شوک بزرگ به سیلیکون‌ولی؛ پروژه فوق‌سری چین برای تولید تراشه‌های ممنوعه عملیاتی شد

دانشمندان چینی در آزمایشگاهی فوق‌امنیتی در شهر شنژن، بالاخره چیزی را ساختند که آمریکا سال‌ها تلاش می‌کرد جلوی آن را بگیرد: نمونه‌ی اولیه‌ی ماشینی که می‌تواند پیشرفته‌ترین تراشه‌های نیمه‌هادی را تولید کند؛ همان تراشه‌هایی که به هوش مصنوعی، گوشی‌های هوشمند و تسلیحات نظامی قدرت می‌بخشند و محور اصلی برتری فناوارانه‌ی غرب محسوب می‌شوند.

ساخت این نمونه اولیه که با ابعادی بسیار بزرگ، تقریباً کفِ کامل یک کارخانه را اشغال کرده، اوایل سال ۲۰۲۵ تمام شد و حالا تست‌های نهایی را پشت سر می‌گذارد. به گزارش رویترز، این غول آهنی توسط تیمی از مهندسان سابق شرکت هلندی ASML ساخته شده؛ کسانی که دستگاه‌های پیشرفته‌ی کارفرمای سابقشان را «مهندسی معکوس» کرده‌اند.

این دستگاه‌ها که به «لیتوگرافی فرابنفش شدید» یا EUV معروف‌اند، در مرکز جنگ سرد تکنولوژیک قرار دارند. آن‌ها با شلیک پرتوهای نور فرابنفش، مدارهایی را روی ویفرهای سیلیکونی حک می‌کنند که هزاران برابر نازک‌تر از تار موی انسان است. هرچه این مدارها ظریف‌تر، تراشه قوی‌تر. نکته‌ی مهم اینکه تا امروز این فناوری در انحصار شرکت ASML بود.

حالا گزارش‌ها می‌گویند که دستگاه چین عملیاتی شده و با موفقیت نور فرابنفش تولید می‌کند؛ هرچند هنوز نتوانسته تراشه‌ی نهایی و کارآمدی بیرون بدهد.

ماه آوریل امسال مدیرعامل ASML با اطمینان گفته بود چین تا رسیدن به این فناوری «سال‌های سال» فاصله دارد. اما وجود همین نمونه اولیه نشان می‌دهد چین شاید خیلی زودتر از پیش‌بینیِ تحلیلگران، به دروازه‌های استقلال در صنعت تراشه نزدیک شود.

انویدیا مدتی پیش موفق شد دونالد ترامپ را برای صادرات تراشه‌های فوق پیشرفته‌ی هوش مصنوعی به چین قانع کند، اما دولت چین اعلام کرد قصد دارد از دسترسی نامحدود و آزادانه به تراشه‌های H200 جلوگیری کند؛ اقدامی که احتمالا موانع جدیدی برای انویدیا و سایر تراشه‌سازان آمریکایی ایجاد خواهد کرد و سهم آن‌ها در بازار چین را به‌شدت تحت‌تاثیر قرار می‌دهد.

منابع آگاه می‌گویند چینی‌ها با استفاده از قطعات دستگاه‌های قدیمی‌تر ASML که در بازارهای سیاه و دست‌دوم گیر آورده‌اند، توانسته‌اند این نمونه داخلی را بسازند.

طبق هدف‌گذاری دولت چین، این دستگاه تا سال ۲۰۲۸ باید تراشه‌های کارآمدی تولید کند، ولی کارشناسان پروژه می‌گویند ۲۰۳۰ هدف واقعی‌تری است و حتی در این صورت هم چین یک‌دهه زودتر از پیش‌بینی تحلیلگران به رقبای غربی‌اش می‌رسد.

