غولِ تراشه‌سازی چین در اوج؛ چگونه تحریم‌های آمریکا بازار هوش مصنوعی را به SMIC تحویل داد؟

در میدان رقابت‌های بزرگ، حصار کشیدن دور حریفی سرکش می‌تواند استراتژی مؤثری باشد. فرض کنید برای زمین‌گیر کردن رقیبانتان تمام مسیرهایشان را می‌بندید و منتظر می‌مانید تا از ضعف به‌زانو درآیند. اما چند ماه بعد که دروازه‌ها را می‌شکنید، می‌بینید آن‌ها نه‌تنها تسلیم نشده‌اند، بلکه در زیرزمینشان چاه آب و معدن طلا کشف کرده‌اند و حالا از شما ثروتمندترند!

دنیای تکنولوژی و ژئوپلیتیک گاهی نتایجی شبیه همین صحنه‌های غافلگیرکننده خلق می‌کنند؛ جایی که دقیق‌ترین استراتژی‌ها مثل یک بومرنگ در هوا می‌چرخند و درست به پیشانی پرتاب‌کننده می‌خورند.

زمانی که سیاست‌گذاران واشنگتن استراتژی معروف حیاط کوچک و حصار بلند (Small Yard, High Fence) را روی میز گذاشتند، به‌روشنی می‌خواستند دسترسی غول‌های فناوری چین را به پیشرفته‌ترین فناوری‌های پردازشی قطع کنند.

آمریکا با اهرم‌های قانونی و سیاسی، دیواری بلند گرد پیشگامان تولید تراشه مانند TSMC تایوان و سامسونگ کشید؛ با این استدلال که اگر شرکت‌های چینی نتوانند طراحی‌های پیچیده‌شان را به کارخانه‌های پیشرفته بسپارند، ماشین هوش مصنوعی پکن خودبه‌خود متوقف می‌شود. اما معادلات ژئواکونومیک به‌ندرت طبق نقشه‌های روی کاغذ پیش می‌روند.

فرامین و ضوابط تحریمی نتوانست اشتیاق غول‌هایی مثل بایدو، تنسنت و بایت‌دنس به توان پردازشی را خاموش کند. کاخ سفید با مسدودکردن مسیرهای خارجی، صرفاً سیلاب عظیم این تقاضا و سرمایه را به تنها کانال باقی‌مانده در داخل مرزهای چین، یعنی شرکت بین‌المللی تولید نیمه‌هادی چین (SMIC) هدایت کرد.

شرکتی که تا پیش‌ازاین برای رقابت با غول‌های تایوانی و کره‌ای ناچار به ارائه تخفیف‌های سنگین بود، ناگهان خود را صاحب بازاری محصور و بی‌رقیب یافت.

واشنگتن بی‌آنکه بخواهد، رقبای خارجی را از میدان بیرون راند و انحصاری تضمین‌شده را پیشکش SMIC کرد؛ نمودی از پیامدهای ناخواسته در عرصه سیاست‌گذاری جهانی، که موقعیت این شرکت را نه با برتری تکنولوژیک، بلکه با خطای محاسباتی حریف ارتقا داد.

استراتژی کنترل صادرات واشنگتن یک‌شبه شکل نگرفت. طی چند سال ابزاری که زمانی بیشتر برای نظارت بر انتقال فناوری‌های حساس به کار می‌رفت، به یکی از مؤثرترین اهرم‌های آمریکا در رقابت فناوری با چین تبدیل شد. نخستین نمایش جدی قدرت این ابزار در سال ۲۰۱۸ رخ داد؛ زمانی که وزارت بازرگانی آمریکا دسترسی ZTE، غول مخابراتی چین، به قطعات و فناوری آمریکایی را قطع کرد و این شرکت را تا آستانه توقف فعالیت پیش برد.

بحران ZTE خیلی زود با توافقی میان دو طرف فروکش کرد، ولی سیاست‌گذاران دریافتند که گاهی کنترل زنجیره تأمین از تحریم‌های مستقیم مالی مؤثرتر عمل می‌کند و از همین‌جا، دامنه فشار قدم‌به‌قدم گسترده‌تر شد و به‌تدریج صنعت نیمه‌های چین را هدف گرفت.

