يشهد قطاع أشباه الموصلات العالمي مرحلةً حاسمةً من التحديثات المتكررة. وتُسهم التقنيات والمجالات الجديدة باستمرار في تسريع هذا التوسع. كما تُعزز عوامل رئيسية، كالعرض والطلب، إعادة هيكلة سلسلة التوريد. وتتداخل المخاطر والفرص في السوق العالمية.

The development of any industry is inseparable from innovation. It can be said that innovation is the core driving force of all new technologies. Relying on the continuous innovation and iteration of technology, the semiconductor industry has gradually become a strategic and leading industry with the strongest application penetration and the widest industry influence.

عُقد مؤتمر أشباه الموصلات العالمي لعام 2021 ومعرض نانجينغ الدولي لأشباه الموصلات في مركز نانجينغ الدولي للمعارض في الفترة من 9 إلى 11 يونيو. وتحت شعار "الابتكار والتغيير، مكسب للجميع"، ناقشنا معًا الابتكار والتعاون، والتنمية، ومكاسب الجميع في صناعة أشباه الموصلات العالمية. (ملاحظة: الرد على المعلومات الأساسية)منتدى الابتكاريمكن الحصول على مواد الخطاب ذات الصلة بمنتدى الابتكار في هذا المؤتمر العالمي لأشباه الموصلات، ويمكن الاطلاع على التفاصيل في نهاية المقال.

With the continuous integration and development of emerging technologies such as artificial intelligence, 5G, and the Internet of Things, global digital transformation is accelerating, which has given rise to the development of the semiconductor industry. As the backbone of the future economy, semiconductor industry technology has ushered in major breakthroughs one after another.

اتجاهات جديدة في حقبة ما بعد مور

منذ وضع قانون مور، وصل إلى حدوده الفيزيائية، وواجه أداء الرقائق واستهلاكها للطاقة اختناقات. من جهة أخرى، تُعدّ الوسائل التقنية والتكاليف الاقتصادية من العوامل التي تُقيّد تطور قانون مور. صرّح وو هانمينغ، عضو الأكاديمية الصينية للهندسة وعميد كلية الإلكترونيات الدقيقة والنانوية بجامعة تشجيانغ، بأنه في حقبة ما بعد قانون مور، تباطأ التطور التكنولوجي لصناعة أشباه الموصلات، واتسعت مساحة الابتكار وفرص اللحاق بالركب. أصبحت الحوسبة عالية الأداء والحوسبة المتنقلة والاستشعار الذاتي من أهمّ التوجهات لتطوير تكنولوجيا الرقائق. ولتحسين أداء الرقائق واستهلاكها للطاقة ومساحتها وتكلفتها، ستواجه الرقائق ثلاثة تحديات رئيسية في عملية التصنيع.

أولها الرسومات الدقيقة. وهي عملية تستخدم آلة الطباعة الضوئية كمعدات رئيسية، وتعتمد حالياً بشكل أساسي على طول موجي يبلغ 193 نانومتر لتشكيل أنماط بحجم 20 نانومتر و30 نانومتر، وهو أمر صعب للغاية من الناحية التقنية.

أما العنصر الثاني فهو المواد الجديدة. فالتحسين في الأداء الناتج عن تصغير الحجم محدود، ولذا يجب البحث عن مواد جديدة لتلبية متطلبات الأداء المتزايدة. وتُعدّ المواد الجديدة والعمليات الجديدة من أهمّ محاور تصنيع رقائق الدوائر المتكاملة.

أما الهدف الثالث فهو تحسين معدل الإنتاج. يُعدّ معدل الإنتاج المعيار الأساسي لاختبار مدى نضج العملية، وهو أيضاً التحدي الأصعب الذي يواجه شركات تصنيع الرقائق الإلكترونية.

بحسب ماو جونفا، عضو الأكاديمية الصينية للعلوم، وعضو اللجنة الدائمة للجنة الحزب، ونائب رئيس جامعة شنغهاي جياو تونغ، هناك مساران لتطوير رقائق أشباه الموصلات في المستقبل. الأول هو مواصلة قانون مور، والآخر هو تجاوزه. وهناك طرق عديدة لتجاوز قانون مور، والتكامل غير المتجانس أحدها.