این پیشرفت، نقطه اوج طرح دولتی شش‌ساله‌ی چین برای رسیدن به خودکفایی در صنعت تراشه است که یکی از بالاترین اولویت‌های رئیس‌جمهور شی جین‌پینگ محسوب می‌شود. در حالی که دنیا از اهداف کلی چین خبر داشت، پروژه‌ی شنژن در سکوت مطلق و تاریکی کامل پیش می‌رفت.

پروژه‌ی دستگاه‌های لیتوگرافی بخشی از استراتژی نیمه‌رسانای چین به‌شمار می‌رود و تحت نظارت «دینگ ژوئه‌شیانگ»، فرد مورداعتماد شی جین‌پینگ و رئیس کمیسیون مرکزی علم و فناوری حزب کمونیست اداره می‌شود.

منابع مطلع، این پروژه را نسخه‌ی چینی «پروژه منهتن» می‌دانند؛ همان پروژه‌ی مخوفی که آمریکا در زمان جنگ جهانی دوم برای ساخت بمب اتم راه انداخت. یکی از منابع می‌گوید: «هدف نهایی این است که چین تراشه‌های پیشرفته را با دستگاه‌هایی تولید کند که کاملاً ساخت چین هستند. چین می‌خواهد ایالات متحده را ۱۰۰درصد از زنجیره‌ی تأمین خود بیرون کند.»

تا این لحظه، کلید فناوری EUV فقط در جیب یک شرکت است: ASML در هلند. دستگاه‌های ۲۵۰ میلیون‌دلاری این شرکت برای ساخت تراشه‌های انویدیا، ای‌ام‌دی، اپل و اینتل حیاتی‌اند.

خود ASML حدود دودهه وقت گذاشت و میلیاردها یورو صرف تحقیق‌وتوسعه کرد تا توانست اولین تراشه‌های تجاری را در سال ۲۰۱۹ تولید کند. این شرکت در بیانیه‌ای گفته است: «منطقی است که دیگران بخواهند فناوری ما را کپی کنند، اما این کار اصلاً ساده نیست.»

سیستم‌های لیتوگرافی شرکت ASML در حال حاضر فقط در دسترس متحدان آمریکا از جمله تایوان، کره جنوبی و ژاپن قرار دارند.

البته کنترل آمریکا نه‌تنها سیستم‌های روز، بلکه ماشین‌های قدیمی‌تر لیتوگرافی فرابنفش عمیق را هم که تراشه‌های سطح پایین‌تری می‌سازند، شامل می‌شد؛ با این هدف که چین حداقل یک نسل از توانایی‌های ساخت تراشه عقب بماند.

طبیعتاً چین هم بیکار نماند، هرچند فرایند جذب و استخدام تیم مهندسی این پروژه تاحدی شوکه‌کننده به‌نظر می‌رسد: یک مهندس کارکشته‌ی چینی که در ASML کار می‌کرد، وقتی جذب این پروژه شد دریافت که علاوه بر قراردادی سخاوتمندانه، برای او یک کارت‌شناسایی با نامی جعلی هم صادر کرده‌اند.

هنگامی‌که وارد مجموعه شد، دیگر همکاران سابقش در ASML را دید که آن‌ها هم با نام‌های مستعار کار می‌کردند. به او دستور دادند برای حفظ محرمانگی، همکاران را با همان نام‌های مستعار صدا بزند.

به این دو نفر گفته بودند طبق دستورالعمل‌ها، این پروژه در طبقه‌بندی امنیت ملی قرار دارد؛ هیچ‌کس خارج از محوطه نباید بداند آن‌ها چه می‌سازند، یا حتی بداند که آنجا هستند.

دو کارمند چینی فعلی ASML در هلند هم می‌گویند استخدام‌کنندگان هواوی دست‌کم از سال ۲۰۲۰ مدام با آن‌ها تماس می‌گیرند.