سال ۲۰۲۰ واشنگتن محدودیت‌ها را شدیدتر کرد تا هوآوی نتواند از کارخانه‌های تراشه‌سازی سایر کشورهایی که به نرم‌افزار و تجهیزات آمریکایی متکی بودند برای دورزدن محدودیت‌ها استفاده کند. دسامبر همان سال، نوبت به SMIC رسید تا به اتهام ارتباط با ارتش چین، به این فهرست اضافه شود.

در آن دوره، واشنگتن در بررسی درخواست‌های مجوز برای تجهیزات کلیدی تولید تراشه‌های ۱۰ نانومتری و پیشرفته‌تر، اصل را بر «رد صریح درخواست»گذاشته بود؛ یعنی صادرنشدن مجوز قاعده محسوب می‌شد و تأیید آن استثنایی نادر.

یکی از مهم‌ترین نقاط عطف جنگ تراشه‌ها پاییز ۲۰۲۲ رقم خورد؛ وقتی دولت بایدن کنترل‌های بی‌سابقه‌ای را بر صادرات تراشه‌های پیشرفته هوش مصنوعی و تجهیزات تولید نیمه‌هادی وضع کرد تا نفس پردازش‌های ابری و هوش مصنوعی چین را به شماره بیندازد.

بااین‌حال ظهور ناگهانی گوشی میت ۶۰ پرو هوآوی با پردازنده ۷ نانومتری ساخت SMIC ، زنگ خطر را در کاخ سفید به صدا درآورد و نشان داد که محدودیت‌ها هنوز منافذ بزرگی دارند.

آمریکا در پاسخ یکی از سخت‌گیرانه‌ترین بسته‌های تحریمی تاریخ را در زمستان ۲۰۲۴ و اوایل ۲۰۲۵ تدوین کرد. مقررات جدید ضمن ممنوعیت مطلق صادرات حافظه‌های حیاتی با پهنای باند بالا (HBM) به چین، ۱۴۰ نهاد دیگر از جمله کارخانه‌های ساخت پیشرفته‌ی رقیب شرقی را به لیست تحریم‌ها افزود تا تمامی راه‌های دسترسی و انحراف فناوری را سد کند.

طبق چارچوب FDPR حتی اگر یک قطعه کاملاً در خارج از خاک آمریکا تولید شده باشد، اما در مسیر ساخت یا طراحی‌اش ردپایی از نرم‌افزارها یا ابزارهای آمریکایی به چشم بخورد، واشنگتن می‌تواند مانع از فروش آن به چین شود. همین بند حقوقی و بسط دامنه آن کافی بود تا سازندگان تجهیزات در کشورهای هلند، ژاپن و کره جنوبی نیز مجبور به تبعیت از تحریم‌های آمریکا شوند.

در ظاهر، طناب دار به‌دور گردن صنعت فناوری چین هر روز تنگ‌تر می‌شد. فشارهای سیاسی در نهایت غول تراشه‌سازی تایوان یعنی TSMC را واداشت تا در اواخر سال ۲۰۲۴ تولید تراشه‌های ۷ نانومتری و کوچک‌تر برای مشتریان چینی را متوقف کند، تصمیمی که آخرین پل ارتباطی غول‌های نرم‌افزاری چین را با خطوط پیشرفته تولید جهان ویران کرد.

در مدتی کوتاه تمام تقاضای سرگردان و تشنه بازار داخلی، با تمام توان مالی به سمت درهای کارخانه‌های SMIC روانه شد. تحریم‌های آمریکا این تقاضای بنیادین را خلق نکردند، بلکه با مسدودکردن تمام رودخانه‌های فرعی، تمام سیلاب سرمایه را به پشت سد بزرگ هدایت کردند؛ سدی که اکنون کلید دروازه‌هایش تنها در دستان یک شرکت بود.

