وفقًا لأحدث تقرير بحثي صادر مؤخرًا عن وحدة أبحاث السوق "كاونتربوينت"، سيشهد قطاع صناعة المسابك العالمي نموًا يفوق التوقعات في عام 2020، حيث ستصل الإيرادات إلى 82 مليار دولار أمريكي، بزيادة ملحوظة قدرها 23% عن العام السابق. كما يُتوقع أن ينمو بنسبة 12% إضافية في عام 2021 مقارنةً بعام 2020، ليصل إلى 92 مليار دولار أمريكي.

يشير التقرير إلى أن السبب الرئيسي للنمو الكبير الذي شهده سوق تصنيع رقائق السيليكون عالميًا خلال الفترة من 2020 إلى 2021 هو، من جهة، قوة البيئة الصناعية بشكل عام. ويعود ذلك إلى أن أحداثًا مثل جائحة كوفيد-19، والنزاعات التجارية بين الصين والولايات المتحدة، وغيرها من الأحداث، دفعت الشركات المصنعة في المراحل اللاحقة إلى زيادة مخزونها. وقد أدى ذلك إلى زيادة طلبات رقائق السيليكون والتطور السريع لتقنيات التصنيع المتقدمة. ومن جهة أخرى، أصبح القطاع أكثر ترشيدًا في زيادة الطاقة الإنتاجية. فالشركات المصنعة من المستوى الثاني أقل رغبة في بناء مصانع جديدة لزيادة الطاقة الإنتاجية، بل على العكس، هي أكثر استعدادًا لرفع أسعار رقائق السيليكون لتلبية الطلب في السوق.

تستهلك شركة آبل وحدها 53% من رقائق السيليكون المصنعة بتقنية 5 نانومتر في العالم.

في عام 2020، دخلت أحدث تقنيات تصنيع الرقائق بتقنية 5 نانومتر من شركتي TSMC وسامسونج مرحلة الإنتاج الضخم. ومن بين هذه التقنيات، معالجات A14 وM1 من آبل، ومعالج سنابدراجون 888 من كوالكوم، وسلسلة معالجات كيرين 9000 من هواوي. إلا أنه نتيجةً للحظر الأمريكي، لم تتمكن TSMC من مواصلة إنتاج الرقائق لهواوي اعتبارًا من 15 سبتمبر 2020. ومن المتوقع أن تُستبعد هواوي من قائمة عملاء رقائق 5 نانومتر بحلول منتصف عام 2021. وهذا يجعل آبل وكوالكوم أكبر عملاء رقائق 5 نانومتر.

بحسب تقديرات تقرير "كاونتربوينت"، ستشكل شحنات رقائق السيليكون بتقنية 5 نانومتر 5% من إجمالي رقائق السيليكون بحجم 12 بوصة في العالم عام 2021، بزيادة ملحوظة مقارنةً بأقل من 1% عام 2020. وستكون شركة آبل أكبر مستهلك لرقائق السيليكون بتقنية 5 نانومتر في عام 2021، حيث استحوذت على 53% من الحصة العالمية، وستُورّد شركة TSMC جميع الطلبات. إضافةً إلى معالج A14 المُثبّت في سلسلة iPhone 12 ومعالج M1 الجديد المُثبّت في أجهزة Mac، من المتوقع أن تُطلق آبل جيلاً جديداً من معالجات A14X أو A15 بتقنية 5 نانومتر في عام 2021. كما يُتوقع أن تُطلق آبل معالجات M1X وM2 وغيرها، ما سيُحفّز زيادة طلبها على طاقة إنتاج رقائق السيليكون بتقنية 5 نانومتر.

وفقًا لتقديرات السوق، من المرجح أن تستخدم سلسلة هواتف آيفون 13 لعام 2021 من شركة آبل معالج سنابدراجون من كوالكوم بنسبة 24% من رقائق المعالجة النانومترية.

