هفته گذشته، هوارد لوت‌نیک، وزیر بازرگانی ایالات متحده، تلاش کرد تا تایوان را ترغیب کند که با یک توافق ۵۰% – ۵۰% موافقت کند، که بر اساس آن تراشه‌های مورد استفاده در دستگاه‌های بازار آمریکا به طور مساوی در هر دو کشور تولید شوند. برنامه نهایی دولت فعلی این است که تولید داخلی نیمه‌هادی را تا پایان دوره فعلی ریاست جمهوری دونالد ترامپ به بیش از ۴۰% افزایش دهد.

همانطور که مقامات تایوان و تحلیلگران مشاهده کرده‌اند، این پیشنهاد فاقد تعریف عملیاتی است، نفوذ تایوان بر محدودیت‌های عرضه را بیش از حد ارزیابی می‌کند، وضعیت فعلی صنعت نیمه‌هادی ایالات متحده را نادیده می‌گیرد و ویژگی‌های خاص زنجیره تامین جهانی را در نظر نمی‌گیرد.

این پیشنهاد

لوت‌نیک در مصاحبه‌ای گفت که دولت ایالات متحده مذاکرات مقدماتی با تایپه در مورد متعادل‌سازی مجدد تولید تراشه برای اطمینان از اینکه نیمی از مصرف آمریکا از تاسیسات داخلی تامین شود، انجام داده است. او اذعان کرد که حتی در صورت موفقیت، این کشور همچنان به تایوان وابسته خواهد ماند اما در صورت بروز بحران، توانایی عمل مستقل را به دست خواهد آورد. لوت‌نیک پیشنهاد خود را به امنیت تایوان مرتبط می‌سازد و اظهار می‌دارد که یک پایگاه تولیدی قوی‌تر در ایالات متحده، آمریکا را قادر می‌سازد تا به راحتی از این جزیره محافظت کند، زیرا ابزارهای لازم برای این کار را خواهد داشت و به تامین تراشه از آن کشور وابسته نخواهد بود.

او این ایده را رد می‌کند که تسلط تایوان (یا بهتر بگوییم TSMC) در منطق پیشرفته — که به آن سپر سیلیکونی می‌گویند — به خودی خود مانع درگیری می‌شود. اظهارات او تا حد زیادی بازتاب ادعاهای گذشته ترامپ است که تایپه بدون جبران کافی از حمایت ایالات متحده بهره‌مند می‌شود.

موضع دولت ترامپ از یک نگرانی دیرینه نشأت می‌گیرد: تایوان بیش از ۹۰% از پیشرفته‌ترین تراشه‌های منطقی جهان را تولید می‌کند که همگی در ایالات متحده توسعه یافته‌اند، و این یک نقطه ضعف برای شرکت‌های آمریکایی مانند اپل، AMD، Broadcom، اینتل یا انویدیا است، با توجه به نزدیکی این جزیره به چین.

دولت فعلی ایالات متحده معتقد است که اگر آمریکا بار تولید را به اشتراک بگذارد، می‌تواند بهتر از تایوان دفاع کند زیرا قطعات حیاتی در خارج از کشور گرفتار نخواهند شد. علاوه بر این، دولت ایالات متحده همکاری را به تعهدات دفاعی مستمر نیز گره زده است. همچنین، دولت این پیام را با فشار اقتصادی همراه کرده است. این دولت تعرفه‌های ۱۰۰ درصدی بر نیمه‌هادی‌های وارداتی را پیشنهاد کرد اما برای شرکت‌هایی که در کارخانه‌های آمریکایی سرمایه‌گذاری می‌کنند، مانند TSMC و سامسونگ، معافیت‌هایی ارائه داد تا آنها را به ساخت ظرفیت‌ها در ایالات متحده تشویق کند. به احتمال زیاد، تعرفه ۱۰۰ درصدی پیشنهادی به تولیدکنندگان کوچک‌تر آسیب می‌رساند.

صنعت نیمه‌هادی آمریکا امروز

ایده ‘۵۰% – ۵۰%’ لوت‌نیک بر جغرافیا تمرکز دارد نه ظرفیت. مسئله واقعی این نیست که تراشه‌های زیادی در تایوان ساخته می‌شوند: بلکه این است که ایالات متحده ظرفیت گره‌های پیشرفته یا زیرساخت بسته‌بندی کافی برای تامین تقاضای خود را ندارد، به ویژه برای ساخت تراشه‌های مجهز به فناوری‌هایی مانند 5G یا هوش مصنوعی.

