از پایین به بالا و سپس از بالا به پایین - چین حل مشکلات پیش آمده در توسعه صنعت تراشه را به صنعت توسعه واگذار می‌کند. چین در حال مطالعه توسعه نسل جدیدی از فناوری تراشه در پنج سال آینده است و انتظار می‌رود تریلیون‌ها دلار برای کاهش وابستگی خود به فناوری ایالات متحده سرمایه‌گذاری کند.

ماه گذشته، هجدهمین نشست گروه رهبری ملی برای اصلاح نظام علم و فناوری و ساخت نظام نوآوری در پکن برگزار شد تا تهیه طرح ملی نوآوری علم و فناوری برای چهاردهمین برنامه پنج ساله را بررسی کند. این کنفرانس همچنین بر فناوری‌های بالقوه تحول‌آفرین مدارهای مجتمع برای دوران پس از مور تمرکز داشت.

حمایت ایالت از استراتژی‌های نوظهور فناوری تراشه، دور جدیدی از فرصت‌های سرمایه‌گذاری را نیز ایجاد خواهد کرد.

وزارت آموزش چین، علوم و مهندسی نیمه‌هادی‌ها را به عنوان یک رشته کلیدی فهرست کرده و دانشگاه‌های بیشتری را به تأسیس مدارس حرفه‌ای اختصاص داده شده به زمینه‌های مرتبط با مدارهای مجتمع تشویق می‌کند. هفته گذشته (۲۲ ژوئن)، دانشکده مواد جدید و انرژی جدید دانشگاه فناوری شنژن و SMIC به طور مشترک دانشکده مدارهای مجتمع را برای پرورش استعدادهای فنی پیشرفته کاربردی در طراحی و ساخت مدارهای مجتمع تأسیس کردند.

شرکت مشاوره فناوری اطلاعات گارتنر پیش‌بینی می‌کند که تا سال ۲۰۲۵، از نظر درآمد، سهم تولیدکنندگان نیمه‌هادی چینی از بازار نیمه‌هادی چین نسبت به سال ۲۰۲۰ دو برابر شود و از ۱۵ درصد به ۳۰ درصد افزایش یابد؛ تا سال ۲۰۲۳، میزان سرمایه‌گذاری در شرکت‌های تراشه‌سازی چینی در مقایسه با سال ۲۰۲۰، ۸۰ درصد افزایش خواهد یافت.

با این حال، تحلیلگران معتقدند از آنجا که تولید مواد جدیدی که از نسل جدید فناوری تراشه پشتیبانی می‌کنند، نیازمند پشتیبانی کل زنجیره تأمین تراشه و همچنین پشتیبانی تجهیزات و ابزارهای تولید پیشرفته، از جمله دستگاه‌های فوتولیتوگرافی است، چین هنوز با چالش‌هایی در حرکت به سمت تولید تراشه‌های پیشرفته مواجه است و باید به صنعت و توسعه استعدادها زمان بدهد.

ایجاد یک اکوسیستم خودکفا

چین فناوری تولید تراشه را به یک جایگاه استراتژیک ملی ارتقا داده است تا از تحقق اهداف تولید پیشرفته ملی در سال 2030 پشتیبانی کند. طبق این طرح، عرضه تراشه محلی چین امسال به 40 درصد افزایش خواهد یافت و تا سال 2025 به 70 درصد نیز خواهد رسید.

گروه آمریکایی رودیوم پنج سال پیش پیش‌بینی کرد که توسعه صنعت تراشه‌های نیمه‌هادی برای چین بسیار ضروری است. رونگ‌دینگ گفت که چین به شدت به تراشه‌های وارداتی، به ویژه تراشه‌های رده بالا، وابسته است. این تراشه‌ها در تمام جنبه‌های ساخت و ساز ملی استفاده می‌شوند و از منظر امنیتی خطرناک هستند.

این همچنین به این معنی است که برای چین ضروری است که سرمایه‌گذاری در حوزه‌های فناوری از جمله تراشه‌ها و نرم‌افزار را افزایش دهد. در یک محیط پیچیده کسب‌وکار جهانی، چین در حال ساخت اکوسیستم فناوری خود است تا وابستگی خود را به محصولات خارجی کاهش دهد.

در بحبوحه محدودیت‌های اعمال‌شده بر شرکت‌هایی مانند هواوی، چین به دنبال راه‌هایی برای تحریک توسعه فناوری‌های جدید و متحول‌کننده تراشه است، از جمله ارائه مشوق‌های گسترده به کل صنعت تراشه و جهش از تراشه‌های ویفر سیلیکونی فعلی به تراشه‌های «نسل سوم» ساخته‌شده با استفاده از مواد جدید.

