جنگ تراشه‌ها ابرقدرت بعدی را مشخص می‌کند

مسیر تولید تراشه‌های هوش مصنوعی بدون شک برای کشور‌های در حال توسعه چالش‌برانگیز است. با این حال، با برنامه‌ریزی راهبردی، حمایت‌های دولتی، سرمایه‌گذاری‌های هدفمند، و تمرکز بر همکاری و نوآوری می‌توان جایگاهی در این حوزه بدست آورد هر چند که انتظار دستیابی به نتیجه در کوتاه مدت نباید داشت.

آنچه در ایران رخ داده، متاسفانه چندان امیدوار کننده نیست. در آخرین مورد از حمایت‌های سخاوتمندانه‌ای که از این حوزه شد قرار بود بر اساس تبصره ۷ بودجه ۱۴۰۱ بین ۱۰ تا ۳۰ درصد از منابع تعرفه واردات گوشی‌های تلفن همراه بالای ۶۰۰ دلار به حوزه میکروالکترونیک اختصاص یابد اما در نهایت از هزار و ۳۰۰ میلیارد تومان بودجه، تنها ۲۰۰ میلیارد به صندوق صحا (صندوق حمایت از تحقیقات و توسعه صنایع پیشرفته وابسته به وزارت صنعت) واریز شد و بخشی از این ۲۰۰ میلیارد تومان به میکروالکترونیک و بخش دیگر به حوزه بومی سازی تلفن همراه اختصاص یافت. همین قانون در سال ۱۴۰۲ هم تکرار شده و بر اساس بند ط تبصره ۷ بودجه سالانه، درآمد حاصل از تعرفه واردات برخی گوشی‌ها باید به توسعه میکروالکترونیک اختصاص پیدا کند.

صرف‌نظر از اینکه وضعیت صنایع میکروالکترونیک مشخص نیست، آینده روشنی هم در این رابطه دیده نمی‌شود. یعنی صرف نظر از اینکه بودجه اختصاص داده شده صرف چه موضوعی شده و باقی مطالبات چگونه پیگیی خواهد شد، در برنامه هفتم میکروالکترونیک در حد یک سند ملی تعریف شده است. این موارد را وقتی در کنار نام طویل «شرکت مادر تخصصی صندوق حمایت از تحقیقات و توسعه صنایع پیشرفته» می‌گذارید که از سال ۱۳۷۶ (که در قالب یک صندوق فعالیت می‌کرد) هنوز دستاورد معنادار و قابل‌توجهی در این زمینه دیده نمی‌شود.

در کنار همه این موارد در سال ۱۳۹۹ پارک فناوری پردیس از یک فب‌لب رونمایی کرد که قرار بود با صرف هزینه ۴۰ میلیارد تومانی در آن سال زمینه راه‌اندازی یک خط صنعتی برای تولید تراشه را فراهم کند.

چالش‌های تولید تراشه

راه‌اندازی تأسیسات ساخت تراشه یا کارخانه صنایع نیمه هادی نیاز به سرمایه‌گذاری‌های نجومی دارد. تأمین بار مالی ناشی از تحقیق و توسعه تا ایجاد زیرساخت‌ها و پرورش نیروی کار ماهر برای بسیاری از کشور‌ها نه امکان‌پذیر است و نه توجیه اقتصادی دارد.

مشکل دیگر شکاف فناوری است. بازیکنان مطرحی مانند TSMC و سامسونگ با فناوری‌های پیشرفته و فرآیند‌های اختصاصی خود قطعاً برتری‌هایی دارند که دستیبابی به آن‌ها اسان نیست و پر کردن این شکاف فنی مستلزم سرمایه‌گذاری قابل توجهی در تحقیق و توسعه است که کشور‌های در حال توسعه را در وضعیت نامساعدی قرار می‌دهد.

این چالش‌ها باعث شده تا کشور‌های مختلف در بخش‌های مشخصی از فرآیند تولید تراشه حضور داشته باشند.

آیا ایران ظرفیت رقابت در هوش مصنوعی دارد؟

اینکه آیا ایران می‌تواند در آینده به یک تولیدکننده تراشه برای هوش مصنوعی (AI) تبدیل شود، نامشخص است، اما پتانسیل توسعه در این زمینه را دارد. هر چند که با توجه به اقدامات فعلی احتمال دستیابی به این فناوری چندان محتمل به نظر نمی‌رسد.