قوانین حریم خصوصی اروپا دست ASML را برای تعقیب کارمندان سابقش می‌بندد. ولی شرکت می‌گوید تلاشش را می‌کند و حتی در سال ۲۰۱۹ موفق شد حکمی ۸۴۵ میلیون‌دلاری علیه یک مهندس سابق چینی که متهم به سرقت اسرار تجاری بود، بگیرد. گرچه متهم اعلام ورشکستگی کرد و همچنان با حمایت دولت چین در پکن به فعالیت خود ادامه می‌دهد.

ماه آوریل سازمان اطلاعات هلند در گزارشی هشدار داد که چین با «جاسوسی گسترده» به دنبال شکار مغزهای تکنولوژیک غربی است. حالا منابع آگاه می‌گویند که کهنه‌کاران ASML این پیشرفت را در شنژن ممکن کردند. بدون دانش دقیق و عمیق کارمندان سابق از این فناوری، مهندسی معکوس ماشین‌ها تقریباً غیرممکن بود.

یکی از مهم‌ترین افرادی که با همین روال جذب کردند، «لین نان»، مدیر سابق بخش منبع نور در ASML بود که تیمش در مؤسسه اپتیک شانگهایِ آکادمی علوم چین، طی ۱۸ ماه هشت اختراع مربوط به منابع نوری EUV ثبت کرده‌اند.

حتی گفته می‌شود به برخی متخصصان خارجی، پاسپورت چینی داده‌اند و گذاشته‌اند تابعیت دوگانه‌شان را هم حفظ کنند، درحالی‌که چین به‌طور رسمی تابعیت دوگانه را ممنوع می‌داند.

پیشرفته‌ترین سیستم‌های لیتوگرافی شرکت ASML تقریباً به‌اندازه یک اتوبوس مدرسه هستند و ۱۸۰ تن وزن دارند. ولی چین پس از اینکه در کپی‌کردن ابعاد دستگاه ناموفق ماند، نمونه‌ی اولیه را چندبرابر بزرگ‌تر ساخت تا قدرتش را بالا نگه دارد.

به گزارش رویترز، دستگاه چینی نسبت‌به نمونه‌ی اصلی هلندی، ابتدایی و زمخت است، ولی برای آزمایش‌های عملیاتی جواب می‌دهد.

دلیل اصلی عقب بودن نمونه اولیه‌ی چین از ماشین‌های ASML به سیستم‌های نوری، عدسی‌ها و آینه‌هایی برمی‌گردد که شرکت آلمانی کارل زایس برای شریک هلندی‌اش می‌سازد. به همین دلیل هم مؤسسات تحقیقاتی برتر چین نقش‌های کلیدی در توسعه‌ی جایگزین‌های بومی ایفا می‌کنند.

چند ماه پیش این مؤسسه در فراخوان استخدامی‌اش می‌گفت که به محققان دکترای حوزه‌ی لیتوگرافی حقوق‌های «بدون سقف» و کمک‌هزینه‌های تحقیقاتی ۵۶۰ هزاردلاری می‌دهد، به‌علاوه‌ی یک میلیون یوان (۱۴۰ هزار دلار) یارانه شخصی.

یکی از تحلیلگران و مهندسان سابق ASML نیز می‌گوید اگر «منبع نور قدرت کافی داشته باشد، قابل‌اعتماد باشد و آلودگی زیادی تولید نکند»، چین به «پیشرفت معناداری» دست‌یافته است. به گفته‌ی او می‌توان از نظر فنی این کار را انجام داد، فقط زمان می‌خواهد و چین از این مزیت برخوردار است که کار را از صفر شروع نمی‌کند.

تصویر عجیبی که گزارش توصیف می‌کند، این است: تیمی صدنفره از فارغ‌التحصیلان جوان دانشگاهی نشسته‌اند و قطعات دستگاه‌های لیتوگرافی قدیمی را باز و بسته می‌کنند تا بفهمند چطور کار می‌کند. بالای میز هر کدامشان یک دوربین نصب شده تا تمام مراحل ضبط شود. هر کس بتواند قطعه‌ای را درست دوباره سرهم کند، پاداش می‌گیرد.