با ترویج شدید صنعت تراشه توسط چین، تعدادی شرکت با ارزش بازار ۱۰۰ میلیارد یوان در بازار نیمه‌هادی‌های چین ظهور کرده‌اند، مانند شرکت بین‌المللی تولید نیمه‌هادی (Semiconductor Manufacturing International Corporation)، شرکت ویل (Weill Corporation)، شرکت میکروالکترونیک ژوشنگ (Zhuosheng Microelectronics)، شرکت اپتوالکترونیک سانان (Sanan Optoelectronics)، شرکت نورترن هواچوانگ (Northern Huachuang)، شرکت فناوری وینگ‌تک (Wingtech Technology)، شرکت میکرو منابع چین (China Resources Micro)، شرکت گیگا دیوایس (GigaDevice) و شرکت فناوری ژونگ‌هوان (Zhonghuan Technology).

مائو جونفا، معاون رئیس دانشگاه شانگهای جیائو تونگ و عضو آکادمی علوم چین، در کنفرانس جهانی نیمه‌رساناها در سال ۲۰۲۱ در نانجینگ در این ماه گفت که چین می‌تواند از طریق «ادغام ناهمگن» یا ادغام اجزای تولید شده به صورت جداگانه، جایگاه پیشرو خود را در صنعت تراشه حفظ کند. مائو جونفا گفت: «ادغام ناهمگن، جهت‌گیری جدید صنعت در دوران پس از قانون مور است که فرصت‌هایی را برای چین فراهم می‌کند تا در صنعت مدارهای مجتمع پیشی بگیرد.»

به گفته مائو جونفا، در حال حاضر دو مسیر اصلی توسعه برای تراشه‌ها وجود دارد. یکی ادامه قانون مور و دیگری دور زدن قانون مور است. امروزه قانون مور با چالش‌های مختلفی روبرو است و راه‌های زیادی برای دور زدن قانون مور وجود دارد و مدارهای مجتمع ناهمگن یکی از آنهاست.

با نزدیک شدن قانون مور به محدودیت‌های فیزیکی، استفاده از مواد جدید برای تراشه و روش‌های ادغام ناهمگن به عنوان دو حوزه‌ای که بیشترین احتمال را برای ایجاد نوآوری‌های متحول‌کننده دارند، در نظر گرفته می‌شوند.

مواد جدید برای تراشه‌های نسل بعدی، یعنی تراشه‌های نسل سوم، شامل کاربید سیلیکون (SiC) و نیترید گالیم (GaN) می‌شوند. اما در حال حاضر، اکثر تحلیلگران صنعت معتقدند که ممکن است چندین سال طول بکشد تا چین به خودکفایی در نیمه‌هادی‌ها دست یابد.

در حال حاضر، ویفرهای مبتنی بر سیلیکون هنوز بر کل زنجیره ارزش جهانی تسلط دارند. از نظر مواد ویفر سیلیکونی، سه تأمین‌کننده برتر - شرکت ژاپنی Shin-Etsu Chemical، شرکت ژاپنی SUMCO و شرکت تایوانی Global Wafer - حدود دو سوم از سهم بازار جهانی مواد سیلیکونی را تشکیل می‌دهند.

طبق گزارش گارتنر، از نظر زنجیره تأمین تولید تراشه، سهم بازار شرکت‌های چینی در تجهیزات و مواد ویفر به ترتیب کمتر از ۳٪ و ۵٪ است که از نظر فنی بسیار دشوار است؛ از نظر نرم‌افزار ابزار طراحی تراشه EDA، سهم بازار کمتر از ۱٪ است.

داده‌های گارتنر همچنین نشان می‌دهد که در سال ۲۰۲۰، سهم بازار جهانی تولیدکنندگان نیمه‌هادی چینی ۶.۷ درصد بوده و شرکت شنژن های‌سیلیکون سمی‌کانداکتور، برترین تولیدکننده نیمه‌هادی در چین، سهم بازار جهانی ۱.۷۵ درصد را داشته است.

با این حال، گارتنر تأکید کرد که چین نقش مهمی در زنجیره تأمین تجهیزات الکترونیکی جهانی ایفا می‌کند. بیش از ۷۰ درصد تجهیزات الکترونیکی جهان در چین تولید می‌شود و ظرفیت تولید نیمه‌هادی‌های سرزمین اصلی چین ۱۸ درصد از ظرفیت جهان را تشکیل می‌دهد.

هجوم عظیم سرمایه

گارتنر معتقد است که عوامل متعددی عرضه نیمه‌هادی‌های محلی در چین را هدایت خواهند کرد.