ایران با چالش های مختلفی روبه‌رو است. چشم انداز ژئوپلیتیکی کشور ما چندان گسترده نیست. تحریم ها و محدودیت های انتقال فناوری می تواند دسترسی به پیشرفته ترین ابزار طراحی تراشه و تجهیزات ساخت را به شدت محدود کند. زیرساخت داخلی هم افق روشنی در این زمینه ترسیم نمی‌کنند. صرف‌نظر از بخش‌های نظامی، صنایع میکروالکترونیک در ایران توسعه پیدا نکرده‌اند و حتی عمومی‌ترین وعده دولت برای تولید موبایل داخلی در حال حاضر بستری غنی برای برخی شرکت‌ها فراهم کرده که صرفا از منافع آن بهره‌مند شوند ولی خروجی در کار نیست. در زمینه صنایع نیمه‌هادی وضعیت بغرنج‌تر است. کشورهای همسو با ایران که علاوه بر همکاری‌های راهبردی حاضر به مشارکت فنی در هوش مصنوعی باشند نیز در حال حاضر پیشرفت معنی‌داری در حوزه هوش مصنوعی نداشته‌اند.

در نهایت مهمترین چالش کشور می‌تواند مهاجرت نخبگان باشد. فارغ‌التحصیلان رشته‌های مرتبط جذابیت چندانی برای کار در ایران نمی‌بینند و دولت هم برنامه منسجمی برای پرورش استعداد‌ها ندارد.

اگر چالش‌های فوق را در نظر نگیریم به نظر می‌رسد ایران پتانسیل‌های قدرتمندی در زمینه کشاورزی هوشمند، اکتشاف و فرآوری نفت و گاز، حوزه سلامت و موارد دیگر داشته باشد.

یک میان‌بر سریع: برون سپاری و شخصی‌سازی

بسیاری از کشور‌ها، به ویژه کشور‌هایی که زیرساخت‌های تولیدی گسترده‌ای ندارند، تنها روی طراحی تراشه‌ها تمرکز می‌کنند. آنها از تخصص و استعداد خود برای ایجاد طرح‌های اولیه برای این تراشه‌ها استفاده می‌کنند که معمولاً شامل ایجاد بستر‌های نرم‌افزاری برای تولید ابزار‌های اتوماسیون طراحی الکترونیکی (EDA) می‌شود. در این زمینه می‌توان به ایالات متحده، اسرائیل و چندین کشور اروپایی اشاره کرد.

بعد از طراحی می‌توان به فرآیند ریخته‌گری و ساخت اشاره کرد. این همان مرحله‌ای است که برتری نسبی کشور‌ها در آن مشخص می‌شود. برخی از کشور‌ها دارای امکانات پیشرفته و تخصص مورد نیاز برای فرآیند‌های پیچیده تولید هستند. این تولیدکنندگان که اغلب به آن‌ها “fabs” گفته می‌شود، تراشه‌ها را بر اساس طرح‌های ارائه شده توسط شرکت‌های دیگر تولید می‌کنند. تایوان، با TSMC یک نمونه برجسته و اصلی در این فضا است.

برندگان اصلی این صنعت معمولاً شرکت‌هایی هستند که توانایی طراحی و ساخت تراشه را به‌صورت یکجا دارند. این شرکت‌ها معمولاً با عنوان IDM شناخته می‌شوند که مخفف عبارت integrated device manufacturer است.

سایر کشور‌ها ممکن است در مونتاژ و آزمایش تخصص داشته باشند. آنها ویفر‌های ساخته شده یا تراشه‌های نیمه تمام شده را دریافت می‌کنند و مراحل نهایی از جمله بسته‌بندی، آزمایش و کنترل کیفیت را تکمیل می‌کنند. کشور‌هایی مانند مالزی و کره جنوبی خود را در این بخش تثبیت کرده‌اند.

این تقسیم کار به کشور‌ها اجازه می‌دهد تا از مزیت‌های نسبی خود استفاده کنند و در اکوسیستم جهانی تولید تراشه حضور داشته باشند.

جنگ تراشه‌ها

نبرد برای تسلط در تولید تراشه، که اغلب از آن به عنوان “جنگ تراشه‌ها” یاد می‌شود، در سال‌های اخیر به شدت بالا گرفته است. این موضوع پیچیده که توسط ترکیبی از تنش‌های ژئوپلیتیکی و موضوعات اقتصادی هدایت می‌شود، پیامد‌های گسترده‌ای برای چشم‌انداز جهانی دارد.

یکی از این موارد که نقش اصلی را در آن ایفا می‌کند رقابت شدید بین ایالات متحده و چین است. آمریکا با هدف حفظ برتری فناوری و نگرانی استفاده از تراشه‌ها برای اهداف نظامی، محدودیت‌هایی را بر صادرات تراشه به چین اعمال کرده است. این اقدام با واکنش تلافی جویانه چین مواجه شده و روابط را بیشتر تیره کرده است.

