ف.م.هاشمی

جنگ " تراشه "

( کمبود امروز ، مازاد فردا)

چندی است که کمبود تراشه های نیمه هادی ، موجب افزایش بهای آنهادربازارگردیده است. افزایش تقاضابرای نیمه هادیها ، علل ادواری وساختاری دارد. تغییرات سریع درنیروی کار وآموزش آنلاین دردوران پس ازپاندمی، تقاضا برای محصولات الکترونیک راافزایش داده وعرضه ی ذخائر رانیزبا تنگنای حمل ونقل روبرو ساخته است. به لحاظ ساختاری نیز فرآیند برقی شدن ، بویژه تولید انبوه خودروهای برقی ودیجیتالی شدن فرآیند تولید نیمه هادیها، فشاربربازار تراشه رادوچندان کرده است. فقط کافی است بدانیم که درساخت خودروهای معمولی بیش از100 تراشه ودرخودروهای لوکس وبرقی ، هزاران تراشه به کارمی رود. دردوران پتندمی ، دورکاری ، برتقاضابرای قطعات کامپیوتری، ازجمله ریزتراشه ها افزود. ازسوی دیگر، افزایش تقاضا برای خودرو دردوران پساکرونا نیزبر بازارتراشه تاثیر گذاشت. همچنین افزایش تقاضای جهانی برای تلفن های هوشمند نسل پنجم (5G) ، برتقاضابرای ریزتراشه ها افزود. انتظارمی رود تقاضابرای سیستمهای مخابراتی نسل پنجم تاپایان سال2022 ، از 710 میلیون واحد فراتررود. اساس این سیستم رانیز ریزتراشه ها تشکیل می دهند. این فشارها ، بویژه بربازارتراشه های پیشرفته که درتایوان متمرکزاست، بیشترمی باشد.

ازسوی دیگر، دولت آمریکا درتلاشی جدید برای خارج کردن چین اززنجیره ی عرضه ی تراشه ی جهان ، به کشورهای عمده ی تولید کننده ی این محصول درمنطقه ی آسیا- پاسیفیک ( کره جنوبی ، ژاپن ، تایوان ) پیشنهاد تشکیل یک اتحادیه داده است. اما بعید بنظر می رسد که کره جنوبی وشرکتهای تولید کننده ی تراشه ، این پیشنهاد رابپذیرند. اخیراً آمریکا ، شرکت " سامسونگ الکترونیک " و شرکت SK Hynix کره جنوبی رابخاطر مراوده ی تجاری با چین ، تهدید به مجازات کرد. پس ازتحریم شرکتهای چینی سازنده ی تراشه ، بویژه هواوی و شرکت بین المللی سازنده ی نیمه هادی (SMIC) توسط دولت ترامپ ، شرکت تولید کننده ی نیمه هادی (TSMC) هنوزنتوانسته است جای خالی شرکتهای چینی رادربازارپرکند لذا این اقدام آمریکا ، باانتقادهای فراوان درسراسرجهان روبروگردیده است. پس ازتحریم هواوی ، این شرکت ازمقام دوم تولید کننده ی گوشی هوشمند درجهان، به رده ی هفتم سقوط کرد اما، دوام آورد واکنون به بزرگترین تولید کننده ی تجهیزات مخابراتی درجهان تبدیل شده و31 درصد ازبازاردنیا رابخود اختصاص داده است. جنگ تراشه میان آمریکا وچین ، زنجیره ی عرضه ی جهانی این محصول راگسسته ودنیاراباکمبود آن روبرو کرده است. این جنگ درعین حال ، بازارشرکت هلندی ASML راکه تجهیزات لیتوگرافی برای کارخانجات سازنده ی تراشه تولید می کند ، گرم کرده است. این شرکت هلندی ، تنهاشرکت جهان است که تجهیزات لازم را برای تولید تراشه های پیشرفته می سازد.