أما سامسونج، فستكون ثالث أكبر عميل في العالم لرقائق السيليكون بتقنية 5 نانومتر، ومن المتوقع أن تستحوذ على 5% من السوق. أطلقت سامسونج معالج Exynos 1080، وهو معالج بتقنية 5 نانومتر مصمم خصيصًا لمصنعي الهواتف المحمولة الصينية، في نهاية عام 2020، ومنذ ذلك الحين تم اعتماده في سلسلة هواتف vivo X60. في بداية عام 2021، تم إطلاق معالج Exynos 2100 بتقنية 5 نانومتر، والذي تم استخدامه أيضًا في سلسلة هواتف Galaxy S21 من سامسونج. من المتوقع أن تُطلق سامسونج جيلًا جديدًا من المعالجات مثل Exynos 1080 وExynos 2100 في نهاية عام 2021. بالإضافة إلى ذلك، هناك شائعات في السوق تشير إلى أنه نظرًا لنجاح معالج M1 من آبل، الذي طورته بنفسها بتقنية ARM، في سوق أجهزة الكمبيوتر، فقد تحذو سامسونج حذو آبل وتُطلق معالج Exynos لأجهزة الكمبيوتر بتقنية ARM، والذي قد يتم تصنيعه أيضًا باستخدام تقنية 5 نانومتر.

استفادت شركة AMD، الرائدة في مجال المعالجات، من النمو السريع لحصتها في سوق الحواسيب الشخصية، كما أنها تُسرّع من تطوير تقنيات تصنيع المعالجات لتعزيز قدرتها التنافسية مع شركة إنتل. وتشير البيانات إلى أن AMD ستطلق معالجًا بمعمارية Zen4 بتقنية 5 نانومتر من شركة TSMC في عام 2021، وقد يتجاوز عدد أنويته 64 نواة دفعة واحدة. وفي ظل هذه الظروف، تتوقع "كاونتربوينت" أن تستحوذ AMD على 5% من حجم سوق رقائق السيليكون بتقنية 5 نانومتر في عام 2021.

بالإضافة إلى ذلك، تتوقع "كاونتربوينت" أن تستحوذ شركتا إنفيديا وميديا ​​تك على 3% و2% على التوالي من إجمالي رقائق السيليكون بتقنية 5 نانومتر في عام 2021. ومن بين هذه التوقعات، وردت أنباء عن نية إنفيديا إطلاق معالج رسوميات جديد بتقنية 5 نانومتر، يعتمد على معمارية AdaLovelace، في عام 2021، والذي قد يُعهد بتصنيعه إلى شركة TSMC. كما تتوقع ميديا ​​تك إطلاق معالج Dimensity 2000 من سلسلة 5G بتقنية 5 نانومتر قبل نهاية عام 2021. ومع ذلك، فإن إطلاق إنفيديا وميديا ​​تك لمنتجات جديدة بحلول نهاية عام 2021 سيجعل عدد رقائق السيليكون المتاحة بتقنية 5 نانومتر محدودًا نسبيًا.

7- تستمر تطبيقات العملاء لعمليات النانومتر في التنوع

بالإضافة إلى الأبحاث المتعلقة بتقنية 5 نانومتر، يتناول التقرير أيضًا تقنية 7 نانومتر. وأشارت المعلومات ذات الصلة إلى أنه نظرًا لمتطلبات الأداء العالية واستهلاك الطاقة المرتفعة لهواتف الجيل الخامس، فإن عملاء رقائق 5 نانومتر الرئيسيين هم مصنّعو رقائق الهواتف الذكية. في المقابل، تتنوع تطبيقات المعالجات أو الرقائق المصنّعة بتقنية 7 نانومتر (بما في ذلك N7 وN7+ وN6) لتشمل الذكاء الاصطناعي، ووحدات المعالجة المركزية، ووحدات معالجة الرسومات، ومعالجات التردد الأساسي، ومعالجات إلكترونيات السيارات. لذا، يوجد عدد أكبر من العملاء لرقائق 7 نانومتر، مما يجعلها أكثر فعالية من حيث التكلفة مقارنةً بتقنية 5 نانومتر.

أكد التقرير في ختامه أن إجمالي شحنات رقائق السيليكون بتقنية 7 نانومتر سيشكل 11% من إجمالي رقائق السيليكون العالمية مقاس 12 بوصة في عام 2021. وفي هذه الحالة، ستستهلك الهواتف الذكية 35% فقط من رقائق السيليكون بتقنية 7 نانومتر، بينما ستُستهلك معظم هذه الرقائق في وحدات المعالجة المركزية أو وحدات معالجة الرسومات من شركات مصنعة مثل AMD وNVIDIA. إجمالاً، ستستهلك AMD نسبة 27% من رقائق السيليكون بتقنية 7 نانومتر، لتحتل بذلك المرتبة الأولى في السوق، تليها NVIDIA بنسبة استهلاك تبلغ 21%. وتحتل Qualcomm المرتبة الثالثة بنسبة 12%، ثم MediaTek المرتبة الرابعة بنسبة 10%. أما المرتبة الخامسة فستكون من نصيب Intel بنسبة 7%. وتليها Apple وBroadcom بنسبة 6% لكل منهما، ثم Samsung بنسبة 5%، وأخيراً Xilinx بنسبة 2%.

