تراشه ها میدان نبرد آمریکا و چین

در حالی که واشنگتن اقداماتی را برای محدود کردن توانایی پکن برای تولید تراشه های پیشرفته و تسلط ایمن بر فناوری استراتژیک افزایش می دهد، چین با یک صعود تندتر برای پیشی گرفتن از ایالات متحده و متحدانش در نیمه هادی ها مواجه است.

هفته گذشته واشنگتن فروش واحدهای پردازشگر گرافیکی پیشرفته Nvidia و AMD را به چین محدود کرد که در برنامه‌های هوش مصنوعی و ابررایانه‌ها استفاده می‌شوند.

این اقدام در پی اعلام ماه گذشته وزارت بازرگانی ایالات متحده مبنی بر ممنوعیت صادرات نرم افزار اتوماسیون طراحی الکترونیکی (EDA) به چین که در تولید تراشه های نسل بعدی استفاده می شود، صورت گرفت.

در همین حال، واشنگتن از شرکای آسیای شرقی، تایوان، کره جنوبی و ژاپن برای ایجاد یک اتحاد صنعتی تراشه 4 برای منزوی کردن چین از اکوسیستم فناوری بین‌المللی و تقویت تلاش‌ها برای توسعه صنعت داخلی خود با تصویب قانون تراشه‌ها، با ارائه 52 میلیارد دلار یارانه به شرکت هایی که در خاک ایالات متحده تراشه می سازند حمایت می‌کند.

کریس میلر، نویسنده کتاب آینده جنگ تراشه ها: مبارزه برای حیاتی ترین فناوری جهان، گفت: ایالات متحده در تلاش است تا نقش مرکزی خود را در اکوسیستم نیمه هادی جهان تقویت کند و اطمینان حاصل کند که چین قادر به تولید پیشرفته ترین تراشه ها نیست.

کنترل بر نیمه هادی ها نه تنها آینده اقتصاد جهان را از پردازش ابری تا رانندگی خودکار شکل می دهد، بلکه برای قدرت نظامی نیز اساسی است.

نیمه هادی ها به عنوان یکی از شدیدترین میدان های نبرد در رقابت شدید بین ایالات متحده و چین ظاهر شده اند. این تراشه‌ها، فراتر از عملکرد به‌عنوان رگ حیات اقتصاد مدرن، از آیفون‌ها گرفته تا جت‌های جنگنده، برای باز کردن قفل پیشرفت‌های تکنولوژیکی در آینده حیاتی هستند، به این معنی که توازن جهانی قدرت فردا می‌تواند بر روی تراشه‌های نازک ویفری که امروز در حال توسعه هستند استوار باشد. 

چین، مانند سایر اقتصادهای بزرگ، به شدت به تولید نیمه هادی در تایوان، که منبع بیش از 90 درصد عرضه جهانی تراشه های پیشرفته است، متکی است، اما اخیراً گام های قابل توجهی در توسعه صنعت داخلی خود برداشته است.

در ماه جولای، محققان TechInsights گزارش دادند که قهرمان ملی چین، شرکت بین المللی تولید نیمه هادی (SMIC) احتمالاً توانایی تولید یک تراشه 7 نانومتری (nm) را به دست آورده است که نشان دهنده یک جهش بزرگ به جلو پس از سال ها تلاش برای پیشرفت فراتر از یک گره 14 نانومتری است. SMIC با حمایت پکن اکنون ظرفیت ریخته گری را با برنامه های جدید برای چهارمین کارخانه در شهر شمالی تیانجین افزایش می دهد.

دیلان پاتل، تحلیلگر صنعت به الجزیره گفت: این یک پیشرفت عظیم است. برخی از ویژگی‌ها را از دست داده است، اما یک گره کاملاً کاربردی است. این اولین نشانه واقعی است که آنها از یک سد ظاهراً غیرقابل عبور عبور کرده اند. اکنون آنها باید به تدریج طراحی را بهبود بخشند و تولید را به تراشه های با ارزش بالاتر افزایش دهند. 

چین از دستیابی به جدیدترین تجهیزات برای تولید تراشه‌های پیشرفته - ماشین‌های لیتوگرافی فرابنفش شدید (EUV) - منع شده است، زیرا تولیدکننده پیشرو هلندی ASML پس از فشار ایالات متحده بر آمستردام، مجوز صادرات را دریافت نکرده است.