تولید میکروچیپس ، سه مرحله دارد : طراحی ، ساخت ، مونتاژ . کمپانیهای آمریکائی " کوال کوم" (Qual comm) ، " نویدیا " ( Nvidia) ، "براودکام" (Broad com) وچند کمپانی دیگر، حاکم بلامنازع طراحی ریزتراشه هستند و68 درصد بازارجهان را دراختیاردارند. ساخت نیمه هادیهای پیشرفته، فرآیندی بسیارپیچیده است که درآن ، ازکریستالهای سیلیکونی برای ساخت نیمه هادی استفاده می شود. حرکت الکترون دراین ساختارسیلیکونی، به مدارنیمه هادی شکل می دهد. ساخت ریزتراشه، مستلزم سرمایه گذاری کلان ودانش فنی بسیاربالا درعرصه ی طراحی می باشد تاازبروزاشتباهات پرهزینه ، جلوگیری شود. هرچه تراشه ریزترباشد، برپیچیدگی ساخت آن نیزافزوده می گردد. ازسوی دیگر ، ساخت کارخانه ی سازنده ی نیمه هادی نیز، به آسانی میسّر نیست وسرمایه ی کلان ودانش بسیارتخصصی رامی طلبد وازاین نظرنیز آمریکا، ازدیگرکشورهای جهان جلوتراست. معهذا ، تراشه های پیچیده شامل میکروکنترلرها(microcontrollers ) ، میکروپروسسورها (microprocessors) ونیمه هادیهائی که ازطریق اتصالات قابل برنامه ریزی به هم متصل می شوند (EPGAs) ، بیشترتوسط تایوان تولید می شوند وانتظارمی رود برتقاضابرای آنها ، سالانه 10 درصد افزوده گردد. شرکت تایوانی اعلام کرده است که بعلت کمبود تراشه دربازار، بهای این محصول راتاپایان سال جاری، برای نوع پیشرفته 10 درصد وبرای انواع ساده 20 درصد افزایش خواهد داد. چین نیز یک تازه وارد به بازارجهانی تراشه محسوب می شود. بازاری که تحت کنترل آمریکا ومتحدینش ( اتحادیه اروپا ، ژاپن ، کره جنوبی ، وتایوان ) قراردارد. معهذا چین توانسته است ازهنگام ورود، سهم خودراازاین بازار، به 15 درصد برساند درحالیکه سهم آمریکا ازبازارجهانی تراشه ، از37 درصد درسال1990 به 12 درصد کاهش یافته است.

کارشناسان معتقدند که بحران ریزتراشه، درآینده ی نزدیک رفع نخواهد شد. این درحالی است که کمبود تراشه ، ممکن است تولید همه چیزرا درجهان امروز مختل نماید. ریزتراشه ی سیلیکونی، قلب اقتصاد امروزجهان محسوب می شود وتقاضا برای آن دائماً افزایش می یابد. به گفته ی یک اندیشمند هندی، ملت بدون تکنولوژی سیلیکون ، مانند انسان بدون قلب است. معهذا، تاسیس یک کارخانه ی تولید تراشه ، حداقل سه سال زمان می برد وبرای اینکه این کارخانه بتواند به سطح معینی ازتولید برسد، به 4 تا5 سال زمان نیازاست. لذا، احداث کارخانجات جدید تولید میکروچیپس دراروپا ، آمریکا وآسیا ، مشکلی رادرکوتاه مدت از کمبود فعلی این محصول دربازار حل نخواهد کرد. مسئله اینجاست که حتی سیستم کنترل این کارخانجات نیزخود نیازمند تراشه های قدیمی است که دیگربرای تحقیقات وتولید آنها ، سوبسیدی پرداخت نمی شود. ازسوی دیگر، بازیافت تراشه های قدیمی نیزمقرون به صرفه نیست زیراقیمت آنها کمتراز 50 سنت است ولذا هزینه ی بازیافت را جوابگو نیست. ازسوی دیگر، اگرازتراشه های بازیافت شده ی یک ماشین لباسشوئی دریک سیستم ایمنی استفاده شود، اعتماد به آن دشوارمی شود. اما اگرتولید ماشین لباسشوئی بعلت کمبود ریزتراشه مختل شود، تولید کننده می تواند بااطمینان ازتراشه های بازیافتی استفاده نماید. ولی درهرحال ، بازیافت تراشه ، یک راه حل موقت محسوب می شود.