يُتيح التكامل غير المتجانس دمج مزايا مواد أشباه الموصلات وعملياتها وهياكلها ومكوناتها أو رقائقها المختلفة، مما يُمكن من تحقيق وظائف قوية ومعقدة، مع أداء شامل ممتاز، متجاوزًا بذلك حدود أداء عملية تصنيع أشباه الموصلات الفردية، ويتميز بمرونة عالية وموثوقية فائقة ودورة تطوير قصيرة. وأكد ماو جونفا على الأهمية البالغة لأبحاث التكامل غير المتجانس، مشيرًا إلى أن تطوير الدوائر المتكاملة قد تحول من عملية متجانسة واحدة إلى دمج عمليات غير متجانسة متعددة، ومن التكامل ثنائي الأبعاد إلى التكامل ثلاثي الأبعاد، ومن منهجية التصنيع من الأعلى إلى الأسفل إلى منهجية التصنيع من الأسفل إلى الأعلى.

Zheng Li, vice chairman of the China Semiconductor Industry Association and director and CEO of Changdian Technology, said that in the post-Moore era, the density and integration of chips have become more and more complex, and advanced packaging is no longer just "sealing" and "installation", but moving towards "integration" and "connection". International giants such as AMD, TSMC, and Intel are actively deploying heterogeneous integration and developing semiconductor back-end technologies to achieve high chip integration and high interconnection.

However, manufacturing processes and high-density interconnection integration processes alone are not enough. Wafer manufacturing and subsequent finished product manufacturing must be linked during early chip planning and design to ensure yield and improve performance.

صناعة أشباه الموصلات في أزمة

يتراجع قانون مور، وتحتاج تكنولوجيا رقائق أشباه الموصلات إلى ابتكارات عاجلة. ومع ذلك، يواجه سوق أشباه الموصلات تغيرات جذرية لم يشهدها منذ قرن. ففي مطلع عام 2020، تسبب تفشي الوباء في نقص حاد في رقائق أشباه الموصلات في السوق العالمية، وكان قطاع الإلكترونيات في السيارات الأكثر تضررًا. وحتى الآن، أوقفت شركات سيارات كبرى، من بينها هيونداي وكيا وجنرال موتورز وفورد، الإنتاج بسبب نقص إمدادات الرقائق، مما تسبب في خسائر فادحة.

بحسب تقرير بحثي صادر عن غولدمان ساكس، تأثرت 169 صناعة حول العالم بنقص الرقائق الإلكترونية بدرجات متفاوتة، بدءًا من إلكترونيات السيارات وصولًا إلى الإلكترونيات الاستهلاكية، بل وامتد التأثير إلى صناعة صابون البيرة. ولم يتراجع أثر هذا النقص، بل ازداد حدة.

يرى لي كي، نائب رئيس شركة CCID للاستشارات، أن نقص الرقائق الإلكترونية لا يتجاوز ثلاثة أسباب: عوامل الطلب في السوق، وعوامل العرض، ومشاكل الربط بين العرض والطلب. وتشير إحصاءات حجم السوق إلى أن معدل نمو سوق أشباه الموصلات بلغ 31.9% في عام 2010 و22% في عام 2017، ولم يشهد السوق أي نقص في الرقائق خلال هذين العامين. وبالتالي، فإن النقص الحاصل في عام 2020 لا يعود إلى النمو الهائل المفاجئ للسوق وتضخم الطلب، بل إلى مشكلة في العرض والربط بين العرض والطلب.

صرح جو لونغ، نائب الرئيس العالمي لشركة SEMI ورئيسها في الصين، بأن نقص المكونات الأساسية يعكس قصورًا في الطاقة الإنتاجية، وهو قصور شامل. فمن العُقد المتقدمة إلى المواد، وحتى الركائز الأساسية للتغليف والاختبار، ثمة حالة من الذعر بشأن نقص المكونات الأساسية. وبالحديث عن نقص مكونات السيارات فقط، فبالإضافة إلى الطلب القوي وقصور الطاقة الإنتاجية، يُعدّ افتقار شركات السيارات إلى قدرات إدارة سلسلة التوريد أحد أسباب هذا النقص الحالي.

Upstream and downstream manufacturers in the entire industry chain, from chip manufacturing, packaging and testing, design to automobiles, networks, consumer electronics, etc., have been affected by the shortage of chips and have taken action. Leading manufacturers such as TSMC, Samsung, Texas Instruments, and SMIC are actively expanding production capacity and seeking new breakthroughs. AMD and other fabless factories and downstream car companies are also actively seeking cooperation to ensure production capacity supply.

بحسب العديد من الآراء في القطاع، سيستمر نقص الرقائق الإلكترونية لمدة تتراوح بين عام وعامين. وتؤدي أسواق المواد الأولية والنهائية إلى ارتفاع أسعارها، ما يجعل الرقائق قابلة للتسويق ولكنها لا تُقدر بثمن. ومن المؤكد أن عام 2020 سيكون عامًا صعبًا على الشركات الصغيرة والمتوسطة. كما أن الشركات المصنعة الرائدة بحاجة ماسة إلى إجراء تغييرات لمواكبة اتجاهات السوق الجديدة.