ایالات متحده در حال حاضر تعداد زیادی تراشه را در داخل کشور تولید می‌کند — Analog Devices، GlobalFoundries، Texas Instruments، SkyWater و onsemi مقادیر زیادی از نیمه‌هادی‌های گره بالغ را که در خودروها، سیستم‌های قدرت و تجهیزات صنعتی استفاده می‌شوند، تولید می‌کنند. اینها اغلب اکثریت تراشه‌ها را از نظر تعداد واحد و درآمد تشکیل می‌دهند. در همین حال، اینتل تعداد زیادی تراشه منطقی پیشرفته را در ایالات متحده تولید می‌کند، در حالی که سامسونگ فاندری و TSMC قصد دارند کارخانه‌های پیشرفته خود را در آمریکا به طور قابل توجهی گسترش دهند.

بنابراین، ایالات متحده در حال حاضر میلیون‌ها تراشه تولید می‌کند، اما در منطق پیشرفته مورد استفاده در شتاب‌دهنده‌های هوش مصنوعی، CPUها، گوشی‌های هوشمند و سرورها عقب است. متعادل‌سازی مجدد کل تولید تراشه به نسبت ۵۰% – ۵۰% بی‌معنی است اگر دسته‌بندی‌ها مخلوط یا تعریف نشده باشند: گلوگاه در منطق عصر EUV و بسته‌بندی پیشرفته است، نه در تراشه‌های تولید شده با گره‌های قدیمی‌تر، که سهم عمده‌ای از کل عرضه تراشه را تشکیل می‌دهند.

«ایده ‘۵۰% – ۵۰%’ فاقد تعریف عملیاتی است و مانع بحث‌های اساسی می‌شود،» مینگ-چی کو، تحلیلگر TF International Securities، نوشت. «به عنوان مثال، آیا فقط به گره‌های پیشرفته اشاره دارد، یا شامل گره‌های بالغ یا بسته‌بندی پیشرفته نیز می‌شود؟ آیا به تراشه‌های مورد استفاده داخلی در ایالات متحده اعمال می‌شود، یا آنهایی که توسط دولت و شرکت‌های آمریکایی مورد نیاز هستند؟ بدون تعریف روشن، بحث‌های معنی‌دار نمی‌توانند پیش بروند. این همچنین توضیح می‌دهد که چرا چنگ لی-چون، معاون نخست‌وزیر تایوان، گفت که هیچ بحث ‘۵۰% – ۵۰%’ با ایالات متحده وجود نداشته است.»

تایوان همکاری خود با ایالات متحده را متقابلاً سودمند می‌داند، نه تحویل سهمیه ثابت. مدیریت TSMC به سایت‌های خود در ایالات متحده متعهد شده است اما در مورد گسترش بیش از حد منابع در خارج از کشور محتاط است و تاکید می‌کند که زنجیره‌های تولید پیچیده را نمی‌توان یک شبه تکرار کرد.

سال‌هاست که ایالات متحده تلاش می‌کند تا جایگاه از دست رفته خود را در میکروالکترونیک پیشرفته بازپس گیرد. در حالی که اینتل همچنان جدیدترین محصولات خود را با پیشرفته‌ترین گره‌های خود در آمریکا تولید می‌کند، رقیب اصلی آن AMD مدت‌هاست که به یک طراح نیمه‌هادی بدون کارخانه تبدیل شده است، و انویدیا نیز همیشه همینطور بوده است. با این حال، GlobalFoundries توسعه فناوری‌های فرآیند پیشرفته را متوقف کرده است. در نتیجه، TSMC و UMC مستقر در تایوان به تدریج تولید تراشه‌های پیشرفته را که در ایالات متحده توسعه یافته بودند، به دلیل هزینه‌ها و دلایل لجستیکی جذب کرده‌اند. از آنجایی که اکثر رایانه‌های شخصی و گوشی‌های هوشمند در آسیا مونتاژ می‌شوند، منطقی است که تراشه‌ها نیز در آنجا ساخته شوند.

آیا ۵۰% – ۵۰% اصلاً ممکن است؟

پیشنهاد ۵۰% – ۵۰% لوت‌نیک جسورانه به نظر می‌رسد، اما همچنان آرمانی است زیرا شکاف بین قابلیت‌های آمریکا و تایوان بسیار زیاد است. TSMC به تنهایی بیش از مجموع بقیه جهان تراشه‌های پیشرفته تولید می‌کند. جبران این عقب‌ماندگی به چندین کارخانه جدید، ده‌ها هزار ابزار پیشرفته از اروپا و ایالات متحده، علاوه بر ده‌ها هزار کارگر ماهر که ایالات متحده در حال حاضر فاقد آنهاست، نیاز دارد.

