استراتژی در حال تکامل چین در حوزه نیم‌رساناها

نیم‌رساناها هم برای رشد فناوری‌های پیشرفته چین و هم برای امنیت ملی‌اش حیاتی هستند، و همچنین میدان جنگی کلیدی در رقابت ژئوپلیتیکی فزاینده بین پکن و واشینگتن محسوب می‌شوند.

نیم‌رساناها هم برای رشد فناوری‌های پیشرفته چین و هم برای امنیت ملی‌اش حیاتی هستند، و همچنین میدان جنگی کلیدی در رقابت ژئوپلیتیکی فزاینده بین پکن و واشینگتن محسوب می‌شوند. سوال اصلی این است که آیا (و چگونه) چین بر محدودیت‌های اعمال شده در مورد فناوری نیم‌رساناهای پیشرفته و باکیفیت غلبه خواهد کرد (در شرایطی که این محدودیت‌ها روز به روز شدیدتر و گسترده‌تر هم می‌شوند)، و در عین حال تلاش می‌کند اتکای خود به زنجیره‌های تامین خارجی را نیز کاهش دهد. شعارها و واژه‌های باب روز مطرح شده در چهاردهمین برنامه پنج ساله چین و کنگره بیستم حزب که هم‌اکنون استراتژی این کشور در حوزه نیم‌رساناها را تعریف می‌کنند عبارتند از «خوداتکایی در علم و فناوری» و «زنجیره‌های تامین ایمن و قابل کنترل». ولی رسیدن به چنین اهدافی آسان نیست. تا به امروز هیچ کشور یا شرکتی نتوانسته زنجیره تامین نیم‌رسانای مستقل و خودکفایی به وجود آورد. آیا چین با دیگران متفاوت خواهد بود؟

تحریم‌های اعمال شده از سوی ایالات متحده علیه چین، چالش‌هایی جدی در برابر پیشرفت این کشور در عرصه نیم‌رساناهای پیشرفته و فناوری‌های کلیدی متکی بر آنها مانند هوش مصنوعی (AI) ایجاد کرده است. چین نمی‌تواند به پیشرفته‌ترین تجهیزات روز ساخت تراشه دست یابد و در نتیجه هنوز دو یا سه نسل از سازندگان تایوانی، کره‌ای و آمریکایی در تولید تراشه‌های منطقی پیشرفته عقب است. طراحان چینی هوش مصنوعی در حال حاضر نمی‌توانند از محصولات پیشرفته‌ترین کارخانه‌ها یا «ریخته‌گری‌های» تراشه منطقی در خارج کشور استفاده کنند و آزمایشگاه‌های هوش مصنوعی هم قادر به خرید پیشرفته‌ترین تراشه‌های هوش مصنوعی نیستند.

در بحبوحه انقلابی صنعتی که با مرزهای نوظهور فناوری هوش مصنوعی (از جمله مدل‌های زبانی بزرگ) شتاب گرفته است، پژوهشگران چینی حق دارند نگران جا ماندن از قافله باشند. شرکت فناوری‌های حافظه یانگ‌تسه (YMTC)، از تولید کنندگان دولتی تراشه‌های حافظه در چین هم با تحریم‌های مخربی مواجه شده که امکان ارائه خدمات به بازارهای جهانی را از آن گرفته است. علاوه بر این‌ها، چین هنوز پیشرفت لازم را در موضوع جایگزینی سیستم‌های لیتوگرافی پیشرفته و دیگر ابزارهای باکیفیت تولید تراشه که قبلا از شرکت هلندی اِی‌اس‌ام‌ال هولدینگ (ASML Holding) خریده بود، نداشته و علی‌رغم سال‌ها تلاش مداوم، هنوز به همان دستگاه‌های وارداتی نصب شده متکی است.

چین هم‌اکنون نزدیک به یک چهارم ظرفیت تولید تراشه‌های ۳۰۰ میلی‌متری جهان را در اختیار دارد که نسبت به آمار ۱۲ درصدی سال ۲۰۱۴ افزایش یافته؛ و موازنه تولید از شرکت‌های تراشه‌سازی عمدتا چند ملیتی به شرکت‌های داخلی در حال تغییر است.