وقتی بخش عمده تقاضای کشوری پهناور به سمت یک خروجی واحد هدایت می‌شود، اتاق‌های هیئت‌مدیره شاهد اعدادی خواهند بود که قبلاً رؤیایی دست‌نیافتنی به نظر می‌رسید. برای اینکه ببینید انحصار چگونه می‌تواند سرنوشت مالی شرکتی را دگرگون کند، کافی است به کارنامه مالی اخیر SMIC نگاهی بیندازید.

در گذشته‌ای نه‌چندان دور، مدیران SMIC برای ترغیب و جذب مشتریان به استفاده از خطوط تولیدشان، راهی جز پیشنهاد تخفیف‌های جذاب نداشتند. جای تعجب هم نبود زیرا از نظر ظرافت و تکنولوژی، آن‌ها همیشه یک یا دو گام عقب‌تر از رقبای تایوانی و کره‌ای خود حرکت می‌کردند.

اما امروز وقتی مهندسان شرکت‌های چینی برای تأمین پردازنده‌های هوش مصنوعی و تراشه‌های مدیریت انرژی دیتاسنترهای خود هیچ جایگزین دیگری ندارند، قدرت قیمت‌گذاری به مهم‌ترین مزیتی تبدیل می‌شود که بازتابش را در گزارش‌های مالی سه‌ماهه تراشه‌ساز چینی می‌بینیم.

سود خالص شرکت هم از ۴۷۹ میلیون دلار فراتر رفت که تصویری از عملیاتی در حال انبساط را به نمایش می‌گذارد. پشت این رشد باورنکردنی فقط افزایش سفارش‌ها دیده نمی‌شود. وقتی مجبور نیستید محصولاتتان را با تخفیف‌های بالا بفروشید و مشتریان چاره‌ای جز پذیرش قیمت و شرایط شما ندارند، حاشیه‌های سود به‌سرعت ترمیم می‌شوند.

فراتر از جریان مالی، باید فشار عملیاتی داخل کارخانه‌ها را نیز مرور کنیم. در صنعت نیمه‌هادی‌ها، شاخص نرخ بهره‌وری (Utilization Rate) نشان می‌دهد چه کسری از ظرفیت ماشین‌آلات عملاً کار می‌کند.

در حال حاضر ظرفیت تولید ماهانه SMIC با تبدیل اندازه‌های مختلف ویفر به یک مبنای مشترک، معادل حدود ۱٫۱ میلیون ویفر هشت‌اینچی برآورد می‌شود. ضمن اینکه خطوط تولید با نرخ بهره‌وری ۹۳٫۷ درصد در حال کارند و مدیران شرکت در تلاش‌اند این عدد را روی مرز ۹۵ درصد نگه دارند و ۵ درصد باقیمانده را به تحقیق‌وتوسعه اختصاص دهند.

کارخانه‌های SMIC اکنون در بالاترین سطح توان عملیاتی تاریخ شرکت فعالیت می‌کنند تا بتوانند پاسخگوی حجم انبوه تقاضای داخلی تراشه‌ها باشند، روندی که بزرگ‌ترین پارادوکس استراتژی واشنگتن را رقم می‌زند. سیاست‌هایی که قرار بود جلوی پیشرفت غول تراشه‌سازی چین را بگیرند، در عمل به اهرم رشد مالی آن تبدیل شدند.

تحریم‌ها، رقبای قدرتمند خارجی را با دستبندهای قانونی از بازار چین بیرون راندند و قلمرویی بی‌رقیب را برای بازیگر بومی به جا گذاشتند تا با خیالی آسوده، قیمت‌ها را بالا ببرد و رکوردهای تاریخی خود را جابه‌جا کند.

موفقیت مالی و رکورد درآمدی SMIC، به معنی برتری تکنولوژیک این شرکتنیست. پشت درهای بسته کارخانه‌ها، مهندسان چینی با فرایندهایی درگیرند که اصلاً با منطق اقتصادی بازار آزاد همخوانی ندارد. ریشه‌های این کشمکش به یکی از پیچیده‌ترین ماشین‌ها ساخت بشر، یعنی دستگاه‌های لیتوگرافی می‌رسد.

