczny). Huawei, chiński flagowy koncern technologiczny, który został odcięty od TSMC w 2020 roku, zaskoczył obserwatorów w 2023 roku, wypuszczając smartfon (Mate 60 Pro) z układem Kirin 9000s 7 nm wyprodukowanym przez SMIC – co jest oznaką, że Chiny znajdą sposoby, by radzić sobie z tym, co mają, choć być może nie na masową skalę ani na poziomie najnowszych technologii. Istnieje także aspekt związany z talentami: Chiny ściągnęły z powrotem wielu inżynierów wykształconych za granicą, a nawet rzekomo angażowały się w kradzież własności intelektualnej, by przyspieszyć swoją krzywą uczenia się. Geopolitycznie to wyścig o wysoką stawkę – przypominający „wyścig zbrojeń na chipy”, w którym USA stara się utrzymać przewagę 2–3 generacji, a Chiny próbują dogonić lub znaleźć alternatywne ścieżki technologiczne.
• Ustawy Chips i przenoszenie produkcji na własny teren: Stany Zjednoczone uchwaliły w 2022 roku Ustawę CHIPS i naukową, przeznaczając 52 miliardy dolarów na subsydiowanie krajowych badań i rozwoju oraz produkcji półprzewodników. Do 2025 roku przynosi to efekty w postaci kilku nowych projektów fabryk: fabryki Intela w Ohio (dwie w budowie), fabryka TSMC w Arizonie (choć produkcja opóźniona do ok. 2025–26), rozbudowa Samsunga w Teksasie oraz zwiększanie mocy produkcyjnych przez GlobalFoundries i innych. Ustawa CHIPS jest rzeczywiście uznawana przez prezesa Intela za „najważniejszą ustawę dotyczącą polityki przemysłowej USA od czasów II wojny światowej” mitsloan.mit.edu. Pat Gelsinger podkreślił strategiczne uzasadnienie: „Geopolityka przez ostatnie 50 lat była definiowana przez ropę… Łańcuchy dostaw technologii są ważniejsze dla cyfrowej przyszłości niż ropa naftowa przez kolejne 50 lat.” mitsloan.mit.edu. Innymi słowy, zabezpieczenie produkcji chipów w kraju (lub w krajach sojuszniczych) jest obecnie postrzegane jako kluczowe dla bezpieczeństwa gospodarczego i narodowego. Podobnie Europa uruchomiła EU Chips Act (program o wartości 43 miliardów euro), aby podwoić swój udział w światowej produkcji chipów do 2030 roku i wesprzeć nowe fabryki (takie jak planowana przez Intela mega-fabryka w Magdeburgu w Niemczech oraz STMicro/GlobalFoundries we Francji). Do 2025 roku Intel wynegocjował zwiększone subsydia od Niemiec (ok. 10 miliardów euro) na realizację swojej fabryki, co pokazuje, jak bardzo państwa konkurują o przyciągnięcie tych zaawansowanych inwestycji technologicznych. Japonia utworzyła swój konsorcjum Rapidus (z firmami takimi jak Sony, Toyota oraz inwestycjami rządowymi), aby opracować fabrykę 2 nm do 2027 roku przy wsparciu IBM – to śmiała próba ożywienia zaawansowanej produkcji układów logicznych w Japonii. Korea Południowa, nie chcąc pozostać w tyle, ogłosiła własne zachęty do inwestycji 450 miliardów dolarów w ciągu dekady, by pozostać potęgą chipową (głównie przez Samsunga i SK Hynix). W Indiach rząd przeznaczył 10 miliardów dolarów na projekty produkcji chipów, by stworzyć indyjską fabrykę (choć dotychczasowe próby z globalnymi partnerami napotkały trudności). Ta fala działań wspieranych przez państwo oznacza znaczącą zmianę: po dekadach globalizacji i koncentracji fabryk w Azji Wschodniej, produkcja geograficznie się dywersyfikuje – powoli, ale zauważalnie – a rządy aktywnie organizują rozwój bazy przemysłowej dla chipów.