سخنگوی شرکت تایوانی سازنده ی ریزتراشه ، ریشه ی بحران فعلی دربازاراین محصول رابه سال 2018 می رساند. به گفته ی او، دردنیای امروز، همه چیزبه هم وابسته است وازصنایع بسته بندی وتولید یخچال گرفته تا تلفنهای هوشمند، همه ازتراشه استفاده می کنند. کارخانه های سازنده ی تراشه ، برای تامین نیازبازاردردوران کرونا ، تراشه های مورد استفاده درصنعت خودروسازی را که دچاررکود بود، دراختیاردیگرصنایع قراردادند. اما پس ازاینکه تقاضابرای برای خودرو دردوران پساکرونا جهش بی سابقه کرد، تولید کنندگان تراشه ، ازتامین نیازاین صنعت بازماندند. بدین ترتیب، ازسه ماهه ی آخرسال2020 به بعد، بحرانی شروع شد که تاامروز کم وبیش ادامه دارد. بحران تراشه طی این مدت ، بسیاری ازکارخانجات خودروسازی راواداربه کاهش تولید ویاتعطیلی موقت کرد وبربهای خودرونیزافزود. معهذا ، بحران تراشه تاپایان سال جاری، بیش از 210 میلیارد دلار برخودروسازان زیان وارد خواهد کرد.

تولید کنندگان اصلی تراشه ، درپاسخ به افزایش تقاضا ، دو روش درپیش گرفته اند. اول ، افزایش هنگفت سرمایه گذاری که بارزترین نمونه ی آن رامی توان درسرمایه گذاریهای جدید " شرکت تولید نیمه هادی تایوان " ( TSMC) ، بزرگترین تولید کننده ی تراشه های نیمه هادی درجهان، دید. این شرکت که 50 درصد تراشه های جهان و 90 درصد تراشه های پیشرفته ی دنیا راتولید می کند ، سرمایه گذاری خودرا از 30 میلیارد دلار درسال 2021 ، به بیش از 44 میلیارد تاپایان سال جاری افزایش داده است. تنها چیزی که این افزایش راتوجیه می کند، انتظارافزایش تقاضای جهانی برای این محصول می باشد.روش دوم پاسخ به افزایش تقاضا ، این است که برخی اقتصادهای قدرتمند جهان ، سرمایه گذاریهای کلانی رابرای تولید داخلی تراشه های نیمه هادی انجام داده اند. چین رقابت برای تولید میکروچیپس راازسال2014 آغازکرد ودوشرکت بزرگ رابرای نوآوری درصنعت نیمه هادی تشکیل داد. مجموع سرمایه گذاری چین دراین طرح ، حدود 50 میلیارددلارمی باشد که درصورت عملیاتی شدن آن ، تاثیربه سزائی درعرضه ی تراشه به بازارخواهدداشت. شرکت بین المللی سازنده ی نیمه هادی چین ، قصد دارد کارخانه ی تولید چیپس های 7 نانومیکرونی راراه اندازی کند که لازمه ی اینکار، واردات ماشین آلات لیتوگرافی ماوراء بنفش (EUV) ازهلند می باشد که هریک ازآنها 120 تا 150 میلیون دلارقیمت دارد. واردات این تجهیزات، فعلاً بااعمال فشار آمریکا، بامشکل روبرو گردیده است. لذا، چین اکنون سرگرم تلاش برای ساخت این تجهیزات درداخل کشورمی باشد. آمریکا واروپانیز طرحهای بزرگ مشابهی رادردست اجراء دارند تاصنایع داخلی تولید نیمه هادی راتقویت نمایند. باعملیاتی شدن مجموعه ی این طرحها ، بدون تردید بازارجهانی تراشه ، اشباع خواهد گردید.