رهبران صنعت بارها هشدار داده‌اند که نیروی کار متخصص در ایالات متحده برای تولید پیشرفته محدود است، که ساخت کارخانه‌های جدید را طولانی‌تر و اداره آنها را دشوار می‌کند.

توسعه در حال انجام TSMC در ایالات متحده در حال حاضر بزرگترین سرمایه‌گذاری خارجی در صنعت نیمه‌هادی در تاریخ را نشان می‌دهد. این طرح شامل شش کارخانه برای گره‌های پیشرفته، دو مرکز بسته‌بندی پیشرفته و یک مرکز تحقیقاتی است. اولین تاسیسات در آریزونا — فاز ۱ کارخانه ۲۱ — تولید انبوه را در اواخر ۲۰۲۴ آغاز کرد، در حالی که فاز دوم — فاز ۲ کارخانه ۲۱ — در ابتدا انتظار می‌رفت تا سال ۲۰۲۸ از فرآیند N3 استفاده کند، اما به نیمه دوم ۲۰۲۷ تسریع شده و به درخواست دولت ایالات متحده برای شامل شدن فناوری N2 (و احتمالاً A16) ارتقا یافته است، طبق گفته کو.

این تحلیلگر انتظار دارد که سه کارخانه اول بین سال‌های ۲۰۲۸ تا ۲۰۳۰ به ظرفیت کامل برسند. خود TSMC می‌گوید که ۳۰% از ظرفیت N2/16 آن در ایالات متحده قرار خواهد گرفت، در حالی که کو پیشنهاد می‌کند که تولید آن در ایالات متحده تا سال ۲۰۳۰ تقریباً ۱۰% تا ۱۵% از ظرفیت جهانی این کارخانه را تشکیل خواهد داد، و هنگامی که هر شش فاز کارخانه ۲۱ در حدود سال ۲۰۳۲ عملیاتی شوند، این سهم می‌تواند به ۲۵% تا ۳۰% برسد. طبق برخی تعاریف، این سطح به تنهایی هدف تولید نیمی از تقاضای گره پیشرفته آمریکا در داخل کشور در کارخانه ۲۱ TSMC در آریزونا را برآورده می‌کند، بدون ذکر کارخانه‌های اینتل در آریزونا و اوهایو و همچنین کارخانه سامسونگ در تگزاس.

کو استدلال می‌کند که محدودیت واقعی بر خودکفایی آمریکا، تمایل یا عدم تمایل سازندگان تراشه برای سرمایه‌گذاری در ظرفیت‌های ایالات متحده نیست، بلکه اکوسیستم واقعی صنعت نیمه‌هادی است که از تولید تراشه پشتیبانی می‌کند.

شبکه بالادستی تامین مواد مانند فوتورزیست‌های فوق‌خالص، آندرفیل‌ها و پوشش‌های مونومر مایع به شدت در ژاپن متمرکز است. شرکت‌هایی مانند JSR، Namics و Nagase در حال حاضر برای حمایت از فاز ۱ کارخانه ۲۱ TSMC به آریزونا ارسال می‌کنند، اما با افزایش ظرفیت، آنها باید مراکز تولید یا لجستیک محلی در آمریکا ایجاد کنند تا از تعرفه‌ها جلوگیری کرده و انعطاف‌پذیری را افزایش دهند. ساخت چنین زیرساختی سال‌ها طول می‌کشد و ممکن است بلافاصله از نظر تجاری جذاب نباشد، با توجه به تقاضای نسبتاً کم خارج از آسیا در حال حاضر.

نه اینتل، نه TSMC و نه سامسونگ نتوانسته‌اند JSR را متقاعد کنند که یک کارخانه فوتورزیست یا CMP در خارج از ژاپن، کره جنوبی، تایوان یا ایالات متحده، جایی که به مشتریان زیادی خدمات می‌دهد، بسازد.

با این حال، اگر GlobalFoundries، اینتل، مایکرون، سامسونگ و TSMC ظرفیت لازم مبتنی بر EUV را در ایالات متحده بسازند، JSR ممکن است تمایل بیشتری به ساخت کارخانه خود در خاک آمریکا داشته باشد. در نهایت، انتظار می‌رود بازار جهانی فوتورزیست تا سال ۲۰۲۸ به ۵.۳ میلیارد دلار رشد کند، و ایالات متحده ممکن است سهم قابل توجهی را به خود اختصاص دهد.

