چرا ساخت تراشه به یک رقابت جدید در سطح جهانی تبدیل شده است؟

این قطعات کلیدی فناوری – که با نام مدارهای مجتمع یا به طور عامیانه «تراشه» شناخته می‌شوند – شاید کوچک‌ترین، اما در عین حال حساس‌ترین محصولاتی باشند که تا به حال ساخته شده‌اند. دشواری و هزینه بالای تولید آن‌ها باعث شده وابستگی جهانی به تعداد انگشت‌شماری از شرکت‌ها شکل بگیرد. کمبود تراشه در دوران همه‌گیری کرونا، این وابستگی را بیش از پیش آشکار کرد.

علاوه بر این، دسترسی به تراشه به یک ابزار ژئوپلیتیکی نیز تبدیل شده است. برای مثال، ایالات متحده با افزایش محدودیت‌های صادراتی به چین، سعی در مهار ظهور یک رقیب اقتصادی قدرتمند دارد.

چرا جنگ بر سر تراشه‌ها؟

سیلیکون، عنصری کلیدی در تمامی پیشرفت‌های هوش مصنوعی، افزایش برد خودروهای برقی یا سامانه‌های هدایت موشک‌های مافوق صوت است. بسیاری از فناوری‌های پیشرو در حوزه تراشه، در آمریکا ریشه دارند. چین، در حالی که بزرگترین بازار قطعات الکترونیکی است، تمایل فزاینده‌ای برای تولید داخلی تراشه‌های مورد نیازش دارد. این موضوع، صنعت تراشه را به کانون توجه واشنگتن تبدیل کرده است. آمریکا در تلاش است تا از ظهور رقیب آسیایی خود جلوگیری کند و به آنچه که نگرانی‌های امنیت ملی می‌داند، رسیدگی نماید. از طرف دیگر، پکن میلیاردها دلار برای توسعه‌ی صنعت تراشه داخلی خود سرمایه‌گذاری کرده است تا وابستگی به واردات را که با محدودیت‌های روزافزون آمریکا مواجه است، کاهش دهد. در همین راستا، اروپا و آمریکا نیز بودجه‌های کلانی را برای بازگرداندن تولید فیزیکی تراشه به کشورشان اختصاص داده‌اند تا به گفته‌ی خودشان، وابستگی خطرناک به چند کارخانه در شرق آسیا را کاهش دهند.

چرا تراشه‌ها تا این حد مهم هستند؟

تراشه‌ها به معنای واقعی کلمه، برای پردازش و درک حجم انبوهی از اطلاعات ضروری هستند، داده‌ای که اکنون رقیبی برای نفت به عنوان خون حیاتی اقتصاد به شمار می‌رود. این قطعات حیاتی از مواد خاصی ساخته شده‌اند که روی صفحاتی از سیلیکون قرار می‌گیرند و می‌توانند طیف وسیعی از کارها را انجام دهند.

تراشه‌های حافظه، که وظیفه ذخیره‌سازی اطلاعات را بر عهده دارند، نسبتا ساده هستند و مانند کالاهای اساسی معامله می‌شوند. اما تراشه‌های منطقی، که وظیفه اجرای برنامه‌ها و مغز متفکر یک دستگاه را دارند، پیچیدگی و هزینه‌ی بیشتری دارند. دسترسی به قطعاتی مانند شتاب‌دهنده هوش مصنوعی H100 شرکت انویدیا، هم به امنیت ملی و هم به سرنوشت غول‌هایی همچون گوگل (از زیرمجموعه‌های Alphabet) و مایکروسافت گره خورده است. این شرکت‌ها در حال رقابت برای ساخت مراکز داده‌ی عظیم جهت پیشتازی در عرصه‌ای هستند که به عنوان آینده‌ی محاسبات ابری شناخته می‌شود.

با این حال، حتی وسایل روزمره نیز به طور فزاینده‌ای به تراشه‌ها وابسته هستند. هر بار که دکمه‌ای در خودروی پر از ابزار الکترونیکی را فشار می‌دهید، تراشه‌های ساده‌ای برای تبدیل آن لمس به سیگنال‌های الکترونیکی لازم هستند. به علاوه، تمام وسایل باتری‌دار برای تبدیل و تنظیم جریان برق به تراشه‌ها نیاز دارند.همه، از انویدیا گرفته تا تلاش‌های داخلی مایکروسافت و آمازون، به دسترسی به بهترین کارخانه‌های تولید تراشه وابسته‌اند. بیشتر این کارخانه‌ها در تایوان قرار دارند. اینتل که پیش از این بر ساخت تراشه برای استفاده‌ی خود تمرکز داشت، حالا برای کسب و کار تولید انبوه تراشه با شرکت‌های TSMC و سامسونگ رقابت می‌کند.