البته ، بااجرائی شدن طرحهای فوق تاسال آینده ، فقط برظرفیت تولید تراشه های ساده وقدیمی افزوده خواهد شد وعرضه ی تراشه های پیشرفته به بازار، همچنان باکمبود روبرو خواهد بود. باآنکه شرکت تولید نیمه هادی تایوان ، درتولید تراشه های پیشرفته تخصص دارد، اما 20 درصد ازسرمایه گذاریهای جدید خود ( معادل 9 میلیارددلار) رابه تولید تراشه های ساده اختصاص داده است. شعبه ی این شرکت درآمریکا، بنام " یونایتد میکروالکترونیک " که سومین شرکت بزرگ دنیا درتولید تراشه های ساده است نیز 66 درصد برسرمایه گذاری خود افزوده وآنرا به سه میلیارد دلار تاپایان سال 2022 رسانده است. بزرگترین شرکت چینی تولید کننده ی تراشه ی نیمه هادی بنام صنایع بین المللی نیمه هادی نیز 5 – 4 میلیارددلاربرروی تراشه های ساده سرمایه گذاری کرده که ازآنها ، بیشتردرلوازم خانگی الکترونیک وخودروهای برقی استفاده می شود. درحال حاضرچین 35 درصد تراشه های جهان رامصرف می کند اما فقط 15درصد انراتولید می نماید. دراین میان ، شرکت تایوانی اعلام کرده است که قصددارد بر سرمایه گذاری خوددر آمریکا ،ژاپن ، آلمان وجمهوری چک بیفزاید. دلیل انتقال سرمایه ازتایوان به خارج ازکشور، علاوه برآینده ی نامعلوم ژئوپولتیک این کشور، زلزله خیزبودن آن ازیکسو ، وکمبود مهندس برق والکترونیک ازسوی دیگرمی باشد. غول الکترونیک چین بنام " فاکس کان "(Fox Conn) نیزکه بیش ازیک میلیون پرسنل دارد ، قصددارد برای تولید میکروچیپس ، درهند سرمایه گذاری کند. مشکل دیگر دررابطه با تولید تراشه های نیمه هادی ، مسئله ی تغییرات اقلیمی است که شرکتهای تولید کننده راوامی دارد تااستانداردهائی رادرمورد انتشار گازهای گلخانه ای رعایت کنند که برمیزان تولید اپرمی گذارد. افزایش بهای حاملهای انرژی نیز برمحدودیت تولید این محصول ، اثرمی گذارد.

کمیسیون امنیت ملی آمریکا اخیراً هوش مصنوعی (AI) راتکنولوژی الهام بخش نسلهای آینده نامید. اساس آلگوریتمهای هوش مصنوعی را میکروچیپس ها ( ریزتراشه ها ) تشکیل می دهند که نقش حیاتی در درنظم نوین جهانی دارند وبه عرصه ی بسیارمهم رقابت میان آمریکا وچین تبدیل شده اند. این دوقدرت جهانی، سالهاست که برای تسلط برفناوری هوش مصنوعی وعرصه های وابسته به آن ، به رقابت بایکدیگرمشغولند. این دوقدرت جهانی که رهبران بلامنازع هوش مصنوعی می باشند، باید بدانند که هراقدام انها، پیامدهای گسترده ی جهانی خواهد داشت. یکی ازتصمیمات مبرم ایشان، درباره ی آینده ی تایوان است که بدون تردید ، سالها بربازارجهانی میکروچیپس وهوش مصنوعی تاثیرخواهد گذاشت.