فراتر از موضوع ژئوپلیتیک، نبرد اقتصادی شدیدی بین کشور‌ها در جریان است. بازیگران مطرحی مانند TSMC تایوان و سامسونگ کره‌جنوبی سهم قابل توجهی از بازار را در اختیار دارند، در حالی که کشور‌های دیگر مانند ژاپن و اتحادیه اروپا در تلاش هستند تا سلطه خود توسعه دهند و بخش بزرگی از بازار پرسود تراشه را بدست آورند.

اهمیت راهبردی تراشه‌ها لایه دیگری به پیچیدگی‌های این نبرد اضافه می‌کند. ارتش‌های مدرن برای همه چیز، از فناوری‌های ارتباطی گرفته تا تسلیحات، به شدت به تراشه‌های پیشرفته متکی هستند. این امر باعث شده بسیاری از کشور‌ها تولید تراشه داخلی را در اولویت قرار دهند و وابستگی به تامین‌کنندگان خارجی را کاهش دهند و امنیت ملی را تضمین کنند.

کمبود جهانی تراشه و افزایش تقاضا باعث شده تا کشور‌ها از نظر رقابت و همگامی با جربان جهانی هوش مصنوعی، آسیب‌پذیر شوند و برای حفاظت از منافع خود بیشتر تلاش کنند.

نمونه‌هایی از رقابت کشور‌ها در حوزه هوش مصنوعی

رقابت جهانی برای تسلط بر فناوری‌های مرتبط با تراشه‌های هوش مصنوعی یک موضوع پیچیده است که راه حل آسانی ندارد. این عوامل پیچیده یک محیط رقابتی و در مواقعی خصمانه ایجاد می‌کنند. اما در نهایت این وظیفه دولت‌ها است که راه‌حلی برای ایجاد تعادل بین منافع ملی، اولویت‌های اقتصادی و حمایت از نسل‌های آینده ایجاد کنند. در ادامه نمونه‌ای از فعالیت‌های انجام شده توسط کشور‌های مختلف را مرور می‌کنیم:

ایالات متحده

آمریکا سال گذشته قانونی برای حمایت از تولید تراشه تصویب کرد که بر اساس آن ۵۲ میلیارد دلار یارانه برای حمایت از ساخت و تحقیق و توسعه تراشه‌های داخلی اختصاص می‌دهد. هدف این قانون بیشتر تقویت قابلیت‌های تولید داخلی تراشه، کاهش اتکا به منابع خارجی (به ویژه چین)، و حفظ رهبری فناوری این کشور در حوزه‌های مهم است.

ایالات متحده از ترکیبی از قوانین و مقررات برای کنترل صادرات فناوری‌های حساس از جمله تراشه‌های هوش مصنوعی استفاده می‌کند. این‌ها توسط دفتر صنعت و امنیت (BIS) زیر نظر وزارت بازرگانی اجرا می‌شود. در کنار انبوهی از دستورالعمل‌های اجرایی، قانون اصلاح کنترل صادرات (ECRA) به دولت ایالات متحده این اختیار را می‌دهد تا صادراتی را که می‌تواند به امنیت ملی یا منافع سیاست خارجی آسیب برساند، محدود کند. مقررات بین‌المللی ترافیک اسلحه (ITAR) می‌تواند شامل تراشه‌های هوش مصنوعی هم باشد. اخیراً، ایالات متحده به دلیل نگرانی در مورد کاربرد‌های نظامی خود، کنترل صادرات فناوری تراشه به چین را تشدید کرده است.

چین

چین بیشترین ضربه را از تولید تراشه خورده است. این کشور قبل از اینکه بتواند به فناوری ساخت تراشه‌هایی با لیتوگرافی پیشرفته مانند مدل‌های زیر 4 نانومتر دست پیدا کند، هدف تحریم قرار گرفت و نه‌تن‌ها واردات تراشه‌های ساخت آمریکا (مانند کارت‌های گرافیکی انویدیا) متوقف شد بلکه کشور‌های اروپایی مانند هلند نیز امکان انتقال دستگاه‌های ساخت برای ایجاد تراشه از ویفر را مسدود کردند.

در مقابل چین مگاپروژه‌ای با عنوان «ساخت چین ۲۰۲۵» اجرا کرد که در آن دستیابی به خودکفایی در فناوری‌های کلیدی، از جمله نیمه هادی‌ها را در اولویت قرار می‌دهد.

چین حتی برای شرکت‌های کوچک و متوسط نیز یارانه‌های قابل توجهی در نظر گرفته و به آن‌ها کوپن‌های پردازشی هم می‌دهد.