صنعت نیم‌رسانای چین با وجود بادهای تند مخالف در صحنه ژئوپلیتیک، طی یک دهه اخیر پیشرفت چشمگیری داشته است. چین هم‌اکنون نزدیک به یک چهارم ظرفیت تولید تراشه‌های ۳۰۰ میلی‌متری جهان را در اختیار دارد که نسبت به آمار ۱۲ درصدی سال ۲۰۱۴ افزایش یافته؛ و موازنه تولید از شرکت‌های تراشه‌سازی عمدتا چند ملیتی به شرکت‌های داخلی در حال تغییر است. مهم‌ترین ریخته‌گری تراشه چین یعنی شرکت بین‌المللی ساخت نیم‌‌رسانا (SMIC) با افزایش سه برابری درآمد و رشد دو برابری ظرفیتش، به سومین ریخته‌گری بزرگ دنیا تبدیل شده است.

چین به‌ویژه در تولید تراشه‌های «گره بالغ» (mature node) یعنی ۲۸ نانومتری و بالاتر، به‌سرعت در حال توسعه ظرفیت خود بوده و تنها در سال ۲۰۲۴ قرار است بیش از ۱۸ ریخته‌گری تراشه جدید احداث نماید. بعلاوه توانسته صنعت تحسین‌برانگیز تراشه‌های حافظه خود را از هیچ به وجود آورد (تراشه‌های حافظه تراشه‌هایی هستند که برای ذخیره‌سازی داده‌ها به کار می‌روند، و تراشه‌های منطقی انجام محاسبات را بر عهده دارند)، و حالا مجموعه‌ای از طراحان رقابت‌پذیر تراشه از نوع «فب‌لس» (تولید بدون ساخت) دارد که هر چیزی را – از تراشه‌های هوش مصنوعی پیشرفته و میکروکنترلرهای مورد استفاده در کالاهای صنعتی تا تراشه‌های مدیریت انرژی برای وسایل نقلیه الکتریکی – تولید می‌کنند. سرعت رشد و پیشرفت شرکت‌های چینی در زمینه زنجیره تامین بالادستی ساخت تراشه (از جمله تجهیزات، مواد، و نرم‌افزارهای طراحی) نیز رو به افزایش بوده، هرچند نقطه شروع فعالیت آنها نسبت به رقبا پایین‌تر است.

استراتژی پکن برای ترویج نوآوری در عرصه فناوری نیم‌رسانا و افزایش خوداتکایی وجوه مختلفی دارد و به نظر می‌رسد احتمال موفقیت در برخی از این وجوه بیشتر باشد، در حالی که بعضی دیگر از آنها با موانع جدی روبرو هستند. اولا در کوتاه‌مدت و میان‌مدت، چین از بازار بزرگ و پررونق کالاهای صنعتی که به پیشرفته‌ترین تراشه‌ها نیاز ندارند سود خواهد برد. این بازار شامل «سه صنعت نوین» (وسایل نقلیه الکتریکی، باتری‌ها و سلول‌های خورشیدی) و نیز ربات‌های صنعتی، تجهیزات پزشکی و لوازم الکترونیکی مصرفی است که بخش‌های اولویت‌دار برای توسعه ذیل استراتژی «نیروهای مولد جدید» (New Productive Forces) را تشکیل می‌دهند.

همان‌طور که رشد سرسام‌آور واردات و فروش ابزارهای تولید تراشه نشان می‌دهد، چین در حال احداث تعداد زیادی کارخانه ساخت تراشه‌های نسل قدیم است که برای این بازارها مناسبند. اما برخی نشانه‌ها حاکی از آن است که عرضه چین بیشتر از تقاضا خواهد بود و این مساله ترس از عرضه بیش از حد را در پایتخت‌های غربی برانگیخته است. هم‌اکنون ریخته‌گری‌های چینی درگیر جنگ قیمت با رقبای داخلی‌شان هستند که اثراتش دامن‌گیر شرکت‌های مشابه در تایوان و کره جنوبی هم شده است. دولت ایالات متحده در واکنش به این موضوع تعرفه واردات نیم‌رساناها را دو برابر کرده، و ابزارهای فراوان دیگری نیز در اختیار دارد که می‌تواند برای مقابله با عرضه بیش از حد تراشه‌های نسل قدیم چینی از آنها استفاده کند.

