Il ciclo di vita dei semiconduttori

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Per consentire di monitorare il ciclo di vita dei semiconduttori, la società Total Parts Plus Inc., del Gruppo MTI Inc., ha messo a punto un sistema di intelligence su Intenet che consente di determinare, in modo facile e veloce, lo stato dei componenti sul mercato e poter così fronteggiare tempestivamente i problemi legati al fenomeno dell’obsolescenza.
Al giorno d’oggi nessun apparato elettronico è immune dai problemi legati all’obsolescenza dei componenti attivi, quali i semiconduttori, come conseguenza di un minor numero di costruttori e di cicli di vita sempre più brevi, legati soprattutto alla tecnologia di fabbricazione e dalla domanda del mercato. Quella dei semiconduttori si evolve attualmente ogni 2-5 anni, mentre negli anni sessanta e settanta era di 20-25. Ciò significa che determinati apparati elettronici sofisticati andranno incontro a carenza di componenti entro due anni dalla progettazione e non, si badi bene, dall’avvio della produzione! A tal fine, per consentire di monitorare il ciclo di vita dei semiconduttori, la società Total Parts Plus Inc., del Gruppo MTI Inc., ha messo a punto un sistema di intelligence su Internet che consente di determinare, in modo facile e veloce, lo stato dei componenti sul mercato e poter così fronteggiare tempestivamente i problemi legati al fenomeno dell’obsolescenza.

Un po’ di storia

Come azienda leader nello sviluppo di strumenti di gestione dell’obsolescenza, l’MTI ha affrontato il problema della previsione utilizzando metodi diversi da quelli impiegati in passato allo scopo di ottenere il livello completezza richiesto dal cliente. Il compito iniziale è stata la gestione dell’avionica di bordo dell’F-15, con l’imposizione di uno standard elevato da parte dell’U.S. Air Force (WR-ALC/ LFEFA). Quando alcune delle prime società di rilevamento dei componenti adottarono la curva del ciclo di vita (LCC), inizialmente introdotta dalla Integrated Circuit Engineering (ICE), questa si rivelò assai utile per identificare gli stadi di vita di un prodotto. Tuttavia, non si è dimostrata adeguata sotto l’aspetto della pianificazione e i molti utenti che vi hanno fatto ricorso hanno ottenuto risultati rivelatisi piuttosto costosi. Le carenze sono illustrate nell’esempio che segue. Questa LCC ‘universale’ può essere davvero fuorviante nei casi in cui l’insieme dei circuiti integrati sia diversificato. Anche quando i componenti collegati sono simili (ad es. solo digitali), le conclusioni possono essere errate. La curva VERDE è associata con gli identificatori delle fasi del ciclo di vita al di sopra di questa. Essa rappresenta inoltre la nostra migliore stima di una funzione autonoma relativamente comune, in questo caso un amplificatore operazionale – il 741. Fu lanciato per primo da Fairchild Semiconductor all’inizio degli anni ’60 e probabilmente continuerà ad essere utilizzato fino al 2020. Sovrapposto sulla stessa scala, troviamo un dispositivo tipico con un ciclo di vita di 7 anni e un chip di memoria (DRAM) con una durata inferiore ai tre anni! L’analisi della LCC assegna un punteggio da 1 a 5, da sinistra verso destra, e successivamente tiene conto di una media dei diversi dispositivi sulla scheda. Come si può fare affidamento su questo tipo di analisi al fine di stabilire delle priorità nella gestione dell’obsolescenza? Mentre l’illustrazione riguarda situazioni estreme, come è possibile combinare un punteggio di 4 per una RAM ad un 4 per un dispositivo tipico e un 4 per un amplificatore generico? Risulta ovvio che si stanno sommando numeri simili che in realtà rappresentano rispettivamente mesi, anni e decine di anni! Qual è allora l’alternativa? Nel 1992 é stata introdotta la prima alternativa alla LCC, ovvero un algoritmo di previsione personalizzato che aggiungeva una seconda variabile all’equazione. Presupponeva che potesse essere definita una variabile di mercato che avrebbe almeno permesso la proiezione di un intervallo sicuro di disponibilità per dispositivi simili, ad esempio famiglie logiche come la 54LS e funzioni autonome come gli amplificatori operazionali. Con gli oltre 100 anni lavorativi di esperienza nell’industria dei circuiti integrati, siamo stati in grado di mettere a punto una variabile a (tecnologia) ed una variabile b (mercato) per l’intero database dei circuiti integrati, migliorando ampiamente la metodologia utilizzata precedentemente La metodologia risultante, sebbene relativamente precisa per il confronto dell’obsolescenza relativa di diversi assemblaggi, non è risultata sufficiente in relazione alla necessità di previsione di dispositivi specifici. Questo dilemma è dovuto al fatto che il mercato che mantiene in vita i chip è il mercato nel suo complesso, non solo quello militare. Man mano che il ciclo di vita dei dispositivi si accorciava, la sua importanza per i mercati non militari aumentava, così come aumentava la necessità di disporre di metodologie migliori.

Previsione del termine di utilizzo

Occorre prendere atto del fatto che nessuno può predire la data effettiva del termine di utilizzo di un componente specifico, in particolare di un componente militare o di un componente commerciale utilizzato in ambito militare. L’unico modo per solo avvicinarsi a tale previsione sarebbe quello di investire risorse sufficienti per seguire gli utenti principali di ogni tipo di dispositivo, mantenendo i contatti onde prevedere la caduta della domanda al di sotto del punto di profitto di ciascun produttore.

Il passo successivo

Abbiamo sempre saputo che la chiave per prevedere l’obsolescenza è capire la domanda del mercato che stabilisce la partecipazione dei produttori. Man mano che la domanda diminuisce e le dimensioni del mercato si riducono, il numero dei produttori si limita a quelli in grado di mantenere una quota sufficiente per soddisfare i propri requisiti di redditività. Pertanto, se potessimo seguire la diminuzione della propensione dei produttori all’utilizzo di un determinato dispositivo, potremmo identificare il periodo di supporto sicuro con un livello di precisione ragionevole. Definiamo questo termine come Disponibilità, vale a dire un lasso di tempo definito durante il quale l’utente può ragionevolmente aspettarsi che il prodotto venga supportato. In passato, l’MTI ha cercato di stabilire la disponibilità militare indipendentemente dai mercati commerciale ed industriale – un po’ come il cane che voglia mordersi la coda. La realtà è che pochi dispositivi sopravviverebbero o potrebbero sopravvivere oltre il periodo di supporto nei segmenti di mercato primari. E non si tratta certo del mercato militare.

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