تجدر الإشارة هنا إلى أنه وفقًا لآخر الأخبار، ورغم التقدم الملحوظ الذي أحرزته إنتل في أبحاثها وتطويرها لتقنية 7 نانومتر، إلا أن تسليم الرقائق ذات الصلة للعملاء قد لا يتم قبل عام 2023 على أقرب تقدير. وأشار تقرير "كاونتربوينت" إلى أنه مع ازدياد قوة الهواتف الذكية الداعمة لتقنية الجيل الخامس، سيرتفع معدل استخدام طاقة تصنيع رقائق 5 نانومتر لدى شركتي TSMC وسامسونج إلى أكثر من 90% في عام 2021. وسيتراوح متوسط ​​معدل استخدام طاقة تصنيع رقائق 7 نانومتر بين 95% و100%. ونظرًا لاستمرار محدودية طاقة تصنيع رقائق 7 نانومتر، سيواجه موردو الرقائق ومصنعو المعدات، الذين لديهم احتياجات متزايدة مثل أشباه الموصلات المخصصة (ASICs) والمعالجات القائمة على معمارية ARM، صعوبة في الحصول على تخصيصات إضافية للطاقة الإنتاجية في هذه المرحلة.

من المتوقع أن تشهد أسعار المسابك نموًا برقمين في عام 2021

أكد التقرير أيضًا أنه بفضل الطلب القوي في أسواق الإلكترونيات الاستهلاكية وإلكترونيات السيارات منذ النصف الثاني من عام 2020، ارتفع الطلب على الرقائق الإلكترونية، مثل دوائر إدارة الطاقة المتكاملة، ودوائر تشغيل الشاشات المتكاملة، ومكونات الطاقة، ومستشعرات الصور COM، والتي تتركز في مصانع تصنيع رقائق السيليكون بقياس 8 بوصات. وقد حدّ هذا، إلى جانب النقص الحالي في معدات تصنيع رقائق السيليكون بقياس 8 بوصات، من توسع مصانع تصنيع هذه الرقائق، مما أدى إلى استمرار النقص في الطاقة الإنتاجية العالمية لها. علاوة على ذلك، بعد تحويل بعض خطوط الإنتاج من رقائق السيليكون بقياس 8 بوصات إلى رقائق السيليكون بقياس 12 بوصة، من المتوقع حدوث نقص في الطاقة الإنتاجية لرقائق السيليكون بقياس 12 بوصة في المستقبل. وهذا سيجعل من الصعب حل مشكلة تجاوز المعروض من الرقائق في السوق للطلب خلال عام 2021.

نظراً لعدم القدرة على تلبية الطلب المتزايد وارتفاع أسعار المواد الخام، بدأت مصانع رقائق السيليكون برفع أسعارها، كما ازدادت فترات التسليم. وأشار التقرير إلى أنه بدءاً من نهاية عام 2020، امتدت فترة تسليم بعض الرقائق القياسية في السوق إلى أكثر من ستة أشهر. إضافةً إلى ذلك، واستجابةً لتجاوز العرض الطلب في السوق، رفعت شركات مثل TSMC وUMC أسعار تصنيع رقائق السيليكون مقاس 8 بوصات بنسبة تتراوح بين 10% و20% منذ الربع الثالث من عام 2020. وتبعاً لذلك، رفعت مصانع أخرى مثل GlobalFoundries وWorld Advanced أسعارها لرقائق السيليكون مقاس 8 بوصات بنسبة تتراوح بين 10% و15%. وبحلول ديسمبر 2020، أفادت التقارير أن TSMC ستلغي خصم الطلبات على رقائق السيليكون مقاس 12 بوصة بدءاً من عام 2021. وسيشمل هذا الإلغاء عمليات تصنيع بتقنيات 7 نانومتر، و10 نانومتر، و28 نانومتر، و40 نانومتر، و55 نانومتر. هذا يُعدّ بمثابة زيادة مُقنّعة في الأسعار. ليس هذا فحسب، بل تُشير الشائعات في السوق إلى أن شركتي UMC وWorld Advanced Micro Devices تُحضّران لزيادة ثانية في الأسعار تتراوح بين 10% و15%، نظرًا لاستمرار تشغيل الطاقة الإنتاجية بكامل طاقتها. كما أبلغت UMC عملاءها من مصانع رقائق السيليكون مقاس 12 بوصة بأن دورة التسليم ستُمدّد لمدة شهر تقريبًا.

