شاید تا به حال در مورد تراشه‌های نیمه هادی کمتر شنیده باشید، اما همه ما در زندگی روزمره خود از آنها استفاده می‌کنیم، اگرچه اهمیت این تکنولوژی فراتر از استفاده روزانه است. در حال حاضر دو ابرقدرت‌ جهان، آمریکا و چین در حال جنگ سرد بر سر این تراشه‌ها هستند.

تراشه‌های نیمه هادی چه اهمیتی دارند؟

از سفر، سرگرمی، کار و زندگی گرفته تا تلفن همراه، تجهیزات پزشکی، یخچال، کامپیوتر، ماشین حساب و خودرو، تراشه‌های نیمه هادی تقریبا در تمام دستگاه‌های الکترونیکی استفاده می‌شوند ولی این موضوع فقط در مورد تاثیر نیمه‌هادی‌ها در تکنولوژی روزانه ما نیست. تراشه‌های نیمه‌هادی در هوش مصنوعی، سیستم‌های نظامی و به طور کلی امنیت ملی، برتری نظامی و ژئوپلیتیک نقش بزرگی بازی می‌کنند. به همین دلیل است که آمریکا و چین، زمان و بودجه زیادی را در صنعت تراشه‌های نیمه‌هادی‌ سرمایه‌گذاری کرده‌اند.

جنگ تراشه‌های نیمه هادی چه زمانی شروع شد؟

آمریکا اولین کشوری بود که در صنعت تراشه‌های نیمه هادی پیشرو بود. طی دهه ۱۹۵۰، ارتش آمریکا و ناسا، ادارهٔ کل ملی هوانوردی و فضایی آمریکا، چشمشان را به این تراشه‌ها دوختند. ناسا به دنبال این بود که به ماه برود و ارتش آمریکا به دنبال گسترش فناوری سلاح‌های خود بود. صنعت تراشه‌ها در این دوره به معنی نوآوری‌های بزرگ برای دولت و شرکت‌های آمریکایی بود. کامپیوترهای خانگی، تلویزیون رنگی، ماهواره‌های پیشرفته‌تر از جمله  وسایل تکنولوژیک بودند که وارد بازار آمریکا شدند. هيچ کدام از این‌ها بدون تراشه‌های نیمه‌هادی ممکن نبود.

اگر این تراشه‌ها مهم هستند چرا تمام کشورها آن‌ها را تولید نمی‌کنند؟

پاسخ این است که تولید تراشه‌های نیمه‌هادی بدون کمک آمریکا، تایوان و هلند تقریبا غیرممکن است. تراشه‌های نیمه‌هادی در آزمایشگاه‌های مخصوص به نام «فب‌لب» تولید می‌شوند. آزمایشگاه‌های فب‌لب به‌طور کلی مجهز به مجموعه‌ای از ماشین‌های ساخت دیجیتال است. می‌شود گفت که این آزمایشگاه‌ها کارخانه‌ طراحی و ساخت این تراشه‌ها هستند، یک فرایند پیچیده که تنها در این کارخانه‌ها امکان پذیر است. چيزي که این فرایند را دشوار می‌کند جا دادن ده‌ها ميليون ترانزيستور روی يه تکه تراشه است. برای مثال، کمپانی آی.‌بی.‌ام. در سال ۲۰۲۱ یک تراشه تولید کرد که ترانزيستورهایش ۲ نانو متر عرض داشتند. برای مقایسه، ‌کلفتی ترانزيستورهای این تراشه به نازکی یک رشته دی.‌ان.ای. انسان بود. هر چه ترانزیستورهای بیشتری روی یک تراشه باشند، آن تراشه می‌تواند اطلاعات بیشتری را پردازش کند. چالش جدی قرار دادن میلیون‌ها ترانزیستور روی این تراشه‌ها است، حتی فرود یک تکه گرد و خاک بر روی تراشه می‌تواند آن را خراب کند. دشواری ساخت این تراشه‌ها، ساخت آنها را در آمریکا پرهزینه کرد.

گسترش زنجیره تامین تراشه‌های نیمه هادی                                       

در حین رونق صنعت تراشه ایالات متحده، کشورهای شرق آسیا به سرعت در حال توسعه بودند. آمریکا، برای حل مساله هزینه، شروع به واردات تراشه از ژاپن کرد. ژاپن می‌توانست تراشه‌ها را سریع‌تر و ارزان‌تر بسازد و به آمریکا بفرستد اما این تصمیم به زودی آمریکا را با چالش‌های جدیدی روبرو کرد. سال ۱۹۸۷ دولت آمریکا مالیات صد در‌صدی بر روی تراشه‌های وارداتی از ژاپن قرار داد. این اقدام ضربه شدیدی به صنعت تراشه ژاپن وارد کرد.