این وابستگی به مواد ژاپنی، این فرض را که انتقال کارخانه‌ها به طور خودکار امنیت را تضمین می‌کند، تضعیف می‌کند. اگر تنش‌های ژئوپلیتیکی مسیرهای تجاری شرق آسیا را مختل کند، مشخص نیست که آیا شرکت‌های ژاپنی می‌توانند به تامین مواد شیمیایی برای مشتریان آمریکایی ادامه دهند. بنابراین، انتقال ساخت تراشه به ایالات متحده بدون بومی‌سازی موازی زنجیره تامین، تنها آسیب‌پذیری‌ها را از یک منطقه به منطقه دیگر منتقل می‌کند.

همین امر در مورد تامین‌کنندگان تجهیزات از اروپا و هلند نیز صدق می‌کند، که ابزارهای لیتوگرافی آنها غیرقابل جایگزینی باقی می‌مانند. تاب‌آوری نیمه‌هادی به کل اکوسیستم جهانی بستگی دارد: از مواد خام گرفته تا تجهیزات ساخت تراشه و تاسیسات بسته‌بندی، نه فقط به موقعیت جغرافیایی کارخانه‌های ویفر.

آیا از نظر مالی منطقی است؟

شاید یک سوال اساسی این باشد که آیا اصلاً منطقی است که نیمی از تراشه‌های مورد نیاز ایالات متحده در آمریکا تولید شوند، با توجه به این واقعیت که آنها گران‌تر از تراشه‌های ساخته شده در آسیا هستند.

از منظر هزینه، تولید نیمی از تراشه‌های مورد استفاده در ایالات متحده در خاک این کشور ناکارآمد است. حتی گفته می‌شود تراشه‌های ساخته شده با فناوری‌های اثبات شده N4/N4P/N5/N5P TSMC در ایالات متحده، ۳۰% گران‌تر از همان تراشه‌های تولید شده در تایوان هستند، و در حالی که شرکت‌هایی مانند AMD، اپل و انویدیا می‌توانند این هزینه اضافی را جذب کنند، همه شرکت‌ها آنقدر ثروتمند نیستند.

علاوه بر این، مراکز آسیایی از اکوسیستم‌های صنعتی متراکم بهره‌مند هستند که از مواد خام تا تامین‌کنندگان ابزار کارخانه را در بر می‌گیرد و امکان نگهداری سریع و هزینه‌های لجستیک پایین را فراهم می‌کند. کارخانه‌های جدید ایالات متحده باید این شبکه را از ابتدا بازسازی کنند، و تولید آنها سال‌ها طول می‌کشد تا با تاسیسات دیرینه در خارج از کشور مطابقت یابد.

در مجموع، کاربران نهایی در آمریکا باید برای تراشه‌های تولید شده در ایالات متحده هزینه بیشتری بپردازند. این تفاوت ممکن است برای هر قطعه کوچک به نظر برسد، اما در صنایع مختلف به طور قابل توجهی افزایش می‌یابد. هر چیزی که به سیلیکون متکی است — خودروها، دستگاه‌های پزشکی، رایانه‌های شخصی، گوشی‌های هوشمند — بخشی از هزینه اضافی را جذب می‌کند و گران‌تر می‌شود. تورم قیمت چیزی است که هنوز باید دید، اما در نهایت، آمریکایی‌ها باید هزینه انتقال تولید نیمه‌هادی به داخل کشور را بپردازند.

البته، منطق زمانی تغییر می‌کند که از منظر امنیت و تاب‌آوری به آن نگاه شود. ایالات متحده تقریباً ۲۵% – ۳۳% از عرضه جهانی نیمه‌هادی را مصرف می‌کند. اما تنها حدود ۱۰% – ۱۲% را تولید می‌کند، و ظرفیت پیشرفته آن محدود است. در همین حال، تایوان به تنهایی تقریباً ۹۰% از تولید منطق پیشرفته را به خود اختصاص می‌دهد. هرگونه اختلال — چه ناشی از درگیری، محاصره یا زلزله — بر همه چیز از زیرساخت ابری AWS و مایکروسافت آژور گرفته تا الکترونیک دفاعی تأثیر می‌گذارد.

صادقانه بگویم، میکروالکترونیک حساس زیادی در خارج از ایالات متحده تولید نمی‌شود، اما آسیب اقتصادی ناشی از اختلالات ممکن است با آسیب نظامی واقعی قابل مقایسه باشد. بنابراین، طرح پیشنهادی ‘۵۰% به ۵۰%’ ممکن است به عنوان یک بیمه‌نامه در نظر گرفته شود که تداوم اقتصادی و نظامی ایالات متحده و متحدانش را در صورت تضعیف تولید آسیا تضمین می‌کند.