در جایگاه پایین‌تری از زنجیره تأمین، صنعتی عظیم برای ساخت «تراشه‌های آنالوگ» وجود دارد. شرکت‌هایی مانند Texas Instruments و STMicroelectronics پیشگامان تولید قطعاتی هستند که فشردن دکمه‌ها و تبدیل جریان برق در دستگاه‌ها را کنترل می‌کنند. این دقیقا همان حوزه‌ای است که چین، با محدودیت دسترسی به بسیاری از ماشین‌آلات مورد نیاز برای ساخت قطعات پیشرفته، هدف قرار داده است. چین با سرمایه‌گذاری کلان، به دنبال افزایش تولید و تصاحب سهم بازار در این بخش است.

با وجود سرمایه‌گذاری کلان چین، سازندگان تراشه این کشور همچنان به فناوری آمریکا وابسته‌اند و دسترسی آن‌ها به تکنولوژی تولید تراشه در خارج از کشور در حال کاهش است.

ایالات متحده برای جلوگیری از توسعه‌ی قابلیت‌هایی که واشنگتن آن‌ها را تهدیدات بالقوه‌ی نظامی می‌داند، مانند ابررایانه‌ها و هوش مصنوعی، در سال ۲۰۲۳ کنترل‌های صادراتی سخت‌تری را بر برخی تراشه‌ها و تجهیزات تولید تراشه اعمال کرد. در ماه اکتبر، این قوانین سخت‌تر هم شدند و توافق‌هایی با ژاپن و هلند برای همراهی با آمریکا حاصل شد که قرار است در سال ۲۰۲۴ اجرایی شوند.

برخی از رهبران فناوری چین، از جمله شرکت هواوی، در لیست سیاه آمریکا قرار گرفته‌اند. تأمین‌کنندگان فناوری تراشه‌ی آمریکایی برای فروش محصولات خود به این شرکت‌های تحریم‌شده، نیاز به تأیید دولت آمریکا دارند. این اقدام با هدف محدود کردن توانایی چین در توسعه‌ی تراشه‌های پیشرفته و ساخت برنامه‌های کاربردی هوش مصنوعی در سطح بالا انجام می‌شود. با این حال، هواوی امسال گوشی Mate 60 Pro را با تراشه‌ی جدید Kirin 9000s عرضه کرد. این پردازنده توسط شرکت چینی «Semiconductor Manufacturing International Corp» (با نام اختصاری SMIC) با فناوری موسوم به «7 نانومتری» تولید شده است که از قوانین آمریکا پیشرفته‌تر است.

سیاستمداران آمریکایی به این نتیجه رسیده‌اند که برای مهار چین تنها به اعمال محدودیت کافی نیست. قانون «تراشه و علم» (Chips and Science Act) مصوب سال ۲۰۲۲، حدود ۵۰ میلیارد دلار بودجه‌ی فدرال را برای حمایت از تولید نیمه‌رساناها در آمریکا و پرورش نیروی کار ماهری که این صنعت به آن نیاز دارد، اختصاص خواهد داد.

در همین راستا، سه شرکت بزرگ تولیدکننده تراشه یعنی TSMC، سامسونگ و اینتل همگی از برنامه‌های خود برای ساخت کارخانه‌های جدید در آمریکا خبر داده‌اند.

اروپا نیز به این رقابت برای کاهش وابستگی به تولیدکنندگان شرق آسیا پیوسته است. کشورهای اتحادیه‌ی اروپا در نوامبر توافقی برای اختصاص بودجه‌ی ۴۳ میلیارد یورویی (معادل ۴۶ میلیارد دلار) به منظور افزایش جهشی تولید نیمه‌رساناهای خود منعقد کردند. هدف این است که سهم اتحادیه‌ی اروپا از بازار جهانی نیمه‌رسانا تا سال ۲۰۳۰ به ۲۰ درصد برسد، یعنی دوبرابر میزان کنونی.