در همین حال اقتصاد تایوان به سرعت در حال رشد بود و آنها می‌خواستند وارد بازار تراشه شوند اما نمی‌خواستند دوباره اشتباه ژاپن را تکرار کنند. تایوان همچنین به طور فزاینده‌ای نگران تهدید از طرف چین، همسایه قدرتمند خود بود که قصدش برای الحاق تایوان به چین را آشکارا اعلام می‌‌کرد. تايوان شاهد چندین نتيجه مثبت از مشارکت با آمريکا درصنعت تولید تراشه‌های نیمه‌هادی بود. برای مثال، رشد اقتصادی، ایجاد وابستگی چین و آمریکا به تایوان و در نهایت حفاظت از خود در برابر تهدید چین. آمریکا از این فرصت استفاده کرد تا بسیاری از مهندسان تایوانی را به تحصیل در آمریکا دعوت کند. دولت تایوان این مهندسان  را تشویق کرد تا به تایوان برگردند، کار کنند و صنعت تراشه‌های نیمه‌هادی را در کشورشان توسعه دهند. تایوان به جای رقابت با آمریکا مانند استراتژی ژاپن،  با ساخت تراشه‌های آمریکایی، مشکل آمریکا و مسائل ژئوپلیتیک خود را حل کرد. شرکت «توليد نيمه‌هادی تايوان» ايجاد شد. تا سال‌های اول دهه ۲۰۰۰، تراشه‌ها به طور کامل وارد مسایل ژئوپلیتیک شده بودند.

صنعت تراشه امروز

زنجیره تامین تراشه‌ها امروز به طور ساده تقریبا اینگونه قابل توضیح است. ایالات متحده آمریکا ماشین‌آلات، نرم‌افزار و طرح تراشه‌ها را تولید می‌کند، ژاپن مواد شیمیایی و فلزات را برای تراشه‌ها می‌سازد، هلند یک ماشین لیزری پیچیده فرابنفش می‌سازد که برای کنده کاری تراشه‌ها استفاده می‌شود و در نهایت تایوان در کارخانه‌های فب‌لب، کار گران‌قیمت ساخت تراشه را انجام می‌دهد. در حال حاضر ۹۲ درصد تراشه‌های پیشرفته جهان در فب‌لب‌های تایوان ساخته می‌شوند. صنعت تراشه نیمه‌هادی چین به شدت به شرکت «توليد نيمه‌هادی تايوان» وابسته است. به گزارش شرکت خدمات مالی آی.‌ان.‌جی، در سال ۲۰۲۲ صادرات تراشه‌های نیمه‌هادی‌، حدود ۴۰ درصد صادرات تایوان را در برگرفت. چین بزرگترین مشتری تراشه‌های تایوان است. بلومبرگ گزارش داده است، واردات تراشه چین در سال ۲۰۲۰ نزدیک به ۳۸۰ میلیارد دلار بود که حدود ۱۸ درصد از کل واردات داخلی چین را تشکیل می‌داد.

پس چرا این همکاری اقتصادی منجر به صلح و ثبات نشد و جرقه یک جنگ سرد جدید شد؟

 با اینکه اقتصاد و ارتش چین، برای توسعه به شدت نیازمند به تراشه‌ هستند، چین دوست ندارد به تایوان و متحدینش، ژاپن و آمریکا متکی باشد. به ویژه به دلیل این‌که چین بارها تهدید کرده به تایوان حمله می‌کند. چین متوجه شده است که باید تراشه‌های خودش را بسازد اما این کار ساده‌ای نيست . پکن برنامه دارد کشتی‌های جنگی، هوش مصنوعی، پهپاد، ماهواره و تجهیزات بیشتری بسازد اما تمام این‌ها به تراشه نیاز دارند. شرکت‌های آمریکایی از این فرصت استفاده کردند و شروع به فروش نرم‌افزار، تجهیزات و طرح‌های تراشه به پروژه‌های نظامی در چین کردند و حتی شرکت «توليد نيمه‌هادی تايوان» هم شروع به ساخت تراشه برای چین کرد. روزنامه واشینگتن‌پست سال ۲۰۲۱ گزارش داد که چین در حال ساخت آزمایشگاه‌های فوق‌العاده پیشرفته برای آزمایش سلاح‌های فوق‌العاده پیشرفته خود بود. آنها از فناوری نیمه‌هادی آمریکا و متحدینش برای این کار استفاده کردند. چین، برای اولین بار با استفاده از تکنولوژی آمریکایی، آمریکا را در فناوری نظامی شکست داد. پکن در اوت سال ۲۰۲۱ اولین موشک مافوق صوت خود را با استفاده از تکنولوژی نیمه‌هادی آمریکا آزمایش کرد. شرکت‌های ایالات متحده عملا فن‌آوری مورد نیاز برای این موشک را برای چین فراهم کردند.

