قال جوبز للمسؤولين التنفيذيين في شركة آبل إنه بغض النظر عن كيفية تغير الأجزاء الداخلية للهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر ، فإن المستهلكين يهتمون فقط بالمنتجات والتجارب. أطلق عليها جوبز اسم "السحر".
وعرض "السحر" يعتمد إلى حد كبير على الشريحة. لهذا السبب تطور Apple معالجاتها الخاصة. عندما تم إطلاق الجيل الأول من iPad ، كانت Apple مجهزة بمعالجاتها الخاصة. حتى عام 2020 ، عندما تحل معالجات Apple محل خط Intel بالكامل ، ويتم تثبيت شريحة M1 في جهاز Mac ، فلن تكتمل أعمال المعالجات الخاصة بها حقًا.
بالنسبة لشركات التكنولوجيا الكبرى ، يبدو أن صناعة النواة بدعة. إذا لم تصنع النوى اليوم ، فإنك تشعر بالحرج من تسمية نفسك بشركة تكنولوجيا. إذن ، ما هو منطق صنع نواة المؤسسة؟ لماذا يوجد نقص في الرقائق في المستقبل القريب؟ ما هي التحديات التي تواجه صناعة الرقائق؟ دعونا نكتشف ذلك.
الشركات الكبيرة تصنع النوى
على مدى السنوات القليلة الماضية ، نما أداء معالج Apple بسرعة فائقة ، مما جعل المنافسين متوترين. تابعت Apple ذلك بإصدارين من معالج M1 ، ومؤخراً وضعت Apple شريحتين M1 في محطات عمل عالية السعر لمساعدة المبدعين على تحرير مقاطع الفيديو.
بالإضافة إلى Apple ، تعمل العديد من شركات التكنولوجيا الكبيرة على تطوير معالجات خاصة بها ، مثل معالج Google AI (TPU) ، ومعالج مركز بيانات Amazon AWS Graviton ، وسلسلة من المعالجات من Huawei ، وما إلى ذلك. ملك ASIC ، ويمكن لشريحة Tesla AI أن تجعل القيادة بدون سائق أكثر تميزًا.
كانت صناعة الرقائق في الأصل معقدة للغاية ، ولكن الآن أصبحت سلسلة التوريد أبسط بكثير ، ومن السهل على الشركات الدخول. على سبيل المثال ، قامت شركة Apple ، التي قدمت بنية ARM ، بتحسينها وتسليمها إلى TSMC للإنتاج. إذا تمكنت الشركات الكبرى من دمج الرقائق مع التقنيات المتقدمة الأخرى ، فيمكنها اكتساب ميزة تنافسية وتقويض القدرة التنافسية لصانعي الرقائق التقليديين.
هناك العديد من أشكال التكامل. على سبيل المثال ، تم تصميم شريحة AWS بواسطة مختبر أنابورنا للتصميم ويمكن إنتاجها فور تصميمها. تعمل تطبيقات Apple بشكل أسرع على المعالجات الخاصة بها لأن الشرائح والبرامج مضبوطة بشكل أفضل.
يعتقد باحثو Google أنه نظرًا لأن فوائد تقليص حجم الرقاقة أصغر ، إذا كنت ترغب في إجراء تحسين كبير في الأداء ، فمن الأفضل ترك الأجهزة والبرامج والشبكة العصبية تحقق تصميمًا مشتركًا ، أي شركة يدمج كل شيء عموديًا.
ثم انظر إلى Nvidia ، التي تعتمد على وحدات معالجة الرسومات لتصبح شركة الرقائق الأكثر قيمة في العالم. الآن لا تُستخدم وحدات معالجة الرسومات فقط في ألعاب الفيديو ، ولكن يمكنها أيضًا معالجة خوارزميات التعلم الآلي. تقارن Apple أحدث شريحة M1 لديها مع أفضل وحدة معالجة رسومات من Nvidia وتبدو واثقة تمامًا. زعمت AWS أيضًا أن رقائق Trainium من الجيل الثاني أفضل من رقائق Nvidia.
من منظور المؤسسة ، تعمل شركات التكنولوجيا الكبرى على تطوير معالجاتها الخاصة. من وجهة نظر الصناعة ، لا يزال النقص الأساسي خطيرًا. من منظور وطني ، أصبحت الرقائق ساحة معركة مهمة لمنافسة القوى العظمى.
النقص الأساسي مستمر
عواقب نقص النوى خطيرة. خفضت شركة Ford إنتاج السيارات بسبب نقص النوى ، وستخسر Apple 6 مليارات دولار من العائدات بسبب نقص النوى في الربع الرابع من عام 2021. الآن ، تتأخر العديد من المنتجات لشهور أو حتى سنوات بسبب نقص النوى.