• Sojusze handlowe i „friendshoring”: Napięcia geopolityczne doprowadziły także do powstania nowych sojuszy skupionych na półprzewodnikach. USA, Japonia, Korea Południowa, Tajwan (nieoficjalnie) i Europa koordynują działania w zakresie kontroli eksportu oraz bezpieczeństwa łańcucha dostaw. Holandia (siedziba ASML) i Japonia (siedziba Nikon, Tokyo Electron itd.) zgodziły się na początku 2023 roku na odzwierciedlenie amerykańskich ograniczeń eksportowych dotyczących sprzętu do produkcji chipów do Chin, co w praktyce odcina Chiny od najbardziej zaawansowanej litografii. Trwają także rozmowy o sojuszu „Chip 4” (USA, Tajwan, Japonia, Korea Południowa) w celu współpracy na rzecz odporności łańcucha dostaw. Friendshoring to termin oznaczający przenoszenie produkcji do krajów sojuszniczych – widzimy inwestycje TSMC i Samsunga w USA (sojusznik), a potencjalnie także w Europie, podczas gdy amerykańskie firmy bez własnych fabryk starają się dywersyfikować, by nie być zbyt zależnymi od jednego regionu. Jednak to skomplikowane: Tajwan wciąż jest kluczowy (ponad 90% najbardziej zaawansowanych chipów produkuje TSMC na Tajwanie). Świat doskonale zdaje sobie sprawę, że każdy konflikt z udziałem Tajwanu wywróciłby globalną gospodarkę technologiczną. To ryzyko jest jednym z głównych powodów, dla których firmy zgadzają się płacić więcej za produkcję na miejscu jako formę ubezpieczenia. Na przykład Apple zobowiązało się do zakupu chipów z fabryki TSMC w Arizonie (choć początkowo będzie ona prawdopodobnie o krok za fabrykami na Tajwanie pod względem technologii) jako element strategicznej dywersyfikacji. Podobnie, obecność TSMC w Arizonie i Japonii wynika częściowo z nacisków kluczowych klientów/rządów, by część produkcji odbywała się na bezpieczniejszym terenie.
• Bezpieczeństwo narodowe i regulacje: Kraje zaostrzyły także kontrolę inwestycji i własności intelektualnej związanej z chipami. USA rozważały ograniczenia dotyczące obywateli USA pracujących dla chińskich firm półprzewodnikowych oraz ograniczyły dostęp chińskich firm do oprogramowania EDA i narzędzi do projektowania chipów, które są zdominowane przez amerykańskie firmy (Cadence, Synopsys). Z kolei Chiny zwiększają wsparcie dla swoich programów fuzji cywilno-wojskowej, by wykorzystywać technologie komercyjne w obronności. W 2025 roku polityka kontroli eksportu nadal się rozwija: na przykład Departament Handlu USA wprowadził przepisy kontrolujące nawet eksport zaawansowanych wag modeli AI do niektórych krajów clearytradewatch.com, sidley.com – co pokazuje, jak AI i chipy są powiązane w myśleniu politycznym. Nadzór regulacyjny jest także bardzo silny w przypadku dużych fuzji (jak wspomniano) oraz praktyk w łańcuchu dostaw – rządy chcą przejrzystości, by uniknąć nagłych niedoborów kluczowych chipów (np. używanych w opiece zdrowotnej, infrastrukturze itd.).
• Wpływ na firmy: Amerykańskie firmy produkujące układy scalone (NVIDIA, AMD, Lam Research, Applied Materials itd.) musiały skorygować prognozy przychodów z powodu utraty części chińskiego rynku w wyniku zakazów eksportowych. Niektóre z nich odpowiadają, tworząc wersje o niższych parametrach na rynek chiński (np. układy NVIDIA A800 i H800 zastępują A100/H100 na rynku chińskim, z ograniczoną przepustowością połączeń, by nie przekroczyć progu wydajności). Chińskie firmy, takie jak Huawei i Alibaba, ścigają się, by obejść ograniczenia (np. stosując architektury chipletowe z wieloma układami niższej klasy, by osiągnąć wysoką wydajność, lub skupiając się na optymalizacji oprogramowania, by osiągnąć więcej przy mniejszych zasobach). Tymczasem firmy tajwańskie i koreańskie znajdują się w delikatnej sytuacji, próbując sprostać żądaniom sojuszników, jednocześnie nie zrażając do siebie ogromnego rynku chińskiego. W Europie producenci samochodów i inni aktywnie wspierają lokalne inicjatywy półprzewodnikowe, ponieważ przekonali się, jak bardzo byli uzależnieni od Azji w kwestii układów scalonych.