اما شرکت‌های چینی همچنان می‌توانند از ماشین‌های لیتوگرافی فرابنفش عمیق (DUV) با کارایی کمتر استفاده کنند که دارای طول موج‌های پرتوی بزرگ‌تر هستند که معمولاً برای حکاکی الگوهای روی تراشه‌های کمتر پیشرفته برای ساختن نیمه‌هادی‌های سطح بالا استفاده می‌شوند.

اگرچه واشنگتن برنامه های خود را برای گسترش ممنوعیت تجهیزات تولید تراشه اعلام کرده است، چین دستگاه های لیتوگرافی DUV شرکت ASML را ذخیره کرده است و تنها در سال گذشته 81 دستگاه را خریداری کرده است.

ری یانگ، مدیر مشاور در موسسه تحقیقات فناوری صنعتی تایوان به الجزیره گفت: SMIC می تواند یک فرآیند 7 نانومتری را با DUV جعل کند که احتمالاً آن را به صورت انبوه تولید می کند، اما این مقرون به صرفه نیست. 

نرخ بازده بسیار پایین است، بنابراین، این یک راه حل بهینه سازی شده برای پردازنده های پیشرفته نیست و هر چیزی فراتر از 7 نانومتر به سادگی غیرممکن است.

یانگ گفت که SMIC به دلیل پشتیبانی دولتی می تواند از فرآیندهای کم سود برای تولید تراشه های پیشرفته استفاده کند.

او گفت: «اکنون که هواوی نمی‌تواند از ریخته‌گری‌های خارجی استفاده کند، چین به شدت به SMIC برای تراشه‌هایی که نیاز فوری دارد، احتمالاً برای «استفاده‌های ویژه غیرتجاری» متکی است. این کاربردهای غیرتجاری شامل تسلیحات پیشرفته برای ارتش رو به رشد چین است.

ارتباط میان هوآوی، یکی از بزرگ‌ترین غول‌های فناوری چین، و ارتش چین نگرانی‌های دیرینه واشنگتن را به همراه داشته است و زمانی به اوج خود رسید که دولت ترامپ این شرکت را در سال ۲۰۱۹ به شرکت‌های تحریم‌شده اضافه کرد.

در زمان رئیس جمهور چین، شی جین پینگ، بهره گیری از پیشرفت های فناوری بخش خصوصی برای تقویت بخش دفاعی چین به یک اولویت ملی تبدیل شده است، زیرا استراتژی همجوشی نظامی-مدنی این کشور به ستونی از سیاست صنعتی تبدیل گشته است. 

تراشه ها برای سلاح های هوشمند بسیار مهم هستند. داگلاس فولر، کارشناس توسعه فناوری در دانشگاه سیتی هنگ کنگ، به الجزیره گفت: این یکی از دلایلی است که بسیاری از سیاست گذاران نگران توسعه صنعت نیمه هادی چین هستند.

اگرچه اعتقاد بر این است که چین هنوز فاقد فناوری تولید تراشه‌های زیر 7 نانومتر است، شرکت‌هایی مانند SMIC و شرکت تجهیزات الکترونیکی Micro Electronics Shanghai در حال رقابت برای توسعه ماشین‌های بومی خود برای شکستن بن‌بست هستند.

چین سال ها در تولید تراشه با ابزارهای خارجی عقب است، اما دهه ها با ابزارهای ساخت داخل عقب است. 

شرکت‌های چینی همچنین می‌توانند به طراحی تراشه‌های کوچک‌تر از ۷ نانومتر ادامه دهند، حتی اگر هنوز نتوانند آن‌ها را تولید کنند.

سال گذشته، علی‌بابا یکی از پیشرفته‌ترین طراحی‌های چین، Yitian 710 را معرفی کرد - یک تراشه سرور 5 نانومتری که برای طیف وسیعی از برنامه‌های اینترنت اشیا (IoT) ساخته شده است.

با این حال، آخرین محدودیت‌های واشنگتن مرحله طراحی تراشه‌های نسل بعدی - تراشه‌های زیر 5 نانومتر - را نیز سخت‌تر می‌کند.