درحالی‌که دولت چین پروژه را مدیریت می‌کند، هواوی در تمام مراحل زنجیره تأمین، از طراحی تراشه و تجهیزات ساخت گرفته تا تولید و ادغام نهایی در محصولاتی مثل گوشی‌های هوشمند، حضور دارد و طبق گزارش‌ها «رن ژنگ‌فی»، مدیرعامل هواوی، شخصاً پیشرفت کار را به رهبران ارشد چین گزارش می‌دهد.

ایالات متحده در سال ۲۰۱۹ هواوی را در لیست سیاه قرار داد و شرکت‌های آمریکایی را از تجارت بدون مجوز با آن‌ها منع کرد.

هواوی برای پیشبرد این پروژه کارمندانش را در دفاتر، کارخانه‌ها و مراکز تحقیقاتی سراسر کشور مستقر کرده است. کارمندان تیم‌های نیمه‌رسانا اغلب در محل کار می‌خوابند، در طول هفته کاری حق بازگشت به خانه را ندارند و حتی دسترسی‌شان به تلفن هم محدود می‌شود.

داخل خود شرکت هواوی، عده‌ی کمی از کارمندان وسعت پروژه را می‌دانند. برای حفظ محرمانگی پروژه تیم‌ها را ایزوله نگه می‌دارند و کارمندان نمی‌دانند تیم‌های دیگر روی چه چیزی کار می‌کنند.

آنچه در شنژن ساخته شده، هنوز پاسخ نهایی چین به پایان انحصار دستگاه‌های EUV نیست، اما نقطه‌عطف مهمی محسوب می‌شود. همان‌طور که گزار‌ش‌ رویترز می‌گوید، این دستگاه با تولید نور فرابنفش شدید، توانسته یکی از دشوارترین گلوگاه‌های فنی را دست‌کم در سطح آزمایشگاهی پشت‌سر بگذارد. همین اتفاق، روایتِ «فاصله‌ی چندین‌ساله» چین از صنعت تراشه‌سازی را تضعیف می‌کند و نشان می‌دهد فشار تحریم‌ها و محدودیت‌های صادراتی، به‌جای متوقف‌کردن چین، مسیر را به سمت مهندسی معکوس، بازیافت قطعات و اجرای پروژه‌های محرمانه سوق داده است.

بااین‌حال فاصله‌ی «تولید نور EUV» تا «تولید تراشه‌ی پیشرفته، پایدار و اقتصادی» هنوز زیاد است. چالش اصلی در اپتیک فوق‌دقیق (عدسی‌ها و آینه‌ها در حد استانداردهای زایس)، یکپارچه‌سازی قابل‌اعتماد، کنترل آلودگی و رساندن سامانه به چرخه‌ی تولید انبوه است؛ به همین دلیل هم هدف‌گذاری ۲۰۳۰ واقع‌بینانه‌تر توصیف می‌شود. اگر چین به این مرحله برسد، حتی با تأخیر چندساله، نتیجه‌اش تغییر بازی در «تاب‌آوری زنجیره تأمین» خواهد بود؛ چراکه وابستگی به گلوگاه‌هایی که آمریکا و متحدانش کنترل می‌کنند، کاهش می‌یابد.

نتیجه‌ی کوتاه‌مدت این موفقیت، احتمالا ادامه‌ی اصطکاک در تجارت تراشه و تجهیزات و سخت‌ترشدن تصمیم‌گیری شرکت‌هایی مثل انویدیا در بازار چین است؛ و نتیجه‌ی بلندمدت، در صورت تحقق هدف ۲۰۳۰، ظهور یک مسیر بومی EUV است که موازنه‌ی قدرت در صنعت تراشه را به‌طرز قابل‌توجه‌ای تغییر می‌دهد، حتی اگر از نظر کارایی و مقیاس در ابتدا هم‌سطح بهترین‌های ASML نباشد.