W istocie, przemysł układów scalonych w 2025 roku to w równym stopniu geopolityka, co technologia. Pojęcie „wojna na chipy” weszło do powszechnego użycia, odzwierciedlając fakt, że przywództwo w dziedzinie półprzewodników stało się obecnie kluczową nagrodą dla państw. Najbliższe lata pokażą, na ile skuteczne są te polityki: czy zobaczymy rozdzielenie ekosystemów technologicznych (zachodni i chiński) z niekompatybilnymi standardami i oddzielnymi łańcuchami dostaw? Czy też globalna współpraca przetrwa mimo napięć? Jak dotąd trendem jest częściowe rozdzielenie – Chiny inwestują ogromne środki w samowystarczalność, Zachód ogranicza dostęp Chin do najnowocześniejszych technologii, a wszystkie strony inwestują, by nie zostać w tyle. Jedyną pewnością jest to, że układy scalone zostały uznane za „aktywa strategiczne”. Jak powiedział Pat Gelsinger, „Świat jest w niezwykłym stopniu uzależniony od bardzo małego obszaru planety… To nie jest dobre dla odporności naszych łańcuchów dostaw.” mitsloan.mit.edu Stąd lawina działań mających na celu zrównoważenie tej zależności.

Wnioski i perspektywy

Podsumowując, rok 2025 to przełomowy moment dla układów scalonych, naznaczony nadzwyczajnym postępem technologicznym oraz wzrostem strategicznego znaczenia. Po stronie technologicznej jesteśmy świadkami ponownego wynalezienia prawa Moore’a – poprzez chipletowe konstrukcje, układanie warstw 3D, nowe projekty tranzystorów i architektury wyspecjalizowane pod konkretne zastosowania, które przynoszą skokowe postępy w AI i możliwościach obliczeniowych. Układy scalone są szybsze i bardziej wyspecjalizowane niż kiedykolwiek, umożliwiając przełomy od generatywnej AI po pojazdy autonomiczne. Jednocześnie przemysł półprzewodników stał się centralnym punktem globalnej rywalizacji i współpracy. Rządy inwestują w układy scalone jak nigdy dotąd, uznając, że przywództwo w tej dziedzinie stanowi podstawę siły gospodarczej i militarnej we współczesnym świecie. To katalizuje nowe partnerstwa (i rywalizacje) oraz przekształca miejsca i sposoby produkcji układów scalonych.

Dla ogółu społeczeństwa konsekwencje tych zmian są ogromne: potężniejsze i wydajniejsze układy scalone oznaczają lepsze urządzenia konsumenckie, inteligentniejszą infrastrukturę oraz urzeczywistnienie nowych możliwości (takich jak asystenci AI czy bezpieczniejsze autonomiczne samochody). Wkraczamy jednak także w erę, w której chipy trafiają na pierwsze strony gazet – czy to z powodu niedoborów wpływających na ceny samochodów, czy rywalizacji państw o możliwości produkcji krzemu. Wyrażenie „Krzem to nowa ropa naftowa” brzmi prawdziwie mitsloan.mit.edu, oddając, jak kluczowe stały się te maleńkie komponenty dla każdego aspektu życia i geopolityki.

Patrząc w przyszłość, trajektoria wskazuje na dalsze innowacje. Reszta lat 20. XXI wieku prawdopodobnie przyniesie procesy klasy 1 nm (około 2027–2028) en.wikipedia.org, być może pierwsze komercyjne akceleratory kwantowe zintegrowane w centrach danych oraz powszechne zastosowanie AI w urządzeniach brzegowych dzięki zaawansowanym układom scalonym. Możemy także zobaczyć efekty dzisiejszych badań nad nowymi materiałami i paradygmatami obliczeniowymi, które zaczną pojawiać się w produktach. Do 2030 roku branża aspiruje do osiągnięcia poziomu 1 biliona dolarów rocznych przychodów deloitte.com, napędzanych popytem ze strony AI, motoryzacji, IoT i innych sektorów. Jeśli rok 2025 jest jakimkolwiek wskaźnikiem, droga do tego celu będzie pełna zarówno olśniewających przełomów technologicznych, jak i złożonych manewrów strategicznych.

Jedno jest pewne: układy scalone pozostają sercem cyfrowej rewolucji, a ekscytacja światem – i jego zależność od nich – nigdy nie była większa. Każdy nowy chip czy proces to nie tylko wyczyn inżynieryjny; to cegiełka przyszłych innowacji i krok w globalnym wyścigu. Kończąc ten przegląd, widać wyraźnie, że branża układów scalonych w 2025 roku jest bardziej dynamiczna niż kiedykolwiek, naprawdę na skrzyżowaniu nauki, biznesu i geopolityki – to krzemowa rewolucja, która przekształca nasz świat na każdym poziomie.

Źródła:

semimedia.cc, deloitte.com, techcrunch.com, techcrunch.com, reuters.com, reuters.com, reuters.com, reuters.com, mitsloan.mit.edu, mitsloan.mit.edu, ts2.tech, ts2.tech, community.cadence.com, community.cadence.com, microchipusa.com, eetimes.com