مرز توانمندی خطوط تولید تراشه‌ی امروزی توسط سیستم‌های فرابنفش فرین یا EUV تعیین می‌شود که در انحصار شرکت هلندی ASML قرار دارند. این دستگاه‌ها با تابش نورهایی با طول‌موج بسیار کوتاه ۱۳٫۵ نانومتر، الگوی مدارهای فوق‌العاده ظریف ۵ و ۳ نانومتری را روی ویفرهای سیلیکونی چاپ می‌کنند.

ولی چین به دستگاه‌های لیتوگرافی EUV دسترسی ندارد. مهندسان SMIC مجبورند مدارهای پیچیده را با نسل قبلی تجهیزات، یعنی دستگاه‌های فرابنفش عمیق (DUV) بسازند که به‌جای نور ۱۳٫۵ نانومتری، از نور ۱۹۳ نانومتری استفاده می‌کنند. مثل‌اینکه از یک نقاش بخواهید با قلم‌مویی ضخیم، اثری مینیاتوری خلق کند.

درحالی‌که تولید یک تراشه ۷ نانومتری با دستگاه EUV تنها به ۹ مرحله لیتوگرافی نیاز دارد، مهندسان چینی برای ساخت همان تراشه با ماشین‌های DUV باید ۳۴ مرحله مجزا را پشت سر بگذارند. هر مرحله اضافی، زمان تولید و مصرف انرژی را بالا می‌برد و از همه مهم‌تر، احتمال خطای هم‌ترازی در لایه‌های بسیار ظریف تراشه را به‌شدت افزایش می‌دهد.

افزایش تعداد مراحل لیتوگرافی باعث افت شدید نرخ بازدهی می‌شود؛ یعنی تعداد کمتری تراشه‌ سالم و قابل استفاده‌ از یک ویفر سیلیکونی به دست می‌آیند.

ازسوی‌دیگر علاوه بر هزینه‌های سنگین خود ویفرها، طراحی و ساخت ماسک‌های نوری برای فرآیندهای پیچیده نیز مخارج زیادی روی دست تولیدکننده می‌گذارد. هزینه تولید ماسک برای فرآیند ۷ نانومتری حدود ۵ تا ۸ میلیون دلار برآورد می‌شود و برای فرآیند ۵ نانومتری به ۱۵ تا ۲۰ میلیون دلار می‌رسد.

ولی چرا شرکتی فرآیند ناکارآمد و پرهزینه‌اش را ادامه می‌دهد؟ پکن در مقطع کنونی تولید تراشه‌های پیشرفته را الزامی حیاتی برای امنیت ملی‌اش می‌داند و به سودآوری اهمیت کمتری می‌دهد. پس بخشی از هزینه ناشی از بازدهی پایین تولید، از طریق یارانه‌های دولتی جبران می‌شود.

نبرد نابرابر مهندسان با فیزیک نور، نشان می‌دهد که انگیزه استراتژیک یک کشور می‌تواند معادلات رایج اقتصاد مهندسی را به طور کامل کنار بزند و بقا را به هر قیمتی تضمین کند.

یکی از جدی‌ترین انتقاداتی که اندیشکده‌های معتبر به استراتژی محدودسازی وارد می‌کنند، به اثر معکوس تحریم‌ها اشاره دارد. شواهد میدانی نشان می‌دهند که دیوارهای کشیده شده به دور پکن، نه‌تنها سرعت بومی‌سازی را در این کشور چندبرابر کرده‌اند، بلکه به خودِ شرکت‌های غربی هم آسیب زده‌اند.

طبق برآوردهای تحلیلی هزینه‌ی فرصت‌های ازدست‌رفته تولیدکنندگان تراشه آمریکا که بازار چین را ازدست‌داده‌اند، تنها در بازه زمانی ۲۰۲۱ تا ۲۰۲۴، به بیش از ۳۳ میلیارد دلار می‌رسد. با کاهش درآمد بالقوه شرکت‌ها، بودجه‌ی تحقیق‌وتوسعه آن‌ها نیز محدودتر می‌شود و همین امر می‌تواند موتور نوآوری غرب را در بلندمدت کُند کند.