بالنظر إلى ظروف السوق المذكورة أعلاه والطلب القوي الحالي، يتوقع تقرير "كاونتربوينت" أن يشهد قطاع تصنيع رقائق السيليكون نموًا مضاعفًا في عام 2021، بما في ذلك شحنات الرقائق وأسعارها. ورغم أن قطاع تصنيع الرقائق ليس دوريًا كقطاع الذاكرة، إلا أنه في حال استمرار جائحة كوفيد-19 والتوترات التجارية العالمية، ستصبح مستويات المخزون المرتفعة الحالية هي السائدة، وستكون التوقعات أحد العوامل الرئيسية المؤثرة على طلب السوق.

يستمر تزايد الاستعانة بمصادر خارجية لمصانع IDM، مما يعزز نمو صناعة تصنيع الرقائق.

وأخيرًا، أشار تقرير "وجهة نظر مضادة" أيضًا إلى توقعات شركة ASML الهولندية العملاقة لتصنيع معدات أشباه الموصلات، بشأن شحنات آلات الطباعة الحجرية بتقنية الأشعة فوق البنفسجية المتطرفة، وإلى نفقات شركة TSMC الرأسمالية للعام 2021، كمؤشر على ازدهار صناعة أشباه الموصلات العالمية. وقد صرّحت TSMC في مؤتمرها للربع الأخير من عام 2020 بأن النفقات الرأسمالية في عام 2021 من المتوقع أن تصل إلى ما بين 25 و28 مليار دولار أمريكي، مستفيدةً من نمو سوق الهواتف الذكية والحوسبة عالية الأداء.

بالإضافة إلى ذلك، ونظرًا للتأخير المستمر في الإنتاج الضخم لتقنية 7 نانومتر من إنتل، فضلًا عن ضغط المنافسة من شركة AMD للاستحواذ على حصة أكبر في سوق أجهزة الكمبيوتر الشخصية، قد تلجأ إنتل إلى الاستعانة بمصادر خارجية لإنتاج جزء من وحدات المعالجة المركزية ووحدات معالجة الرسومات في عام 2021. ولهذا الغرض، تستعد شركتا TSMC وسامسونج بنشاط للمنافسة على هذا الطلب. وبالتالي، قد تبدأ الشركتان بتوسيع طاقتهما الإنتاجية لتقنيات 5 نانومتر و3 نانومتر في عام 2021. علاوة على ذلك، يتسارع حاليًا توجه مصنعي الدوائر المتكاملة نحو الاستعانة بمصادر خارجية للإنتاج، ويسعى موردو الدوائر المتكاملة العالميون إلى اتباع هذا النموذج لتحقيق المزيد من الأرباح. ومن شأن هذا الوضع أن يجعل من الممكن، إلى جانب إنتل، الاستعانة بمصادر خارجية لإنتاج مستشعرات الصور CMOS من سوني ورقائق المعالجات الدقيقة من رينيساس إلكترونيكس بحلول نهاية عام 2021.

استنادًا إلى العوامل المذكورة أعلاه، من المتوقع أن يستمر نمو إيرادات صناعة تصنيع الرقائق الإلكترونية في عام 2021، وهو اتجاه نمو لم يُشهد له مثيل منذ فقاعة الإنترنت في عام 2000. إضافةً إلى ذلك، ونظرًا لاستمرار شركات تصنيع الرقائق المتكاملة في زيادة الاستعانة بمصادر خارجية بمقدار 100 مليون يوان، يتوقع التقرير أن يتجاوز حجم سوق تصنيع الرقائق الإلكترونية الإجمالي 100 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2023، بدءًا من عام 2022. ومن بين هذه الشركات، ستحافظ شركتا TSMC وسامسونج على مزايا تنافسية قوية بفضل تقنياتهما ورأس مالهما ومكانتهما الصناعية.