لماذا هذا؟ لأن الطلب على الرقائق قد زاد بشكل كبير في السنوات القليلة الماضية ، لكن نمو الطاقة الإنتاجية كان بطيئًا للغاية ، وليس من السهل تغيير التناقض بين العرض والطلب في فترة زمنية قصيرة.
أقر الاتحاد الأوروبي تشريعًا لتعزيز قدرة تصنيع الرقائق. الولايات المتحدة لديها خطوات مماثلة ، ويبدو أنها أكثر توترا وعدوانية من الاتحاد الأوروبي.
من المهم أيضًا ملاحظة أنه على الرغم من وجود نقص في الرقائق الآن ، إلا أن Forrester أشارت في التقرير إلى أن ما ينقص بشكل أساسي هو رقائق "node mature" ، أي رقائق أقدم. جميع السيارات التي تحتاجها هي رقائق قديمة لأنها أكثر موثوقية وأقل تكلفة.
في الوقت الحاضر ، يتم إنتاج 80 في المائة من رقائق العالم في آسيا. قد يكلف بناء مصنع الرقائق 10 مليارات دولار. سيستغرق البناء سنتان وعدة أشهر للحصول على الشهادة. هل انتهى؟ لا ، سوف يستغرق 3 أشهر أو أكثر من الإنتاج التجريبي بعد ذلك. لذلك ، ليس من السهل حل مشكلة الطاقة الإنتاجية في وقت قصير.
تأثير الصراع الروسي الأوكراني
فقط عندما نفدت الرقائق ، اندلع الصراع بين روسيا وأوكرانيا.
تعد روسيا وأوكرانيا مصدرين رئيسيين لغاز النيون والبلاديوم المعدني اللازمين لصنع الرقائق. غاز النيون مطلوب للطباعة بالليزر على السيليكون ، والبلاديوم المعدني مطلوب لمرحلة التصنيع.
يأتي ما يقرب من ربع إلى نصف غاز النيون من فئة أشباه الموصلات في العالم من روسيا وأوكرانيا ، وحوالي ثلث البلاديوم المعدني يأتي من روسيا.
تدعي شركة TSMC أن لديها بالفعل موردًا بديلاً لغاز النيون ، ولا توجد مشكلة في الإمداد. وقالت إنفينيون ، التي تزود بشكل أساسي برقائق السيارات ، إن الإنتاج لن يتأثر ، ولدى الموردين خيارات بديلة ، وزادت الشركة مخزونها من المواد الخام والغازات الخاملة المتأثرة.
بالطبع ، هذا مجرد بيان الشركة. سيتحقق السوق مما إذا كان هذا صحيحًا أم خاطئًا. لا تزال المخاطر قائمة ، ويجب ألا تكون الشركات مهملة. يعتقد محللو LinxConsulting أن مصانع الرقائق كانت مخزنة بالفعل من غاز النيون قبل الصراع ، لكن هذه المخزونات يمكن أن تستمر لمدة ستة أشهر فقط ؛ بعد نفاد المخزون ، سيرتفع سعر النيون ، كما حدث عندما اندلع صراع القرم في عام 2014 ؛ وسيرتفع السعر الفوري من 25 سنتًا للتر إلى 5 دولارات للتر.
تعتقد محللة بيرنشتاين ، ستايسي راسغون ، أنه حتى لو ارتفع سعر النيون 10 مرات ، فإن تأثير التكلفة على صناعة أشباه الموصلات بأكملها لن يكون كبيرًا للغاية. وفقًا للتقديرات ، يبلغ حجم سوق غاز النيون من فئة أشباه الموصلات حوالي 100 مليون دولار أمريكي سنويًا ، بينما يبلغ حجم سوق الرقائق العالمية 500 مليار دولار أمريكي.
خاتمة
دون وعي ، ربما يكون العالم قد دخل "عالم المنافسة الكبيرة" ، وأصبحت الرقائق نقطة ساخنة للمنافسة. في عام 2021 ، جمعت شركات الرقائق الصينية 10.8 مليار دولار أمريكي ، بزيادة قدرها 40.7 في المائة عن عام 2020 ، مسجلة رقماً قياسياً. هذا العام ، بلغ إجمالي تمويل شركات الرقائق العالمية 19.4 مليار دولار أمريكي ، واستحوذت الصين على أكثر من النصف. قد لا تكون حتى شريحة متطورة هي التي تقرر معركة الرقائق ، ولكنها شريحة ناضجة تبلغ 28 نانومتر أو حتى أقدم.