السعي إلى التنمية من خلال الابتكار والتغيير

Based on the predictions of various institutions, the scale of the semiconductor market in 2021 will basically "rise, rise, rise." It is expected that there will be a growth rate of 15% to 20% in 2021, and the market size will exceed US$500 billion, reaching a new milestone.

منذ عام 2020، وبناءً على طلب السوق، كثّفت الشركات في سلسلة صناعة أشباه الموصلات العالمية جهودها لتطوير عملياتها لمواكبة التغيرات والسعي نحو النمو. وتشهد مصانع رقائق السيليكون بقياس 12 بوصة، بقيادة تايوان وكوريا الجنوبية، توسعًا مستمرًا، كما تتزايد الطاقة الإنتاجية لرقائق السيليكون بقياس 8 بوصات في الصين. ويواصل مصنّعو أجهزة أشباه الموصلات زيادة استثماراتهم ورأس مالهم المخصص للبحث والتطوير. وتقوم شركات مثل سامسونج وإنتل وغيرها من الشركات المصنّعة بزيادة استثماراتها وتوسيع مصانعها للرقائق في جميع أنحاء العالم.

في ظل الوضع الراهن للسوق، يُمثل ذلك فرصةً وتحديًا في آنٍ واحدٍ للمصنّعين المحليين. ففي عام 2020، بلغ حجم سوق صناعة رقائق أشباه الموصلات في الصين 256 مليارًا، بينما بلغ حجم سوق التغليف والاختبار 250.9 مليارًا. وهذا يعني أن صناعة رقائق أشباه الموصلات في الصين قد تجاوزت صناعة التغليف والاختبار لأول مرة في تاريخها، وأن هيكل صناعة أشباه الموصلات المحلية لا يزال يشهد تحسينًا مستمرًا. وقد ساهم التطور السريع لصناعة رقائق أشباه الموصلات في دعم نمو صناعة الدوائر المتكاملة في الصين، كما وفّر ضمانةً قويةً لأمن سلسلة التوريد والسلسلة الصناعية.

تُدمج في السوق تقنيات جديدة مثل الجيل الخامس للشبكات، والذكاء الاصطناعي، والقيادة الذاتية. كما تشهد مواد أشباه الموصلات وتقنياتها وعملياتها تحديثات وتطويرات متسارعة. وفي المستقبل، سيُعاد دمج هيكل السوق. وأوضح لي كي أن على الشركات في جميع مراحل سلسلة التوريد فهم اتجاهات السوق المستقبلية بوضوح، والسعي الحثيث لاغتنام الفرص الجديدة.

تلخيص

يشهد قطاع أشباه الموصلات العالمي مرحلةً حاسمةً من التحديثات المتكررة. وتُسهم التقنيات والمجالات الجديدة باستمرار في تسريع هذا التوسع. كما تُعزز عوامل رئيسية، كالعرض والطلب، إعادة هيكلة سلسلة التوريد. وتتداخل المخاطر والفرص في السوق العالمية. وقد ظل موضوع استبدال التصنيع المحلي محور اهتمامٍ كبيرٍ خلال السنوات القليلة الماضية. ويُعدّ عام 2021 العام الأول من الخطة الخمسية الرابعة عشرة. ويتعين على كل شركة أن تضطلع بدورها المحوري في توجيه عملية تحسين التوزيع الصناعي، وتطوير الابتكار التكنولوجي، وتعزيز القدرات التقنية، ودعم تنفيذ التطبيقات المحلية.

تنويه: هذه المقالة مُعاد نشرها من موقع "TechSugar". وهي لا تُمثل آراء شركة Sacco Micro أو قطاع الصناعة، بل تُعبر فقط عن وجهة نظر الكاتب الشخصية. يُقصد بإعادة نشرها ومشاركتها دعمًا لحماية حقوق الملكية الفكرية. يُرجى ذكر المصدر الأصلي واسم الكاتب عند إعادة النشر. في حال وجود أي انتهاك، يُرجى التواصل معنا لحذفها.

رقم هاتف الشركة: +86-0755-83044319
فاكس: +86-0755-83975897
بريد إلكتروني: 1615456225@qq.com
س: 3518641314 مدير لي

ف ف: 332496225 مدير تشيو

العنوان: الغرفة 809، المبنى ج، مبنى زانتاو للتكنولوجيا، رقم 1079 شارع مينزي، منطقة لونغهوا الجديدة، شنتشن