ثانیا در حوزه فناوری پیشرفته، چین برای جبران عقب‌ماندگی‌اش نسبت به فناوری پیشرو ساخت تراشه در جهان راه سختی در پیش دارد. در مورد تراشه‌های منطقی پیشرفته، پکن سعی دارد به تکنیک‌های ساخت و تولیدی برسد که شاید به کمک آنها بتواند با ابزارهای لیتوگرافی موجود خود تراشه‌های ۵ نانومتری بسازد (تراشه‌های ۵ نانومتری دو نسل از پیشرفته‌ترین فناوری کنونی عقب‌تر هستند)، اما تقاضا برای تراشه‌های پیشرفته هوش مصنوعی در چین بسیار بالاست و تولید تراشه کافی کار مشکلی خواهد بود.

هم‌اکنون هوآوی با مشارکت شرکت‌ها و موسسات پژوهشی پیشتاز چینی هدایت این تلاش‌ها را برعهده دارد. در حوزه تراشه‌های حافظه، سازندگان تراشه چینی امیدوارند از راه‌های گریز موجود در محدودیت‌های صادراتی دولت آمریکا در سال ۲۰۲۲، که در حال حاضر شامل پشته‌سازی سه‌بعدی یا عمودی دای (۳D die stacking) در DRAM (حافظه‌های تصادفی پویا) نمی‌شود، نهایت بهره را ببرند. پکن برای تحقق جاه‌طلبی‌هایش در عرصه هوش مصنوعی، در جستجوی راه‌هایی برای استفاده از یکپارچه‌سازی (integration) سه‌بعدی تراشه‌ها (هم برای تراشه منطقی و هم برای تراشه‌های حافظه) است و امکان ساخت ابرتراشه با روش یکپارچه‌سازی ویفرمقیاس (wafer-scale) را نیز بررسی می‌کند. ولی تلاش‌هایش هنوز در مراحل ابتدایی و بسیار عقب‌تر از از پیشتازان بین‌المللی قدیمی و ریشه‌دار این صنعت است که امروزه از تمام فناوری‌های مذکور برای تولید تجاری در مقیاس انبوه استفاده می‌کنند.

هیچ راه میان‌بری برای رسیدن به نقطه اوج فناوری در صنعت نیم‌رسانای جهان وجود ندارد، و چین هم از این قاعده مستثنی نیست. این کشور به نوآوری‌هایش در حوزه نیم‌رساناها ادامه می‌دهد، اما با پیشروی سریع شرکت‌های غربی احتمالا در برخی زمینه‌ها حتی بیش از پیش عقب می‌ماند. با این حال، در کوتاه‌مدت تا میان‌مدت احتمالا قادر خواهد بود با همین فناوری بالغی که دارد کارش را پیش ببرد، و خودکفایی‌اش را در زنجیره تامین تراشه‌های نسل قدیم مربوطه به طور چشمگیری افزایش دهد.

از لحاظ سیاست‌های دولت، با توجه به این که پکن قبلا برنامه ملی، صندوق و کمیته مشورتی را برای صنعت تراشه تدارک دیده است، اولویت فعلی هماهنگ کردن سیاست‌هاست که با مدیریت کمیته مرکزی جدیدالتاسیس «علم و فناوری» (Central Committee on Science & Technology) صورت می‌پذیرد. تلاش‌هایی که دولت مرکزی در پشت صحنه به عمل می‌آورد ممکن است به هماهنگی بهتر بین بخش دولتی و خصوصی در زمینه تحقیق و توسعه و جلوگیری از رقابت تمام عیار و رفتن به سمت جنگ بر سر پایین‌ترین قیمت در بخش تراشه‌های نسل قدیم کمک کند.

در بلندمدت، پکن احتمالا به سرمایه‌گذاری در تحقیقات بنیادی مرتبط با نیم‌رساناها و پرورش نیروی انسانی مستعد هم ادامه خواهد داد که دو عنصر غالبا مغفول، اما ضروری برای موفقیت استراتژی نیم‌رساناها هستند. سرمایه ۵/۴۷ میلیارد دلاری جدید مفید خواهد بود، ولی پول به تنهایی نمی‌تواند باعث جبران عقب‌ماندگی فناورانه چین شود. کشورهای دیگر نیز (که با محدودیت صادرات هم مواجه نیستند) میلیاردها دلار هزینه می‌کنند. در آینده قابل پیش‌بینی، چین احتمالا یک «رقیب نزدیک» خواهد بود که شاید هیچ‌گاه نتواند به پیشتازان جهانی این صنعت برسد.

منبع: ucigcc