از طرفی خریداران بزرگ سرورها در چین هم موظف‌اند در ازای واردات هر محموله از تراشه‌های غربی، سهم بزرگی از بودجه خود را به خرید اجباری و موازی پردازنده‌های بومی اختصاص دهند؛ قانونی نانوشته اما قدرتمند که سهم بازار انویدیا را در چین به‌سرعت کوچک کرد.

در حوزه سخت‌افزار نیز پردازنده‌های خانواده Ascend هوآوی مانند مدل‌های 910B و 910C جای خالی محصولات انویدیا را پر کرده‌اند. خریداران بزرگ سرورها در چین موظف شده‌اند در کنار معدود تراشه‌های وارداتی، سهم بزرگی از بودجه خود را به خرید اجباری و موازی پردازنده‌های بومی اختصاص دهند.

شرکت هلندی ASML هم تا حد زیادی تحت‌تأثیر سیاست‌های آمریکا قرار گرفت. دو سه سال قبل، خریداران چینی که وقوع تحریم‌ها را پیش‌بینی می‌کردند، به ASML هجوم بردند تا دستگاه‌های DUV را پیش‌خرید کنند. حتی در مقطعی سهم بازار چین از درآمدهای غول لیتوگرافی به ۴۹ درصد رسید.

از سوی دیگر پکن هم از اهرم‌های تلافی‌جویانه‌ی خود استفاده می‌کند و با محدودکردن صادرات مواد معدنی کمیاب مانند گالیم، ژرمانیوم و تنگستن که برای تولید تراشه حیاتی‌اند، زنجیره‌ی تأمین کارخانه‌های غربی را به دردسر بیندازد.

اکوسیستم فناوری چین به‌خوبی می‌داند که تکیه بر دستگاه‌های قدیمی، راهکاری همیشگی نیست و وقتی سخت‌افزار به مرز توانایی‌اش می‌رسد، باید مسیر را دور زد.

ظهور مدل‌های زبانی بهینه‌سازی‌شده‌ای مثل دیپ‌سیک و بعدتر انواع مدل‌های متن‌باز موفق چینی به دنیا نشان داد که برای عبور از سدهای پردازشی، همیشه به جدیدترین تراشه‌ها نیاز نیست. روی زمین سخت‌افزار نیز مهندسان به‌جای تلاش نافرجام برای ساخت سیلیکونی یکپارچه با دستگاه‌های قدیمی، به بسته‌بندی پیشرفته پناه برده‌اند.

ثبت اختراعات اخیر هوآوی برای معماری چهارچیپلتی (Quad-chiplet) نمونه‌ای از تغییر استراتژی شرکت چینی به شمار می‌رود. در این رویکرد مهندسان به‌جای ساخت یک تراشه بزرگ با فناوری ۵ نانومتری، چند چیپلت کوچک‌تر و ۷ نانومتری را درپکیجی واحد کنار هم قرار می‌دهند و با اتصالات پرسرعت به یکدیگر متصل می‌کنند.

بسته‌بندی پیشرفته که تا حدی به رویکرد انویدیا و TSMC شباهت دارد؛ توان پردازشی را بدون وابستگی کامل به مدرن‌ترین تراشه‌ها افزایش می‌دهد و بخشی از محدودیت ناشی از دسترسی‌نداشتن به تجهیزات پیشرفته EUV را جبران می‌کند.

در نهایت، درآمدهای خیره‌کننده SMIC را نباید به‌پای برابری تکنولوژیک این شرکت با TSMC گذاشت، هرچند دستاوردهای این شرکت تصویری از یک اقتصاد تحریم‌زده اما شدیداً منسجم را منعکس می‌کنند. مادامی که اشتیاق چین برای توسعه هوش مصنوعی فروکش نکند و دولت این کشور آماده پرداخت هزینه‌های سنگین تولید باشد، رونق کارخانه‌های SMIC ادامه خواهد داشت.

سیاست‌های محدودکننده ایالات متحده، شاید مسیر دسترسی به فناوری‌های فردا را ناهموار کرده باشند، اما هم‌زمان بزرگ‌ترین بازار مصرفی جهان را در قالب انحصاری تضمین‌شده، به غول تراشه‌سازی چین تحویل دادند.