به عنوان یک مزیت، هر کارخانه تامین‌کنندگان ماهواره‌ای را جذب می‌کند، نوآوری محلی را تقویت می‌کند و مهارت‌های فنی را بازسازی می‌کند که ارزش پایین‌دستی بسیار بیشتری ایجاد می‌کنند. با این حال، اگرچه بازده مالی فوری ضعیف به نظر می‌رسد، اما بازده صنعتی بلندمدت ممکن است قابل توجه باشد. ساخت نیمی از تراشه‌های آمریکا در داخل کشور ممکن است ناکارآمد باشد، اما از نظر استراتژیک مهم است.

نمادگرایی سیاسی

پیامدهای پیشنهاد لوت‌نیک فراتر از اقتصاد، دفاع و زنجیره‌های تامین است. برای دولت ترامپ، نمادگرایی سیاسی خودکفایی نیمه‌هادی اهمیت زیادی دارد. گسترش تولید داخلی تراشه با ناسیونالیسم اقتصادی و احیای صنعتی او همسو است، و اعلامیه‌های بزرگ اینتل، سامسونگ و TSMC دولت را قادر می‌سازد تا در مورد پیشرفت ملموس به سمت این هدف صحبت کند.

تعهد کلی ۱۶۵ میلیارد دلاری پیشنهادی از سوی TSMC، و برنامه‌های قابل توجه از سوی سایر سازندگان تراشه، این روایت را تقویت می‌کند، حتی اگر بسیاری از تعهدات زمانی انجام شده باشند که جو بایدن در کاخ سفید بود، و ظرفیت کامل هنوز سال‌ها فاصله دارد.

در همین حال، مذاکرات تجاری بین واشنگتن و تایپه ادامه دارد، و ساختارهای تعرفه‌ای آینده برای شرکت‌هایی که تراشه را در تایوان تهیه کرده و به ایالات متحده عرضه می‌کنند، به آن مذاکرات بستگی خواهد داشت.

دستیابی به تعادل در عرضه نیمه‌هادی به رفع گلوگاه‌هایی بستگی دارد که تنظیم‌کننده‌ها، توسعه نیروی کار و بومی‌سازی تامین‌کنندگان را در بر می‌گیرد. توسعه TSMC در ایالات متحده در حال حاضر سریع‌تر از حد انتظار پیش می‌رود، و تا اوایل دهه ۲۰۳۰، کارخانه‌های آمریکایی می‌توانند بخش قابل توجهی از تقاضای محلی را تامین کنند.

با این حال، تبدیل زنجیره تامین جهانی نیمه‌هادی به مدلی مجهز به چندین مرکز بزرگ تولید نیمه‌هادی با یکپارچگی عمودی، به رهبری آمریکا و تایوان، نیازمند تغییراتی است که خارج از کنترل دولت ایالات متحده است.

چه چیزی در پیش است؟

خودمختاری استراتژیک واقعی برای ایالات متحده به چیزی بیش از کارخانه‌های منطق پیشرفته نیاز دارد. در حال حاضر، سیستم‌های لیتوگرافی در اروپا ساخته می‌شوند، در حالی که مواد خام پیچیده توسط شرکت‌های ژاپنی تامین می‌شوند، که هرگز برنامه‌ای برای ساخت آنها در کره، تایوان یا ایالات متحده فاش نکرده‌اند.

همه پردازنده‌های پیشرفته به حافظه نیاز دارند، و تنها مایکرون قصد دارد DRAM را در ایالات متحده تولید کند. حتی SK hynix، که قصد دارد پشته‌های حافظه HBM را در آمریکا مونتاژ کند، برنامه‌ای برای ساخت دای‌های واقعی DRAM HBM در این کشور ندارد.

بدون یک زنجیره تامین نیمه‌هادی با یکپارچگی عمودی، که ساخت آن سال‌ها طول می‌کشد، چشم‌انداز خودمختاری استراتژیک به جای یک مسیر عملی برای استقلال نیمه‌هادی، تنها یک بحث سیاسی باقی خواهد ماند.

در Google News ما را دنبال کنید، یا ما را به عنوان منبع ترجیحی خود اضافه کنید، تا اخبار، تحلیل‌ها و بررسی‌های به‌روز ما را در فیدهای خود دریافت کنید. حتماً دکمه دنبال کردن را کلیک کنید.