سرمایه گذاری هنگفت چین برای تولید داخلی میکروچیپس ، درکنار اختلال در زنجیره ی عرضه ی جهانی این محصول ، ایالات متحده رابه تکاپو انداخته تادرفرآیندهای داخلی تولید ریزتراشه ، تجدید نظرنماید. پس ازجنگ سرد ، آمریکا کنترل شدیدی بر صادرات میکروچیپس به چین وضع کرد. همچنین صدور تجهیزات ساخت نیمه هادی نیزازآمریکابه چین ممنوع اعلام شد. این محدودیتها ،بابالاگرفتن جنگ تجاری میان دوکشور، تشدید گردید. خزانه داری آمریکا نیزغولهای چینی سازنده ی تراشه مانند " هواوی" و " شرکت بین المللی سازنده ی تراشه"(SMIC) رادرلیست کشورهای دارای محدودیت قرارداده است. اگرچه زنجیره ی عرضه ی تراشه درجهان هنوز دردست آمریکا ومتحدین این کشوراست، اماآمریکا تلاش می کند تادررقابت فنّی باچین نیز، دست بالا راازآن خود نماید ولذا، برشرکتهای تایوانی فشاروارد می آورد تاازتحویل تراشه های پیشرفته به شرکتهای چینی خودداری کنند. امااین سیاست، تاکنون نتیجه ی معکوس به بارآورده وتلاش چین رابرای ساخت داخلی تراشه های پیشرفته، دوچندان کرده است. دردنیای امروز، کشوری می تواند رهبری جهان رابدست گیرد که دررقابت برسرتولید دانش وتکنولوژیهای آینده، پیروزشود. تحریم اقتصادی وفشارسیاسی، جائی دراین رقابت ندارد. چین بودجه ی کلانی رابه این امر اختصاص داده ودرچهاچوب برنامه ی " ساخت چین – 2025 " سوبسید هنگفتی رابه شکل اعتبارات منطقه ای ، ایالتی وملی ، به امرتحقیقات ، توسعه وساخت ریزتراشه ها پرداخت می کند. البته آمریکا نیزقصد دارد بابازگرداندن سرمایه های خود بداخل، کارطراحی ، تحقیق وساخت ریزتراشه هارا درداخل کشورانجام دهد. " قانون تراشه " (CHIPs Act) ، چهارچوب این سیاست راتعیین می کند. دراین قانون ، 52 میلیارد دلار سوبسید دولتی به تولید وتحقیقات نیمه هادی ها اختصاص یافته است. همچنین معافیتهای مالیاتی به ارزش 24 میلیارد دلار برای تولید کنندگان این محصول درنظرگرفته شده است. اتحادیه اروپا نیزسرگرم تدوین قانون تراشه ی خاص خویش است. کره جنوبی هم 45 میلیارد دلار به این امراختصاص داده است. ژاپن نیزقصددارد باهمکاری شرکت " سونی " وشرکت تایوانی ، یک کارخانه ی جدید تولید تراشه راتاپایان سال 2024 راه اندازی نماید.

درصورت حل شدن همه ی این مسائل ، بازهم عرضه ی تراشه های پیشرفته درکوتاه مدت ، محدود خواهد ماند ضمن اینکه بابالا گرفتن منازعه ی ژئوپولتیک برسرآینده ی تایوان ، افزایش نرخ تورم، نوسانات ارزی وادامه ی اختلال درزنجیره ی عرضه ، بحران ریزتراشه ابعاد گسترده تری بخود خواهد گرفت. شاید تنها چیزی که اکنون بااطمینان می توان درباره ی بحران جاری تراشه گفت این باشد که هیچکس نمی داند این بحران کی به پایان می رسد.

منابع ومآخذ

1)global chip shortage may soon turn to an oversupply , www.asia.nikkei.com

2)why is so hard to fix the chip crisis ? , www.computerweekly.com

3)clash of the chips , www.saisreview.sais.jhu.edu

4)why the chips are down , www.jabil.com

5)carmakers feel crisis easing… , www.bloomberg.com

6)US chips Alliance scheme , www.globaltimes.cn

7)chip wars or the crisis of late capitalism , www.mronline.org

کمک مالی به کارت بانکی شماره8732-9635-9973-6037