اتحادیه اروپا

قانون تراشه‌های اروپایی با هدف سرمایه‌گذاری ۴۳ میلیارد یورویی در تحقیق، توسعه و نوآوری در سراسر اکوسیستم تراشه در اتحادیه اروپا است. علاوه بر این، اقداماتی را برای تقویت همکاری و هماهنگی بین کشور‌های عضو پیشنهاد می‌کند.

اتحادیه اروپا دارای سیستمی مشابه با آمریکا برای کنترل صادرات استو برکالا‌هایی با کاربرد دوگانه غیرنظامی و نظامی نیز تمرکز دارد. در همین رابطه کشور‌های عضو از مقررات شورا (EC) شماره 428/2009 پیروی می‌کنند که یک سیستم مشترک برای کنترل صادرات محصولات با فناوری نظامی است.

ژاپن

ژاپن با ایالات متحده و سایر کشور‌ها در پروژه‌های تحقیق و توسعه مشترک با تمرکز بر فناوری‌های تراشه‌های نسل بعدی شریک شده است.

وزارت اقتصاد، تجارت و صنعت (METI) این کشور نیز طی حکمی کنترل‌های صادراتی سخت‌تری را روی ۲۳ مورد از تجهیزات تولید نیمه هادی با عملکرد بالا اعمال کرد. از دیگر ابتکارات دولت ژاپن می‌توان به ارائه یارانه و معافیت‌های مالیاتی، تشویق همکاری بین مؤسسات تحقیقاتی، دانشگاه‌ها و شرکت‌های خصوصی، سرمایه‌گذاری در برنامه‌های آموزشی برای توسعه نیروی کار نخبه اشاره کرد.

کره جنوبی

کره جنوبی خود را به عنوان بازیگر اصلی هم در ساخت تراشه (مانند سامسونگ) و هم در تولید تراشه‌های حافظه (مانند Hynix) تثبیت کرده است. دولت این کشور حمایت مالی قابل توجهی ارائه می‌دهد و همکاری بین مؤسسات تحقیقاتی و شرکت‌ها را تقویت می‌کند.

صرف‌نظر از سرمایه‌گذاری‌های انجام شده، اخیراً تفاهمی میان سامسونگ و هاینیکس منعقد شد که شامل سرمایه‌گذاری چند صد میلیاردی برای تولید تراشه می‌شود.

کره جنوبی از اکتبر ۲۰۲۳ نیز قوانین جدیدی برای کنترل صادرات کالا‌های راهبردی و محصولاتی با کاربرد دوگانه وضع کرده است.

تایوان

تایوان، خانه TSMC (بزرگ‌ترین کارخانه ریخته‌گری تراشه اختصاصی جهان)، نقش مهمی در زنجیره تأمین تراشه در جهان دارد. دولت این کشور از نزدیک با TSMC و سایر سازندگان تراشه برای تضمین یک محیط تولید پایدار و ایمن همکاری می‌کند. با این حال تایوان ممنوعیت صادرات سختگیرانه‌ای برای فناوری تراشه‌های هوش مصنوعی ندارد، اما همکاری با متحدان و حفظ امنیت ملی را در اولویت قرار داده است.

هند

هند برنامه‌ای تحت عنوان «هند دیجیتال» را با هدف ارتقای تولید داخلی الکترونیک، از جمله تولید تراشه، راه‌اندازی کرده است. ظهور هند به عنوان یک بازیگر رو به رشد در صنعت تراشه، می‌تواند زنجیره تأمین را کامل کند با این حال هند همچنان در زمینه زیرساخت‌ها و نیروی کار با مشکلات جدی روبرو است.

سنگاپور

سنگاپور، یک مرکز جهانی برای نیمه هادی‌ها است و استراتژی جدیدی برای جذب تراشه سازان پیشرو و ساخت مراکز تحقیق و توسعه و تأسیسات تولید در داخل این کشور طراحی کرده است. سنگاپور اعلام کرده است صنعت نیمه هادی ۷ درصد از تولید ناخالص داخلی این کشور را تشکیل می‌دهد. دولت سنگاپور نیز سخت تلاش می‌کند تا با ارائه معافیت‌های مالیاتی و زمین و حمایت از تحقیق و توسعه، سرمایه‌گذاری را جذب کند.

سنگاپور سازندگان تراشه‌های معتبر را برای راه‌اندازی کارخانه‌های تولید تراشه در این کشور تشویق می‌کند. بازیگران بزرگی مانند TSMC و GlobalFoundries قبلاً در سنگاپور حضور داشته‌اند که می‌تواند این مسیر را تسهیل کند. همچنین دولت با ارائه بورسیه و برنامه‌های آموزشی، بر توسعه نیروی کار ماهر در صنعت نیمه هادی تمرکز دارد.