اولین مورد، ارتقای سطح دولتی است. در اکتبر ۲۰۱۹، شرکت فاز دوم صندوق سرمایه‌گذاری صنعت مدارهای مجتمع ملی با سرمایه ثبت‌شده ۲۰۴.۱۵ میلیارد یوان ثبت و تأسیس شد و بر سرمایه‌گذاری در شرکت‌های مواد و تجهیزات نیمه‌هادی تمرکز دارد.

شرکت SMIC اعلام کرده است که در سه‌ماهه چهارم سال ۲۰۱۹ به تولید انبوه فرآیند ۱۴ نانومتری دست خواهد یافت. اما SMIC هنوز راه درازی در پیش دارد تا به یک رهبر رقابتی جهانی در تولید تراشه تبدیل شود.

کارشناسان صنعت معتقدند که اگر منظور از «داخلی» طراحی، تولید و بسته‌بندی محلی باشد، واقعاً به این هدف دست یافته‌ایم. با این حال، اگر قرار باشد این هدف به زنجیره صنعتی، مانند استفاده از چارچوب‌ها و ماژول‌های مالکیت معنوی داخلی در طراحی و استفاده از تجهیزات و مواد داخلی در تولید، تعمیم یابد، دستیابی به آن در کوتاه‌مدت دشوار خواهد بود.

لی شیکوان، تحلیلگر S&P Global Ratings، به China Business News گفت: «نرخ خودکفایی تراشه در چین هنوز پایین است. با توجه به مواد اولیه، طراحی و فرآیند تولید زنجیره صنعت تراشه، مواد اولیه هنوز توسط ایالات متحده، آلمان و ژاپن کنترل می‌شوند؛ نرم‌افزار ابزار طراحی عمدتاً تحت سلطه تولیدکنندگان آمریکایی است؛ هنوز حدود ۵ سال فاصله بین تولید فرآیند تراشه در سرزمین اصلی چین و TSMC وجود دارد، بنابراین توسعه تراشه‌های مستقل راه درازی در پیش دارد.»

S&P معتقد است که دولت چین باید حمایت مالی و عملیاتی خود را از شرکت‌های فناوری در حوزه‌های کلیدی مانند تراشه‌ها، از جمله به اشکال مختلف مانند تزریق سرمایه، یارانه، کاهش مالیات، تسریع در تصویب مقررات یا ساده‌سازی رویه‌ها، افزایش دهد.

گارتنر معتقد است که دومین عامل محرک توسعه صنعت نیمه‌هادی چین، ورودی خریداران تولیدکننده تجهیزات است. گارتنر پیش‌بینی می‌کند که تا سال ۲۰۲۵، ده خریدار برتر تراشه در چین، همگی دارای قابلیت‌های طراحی تراشه داخلی خواهند بود. این خریداران شامل تولیدکنندگان گوشی‌های هوشمند چینی مانند شیائومی، ویوو، اوپو و غول‌های اینترنتی مانند بایدو می‌شوند. این تولیدکنندگان تراشه‌های داخلی را توسعه می‌دهند تا وابستگی به تأمین‌کنندگان جهانی تراشه را کاهش دهند.

سومین عامل محرک از گسترش اکوسیستم‌هایی مانند 5G، هوش مصنوعی و اینترنت اشیا و همچنین سرمایه‌گذاری در حوزه‌های تولید غیرتراشه ناشی می‌شود. یین ژیائو، رئیس شرکت تولیدکننده تجهیزات نیمه‌هادی China Microelectronics، به China Business News گفت: «توسعه صنعتی نیازمند یک اثر تجمعی است و باید فناوری پیشرفته صنعت تراشه را هدف قرار دهد و طراحی، تولید، تجهیزات و تامین مواد پیشرفته را با کاربرد فناوری‌های جدید مانند 5G و هوش مصنوعی ترکیب کند.»

طبق داده‌های موسسه تحقیقات سرمایه‌گذاری PitchBook، کل سرمایه‌گذاری چین در حوزه نیمه‌هادی‌ها در سال ۲۰۲۰ به ۱۶.۷۵ میلیارد دلار آمریکا (تقریباً ۱۰۸.۳ میلیارد یوان) رسیده است که از این میزان، سرمایه‌گذاری در تولید غیرنیمه‌هادی‌ها بیش از ۱۰ میلیارد دلار بوده است.

شنگ لینگهای، تحلیلگر گارتنر، به خبرگزاری چاینا بیزینس نیوز گفت: «ما شاهد ورود سرمایه زیادی از حوزه‌های غیرتولید تراشه به حوزه نیمه‌هادی‌ها بوده‌ایم. اگرچه این امر تا حدودی ارزش شرکت‌های تراشه را افزایش داده است، اما ما هنوز معتقدیم که این امر برای بهبود فناوری و ظرفیت تولید کل صنعت تراشه مفید است.»