در سال ۲۰۲۲ و در واکنش به آزمایش موشکی چین، جو بایدن، رییس جمهوری آمریکا «قانون تراشه و علم ۲۰۲۲» را تصویب کرد که شامل ۳۹ میلیارد دلار مزایای مالیاتی می‌شد. با این قانون، نه تنها  جلوی دسترسی چین به تراشه‌های پیشرفته گرفته می‌شد، بلکه آمریکا حتی شرکت‌های خارج از آمریکا را که از فناوری آمریکایی استفاده می‌کردند از فروش تراشه به چین منع می‌کرد. واردات تراشه چین در سال ۲۰۲۲ طی دوره همه‌گیری کووید، اختلال در زنجیره تامین و به دلیل محدودیت‌های تجاری آمریکا بر این بخش کاهش پیدا کرد. به گزارش ساوت چاینا مورنینگ پست، روزنامه هنگ کنگی، چین در سال ۲۰۲۲ بیش از ۵۳۸ میلیارد دلار تراشه وارد کرد، یک کاهش ۱۵ درصدی نسبت به سال ۲۰۲۱. دلیل این سقوط، تغییر سیاست ایالات متحده و سخت‌تر کردن کنترل بیشتر بر صادرات تراشه پیشرفته به چین بود. این امر به شرکت‌های آمریکایی هم لطمه زد، چرا که آنها بزرگترین مشتری خود، چین را از دست دادند. برای جلوگیری از نارضایتی شرکت‌های تراشه‌ساز آمریکایی، قانون تراشه و علم ۲۰۲۲ شرکت‌های آمریکایی را به ساخت کارخانه‌های تولید تراشه در آمریکا  تشویق می‌کرد. علاوه بر این، ۱۱ میلیارد دلار برای تحقیق و توسعه در این زمینه اختصاص داده شد.

مساله ژئوپلیتیک

تراشه‌ها نه تنها برای فناوری و رشد اقتصادی استفاده می‌شوند، بلکه از نظر نظامی و ژئوپلیتیک نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند. می‌توان گفت که تراشه‌ها تبدیل به نفت قرن ۲۱ شده‌اند. سفر نانسی پلوسی، رئيس مجلس نمايندگان آمريکا به تایوان در اواسط ۲۰۲۲ فقط یک نمایش همبستگی نبود، بلکه همچنین در مورد صنعت نیمه‌هادی تایوان و اهمیت ژئوپلیتیکی تایوان بود. پس اگر تایوان بیشتر تراشه‌های جهان را تولید می‌کند و چین کمبود تراشه دارد، چرا چین به تایوان حمله نمی‌کند؟

پاسخ ساده این است که اگر چین به تایوان حمله کند، احتمالا تنها چیزی که به دست می‌آورد آزمایشگاه‌های خالی است که بدون نرم‌افزارها و مهندسان نمی‌توانند فعال باشند. به علاوه، جنگ در تایوان زنجیره تامین تراشه را مختل می‌کند اما چین می‌تواند از راه‌های دیگر استفاده کند تا دسترسی آمریکا و بقیه جهان را به این جزیره خودگردان قطع کند. پس از سفر نانسی پلوسی، ما شاهد یک محاصره دریایی چین در اطراف تایوان بودیم. پکن، با قرار دادن کشتی‌های جنگی خود در اطراف این جزیره، می‌تواند زنجیره تامین تراشه‌ها را بدون نیاز به جنگ قطع کند.

این سوال همچنان باقی می‌ماند که چگونه مشارکت اقتصادی بیشتر منجر به جنگ سرد جدیدی بین این دو ابرقدرت شد؟ می‌شود گفت که احتمال درگیری در قرن بیست‌و‌یکم چه شکلی خواهد بود. زمانی نفت و طلا با ارزش‌ترین منابع بودند اما در حال حاضر آینده جهان وابسته به صنعت تراشه است. هم اکنون نه تنها نبود این تراشه‌‌های کوچک می‌تواند زندگی روزمره را مختل کند بلکه حتی تفاوت بین برتری نظامی و اقتصادی را نیز نشان می‌دهد.