با این حال، شنگ لینگهای گفت که اگرچه سرمایه زیادی به حوزه نیمه‌هادی‌ها در چین سرازیر شده است، اما این سرمایه‌گذاری نسبتاً پراکنده است و سرمایه‌گذاری دریافتی توسط هر شرکت بسیار محدود است و این امر، تمرکز سرمایه‌گذاری را دشوار می‌کند.

وو گنگ‌یوان، یکی از بنیانگذاران و مدیرعامل شرکت Shencong Intelligent، حاصل سرمایه‌گذاری مشترک بین Spirit و SMIC Juyuan، متعلق به SMIC، به China Business News گفت: «ظرفیت تولید تراشه داخلی هنوز با کمبود جدی مواجه است، به خصوص در فرآیندهای پیشرفته. پروژه‌های زیادی با فرآیندهای بالغ وجود ندارد که بتوان آنها را اجرا کرد. دلایل اصلی این وضعیت این است که هزینه‌های سرمایه‌گذاری تولید بسیار بالاست، مدیریت ریسک و قابلیت‌های کنترل ضعیف است، بومی‌سازی انگیزه کافی ندارد و تجهیزات و مواد داخلی به اندازه کافی برای تشکیل یک زنجیره و اکوسیستم صنعتی تأیید نشده‌اند.»

وو گنگ‌یوان معتقد است که برای صنعت تراشه، قابلیت‌های تولید باید گسترش یافته و بهبود یابد و آستانه طراحی نیز باید بر این اساس افزایش یابد.

«مواد، تجهیزات و فرآیندها در حال حاضر بزرگترین کاستی‌ها هستند. تولید، لوکوموتیو توسعه کل صنعت است. این می‌تواند کاستی‌ها را در انتهای زنجیره صنعتی هدایت کند و به شدت تولید تراشه را در مسیر درست ارتقا دهد.» وو گنگ‌یوان گفت: «اما شرکت‌های طراحی تراشه بسیار زیاد هستند، آستانه پایین است و ایجاد هم‌افزایی غیرممکن است. از یک سو، این منابع ملی و یارانه‌های سیاستی را هدر می‌دهد و از سوی دیگر، دستیابی به صرفه‌جویی به مقیاس دشوار است.»

یک متخصص که زمانی به عنوان مدیر اجرایی در گروه Unisoc خدمت می‌کرد، به China Business News گفت که در حال راه‌اندازی یک پروژه بسته‌بندی و آزمایش پیشرفته در سطح ویفر در چین است، به این امید که شکاف‌های موجود در زنجیره صنعت مدار مجتمع داخلی را پر کند، پیوندهای ضعیف در بسته‌بندی و آزمایش در سطح ویفر را تقویت کند و قابلیت‌های تولید بسته‌بندی و آزمایش پشتیبانی را با شرکت‌های تراشه پیشرفته داخلی مانند HiSilicon ایجاد کند تا از توسعه صنعت مدار مجتمع ملی حمایت کند.

شرکت‌های فناوری، از جمله هواوی، در دو سال گذشته سرمایه‌گذاری در تولید مستقل تراشه را افزایش داده‌اند و معتقدند که وضعیت «گیرافتاده» به تدریج کاهش خواهد یافت.

متخصصان مذکور به China Business News گفتند: «در تولید تراشه هیچ راه میانبری وجود ندارد و فقط می‌توان به انباشت زمان تکیه کرد. در گذشته، نقاط ضعف در توسعه مدارهای مجتمع چین، استعداد و سرمایه بود، اما اکنون با معرفی سیاست‌های مطلوب‌تر از سوی این کشور، وضعیت در هر دو جنبه در حال بهبود است.»

سلب مسئولیت: این مقاله از "IC Coffee" بازنشر شده است. این مقاله فقط بیانگر دیدگاه‌های شخصی نویسنده است و بیانگر دیدگاه‌های Sacco Micro و صنعت مربوطه نمی‌باشد. این مقاله فقط برای حمایت از حفاظت از حقوق مالکیت معنوی بازنشر و به اشتراک گذاشته شده است. لطفاً هنگام چاپ مجدد، منبع اصلی و نویسنده را ذکر کنید. در صورت وجود هرگونه نقض، لطفاً برای حذف آن با ما تماس بگیرید.

شماره تلفن شرکت: +86-0755-83044319
فکس/فکس: +86-0755-83975897
ایمیل: 1615456225@qq.com
QQ: 3518641314 مدیر لی

QQ: 332496225 مدیر کیو

آدرس: اتاق ۸۰۹، ساختمان C، ساختمان فناوری ژانتائو، پلاک ۱۰۷۹ خیابان مینزی، منطقه جدید لونگهوا، شنژن