الولايات المتحدة تصب الأموال في شرائح ، لكن حتى الإنفاق المرتفع له حدود

في سبتمبر ، جمعت شركة إنتل العملاقة للرقائق المسؤولين في قطعة أرض بالقرب من كولومبوس ، أوهايو ، حيث كانت تعهدت باستثمار 20 مليار دولار على الأقل في مصنعين جديدين لتصنيع أشباه الموصلات.

بعد شهر ، احتفلت شركة Micron Technology بإنشاء موقع تصنيع جديد بالقرب من سيراكيوز ، نيويورك ، حيث شركة الرقائق من المتوقع أن تنفق 20 مليار دولار بنهاية العقد وربما خمسة أضعاف ذلك في النهاية.

وفي ديسمبر ، استضافت شركة Taiwan Semiconductor Manufacturing Company حفلة في فينيكس ، حيث تخطط لذلك تضاعف استثماراتها ثلاث مرات لتصل إلى 40 مليار دولار وبناء مصنع جديد ثانٍ لإنتاج رقائق متطورة.

التعهدات هي جزء من تكثيف هائل في خطط صناعة الرقائق الأمريكية على مدى الأشهر الثمانية عشر الماضية ، والتي تم تشبيه نطاقها بـ استثمارات حقبة الحرب الباردة في سباق الفضاء. للطفرة تداعيات على القيادة التكنولوجية العالمية والجغرافيا السياسية ، مع الولايات المتحدة بهدف منع الصين من أن تصبح قوة متقدمة في الرقائق ، فإن شرائح من السيليكون التي أدت إلى إنشاء أجهزة حوسبة مبتكرة مثل الهواتف الذكية ونظارات الواقع الافتراضي.

اليوم ، تعد الرقائق جزءًا أساسيًا من الحياة الحديثة حتى بعد ابتكارات صناعة التكنولوجيا ، من المعدات العسكرية والسيارات إلى أدوات المطبخ والألعاب.

في جميع أنحاء البلاد ، تعهدت أكثر من 35 شركة بما يقرب من 200 مليار دولار لمشاريع التصنيع المتعلقة بالرقائق منذ ربيع عام 2020 ، وفقًا لجمعية صناعة أشباه الموصلات ، وهي مجموعة تجارية. ومن المقرر إنفاق الأموال في 16 ولاية ، بما في ذلك تكساس وأريزونا ونيويورك على 23 مصنعًا جديدًا للرقائق ، وتوسيع تسعة مصانع ، واستثمارات من الشركات التي تزود الصناعة بالمعدات والمواد.

الدفع هو أحد جوانب مبادرة السياسة الصناعية من قبل إدارة بايدن ، التي تقدم ما لا يقل عن 76 مليار دولار في شكل منح وائتمانات ضريبية وإعانات أخرى لتشجيع إنتاج الرقائق المحلية. إلى جانب توفير التمويل الكاسح للبنية التحتية والطاقة النظيفة ، تشكل الجهود أكبر استثمار أمريكي في التصنيع منذ الحرب العالمية الثانية ، عندما أطلقت الحكومة الفيدرالية العنان للإنفاق على السفن الجديدة وخطوط الأنابيب والمصانع لتصنيع الألمنيوم والمطاط.

قال دانييل أرمبروست ، الرئيس التنفيذي السابق لشركة Sematech ، وهو كونسورتيوم للرقائق تم تشكيله في عام 1987 مع وزارة الدفاع وتمويل من الشركات الأعضاء: “لم أشهد تسونامي مثل هذا من قبل”.

لقد راهن الرئيس بايدن بجزء بارز من أجندته الاقتصادية على تحفيز إنتاج الرقائق في الولايات المتحدة ، لكن أسبابه تتجاوز الفوائد الاقتصادية. الكثير من الرقائق المتطورة في العالم اليوم صنع في تايوان، الجزيرة التي تطالب الصين بحقوقها الإقليمية. وقد تسبب ذلك في مخاوف من أن سلاسل توريد أشباه الموصلات قد تتعطل في حالة حدوث صراع – وأن الولايات المتحدة ستكون في وضع غير مؤات من الناحية التكنولوجية.

قال المسؤولون التنفيذيون في الصناعة إن جهود الإنتاج الأمريكية الجديدة قد تصحح بعض هذه الاختلالات – ولكن إلى حد معين فقط.

سيستغرق بناء مصانع الرقائق الجديدة سنوات وقد لا تكون قادرة على تقديم تكنولوجيا التصنيع الأكثر تقدمًا في الصناعة عندما تبدأ عملياتها. يمكن للشركات أيضًا تأخير أو إلغاء المشاريع إذا لم يتم منحها إعانات كافية من البيت الأبيض. وقد يؤدي النقص الحاد في المهارات إلى إضعاف الطفرة ، حيث تحتاج المصانع المعقدة إلى عدد من المهندسين أكثر بكثير من عدد الطلاب الذين يتخرجون من الكليات والجامعات الأمريكية.

قال كريس ميللر ، الأستاذ المشارك للتاريخ الدولي في كلية فليتشر للقانون والدبلوماسية بجامعة تافتس ، ومؤلف كتاب كتاب حديث عن معارك صناعة الرقائق.

جادل مسؤولو البيت الأبيض بأن الاستثمارات في صناعة الرقائق ستقلل بشكل حاد نسبة الرقائق المطلوبة للشراء من الخارج ، مما يحسن الأمن الاقتصادي للولايات المتحدة. في حدث TSMC في ديسمبر ، سلط السيد بايدن الضوء أيضًا على التأثير المحتمل على شركات التكنولوجيا مثل Apple التي تعتمد على TSMC لاحتياجاتها الخاصة بصنع الرقائق. وقال إنه “يمكن أن يغير قواعد اللعبة” لأن المزيد من هذه الشركات “تجلب المزيد من سلسلة التوريد إلى الوطن”.

قادت الشركات الأمريكية إنتاج الرقائق لعقود بدءًا من أواخر الخمسينيات. لكن حصة البلاد من القدرة الإنتاجية العالمية تراجعت تدريجياً إلى حوالي 12 في المائة من حوالي 37 في المائة في عام 1990 ، حيث قدمت البلدان في آسيا حوافز لنقل التصنيع إلى تلك الشواطئ.

اليوم ، تمثل تايوان حوالي 22 بالمائة من إجمالي إنتاج الرقائق وأكثر من 90 بالمائة من الرقائق الأكثر تقدمًا ، وفقًا لمحللي الصناعة ورابطة صناعة أشباه الموصلات.

تم تعيين الإنفاق الجديد لتحسين وضع أمريكا. من المرجح أن يؤدي استثمار حكومي بقيمة 50 مليار دولار إلى دفع إنفاق الشركات الذي سيرفع حصة الولايات المتحدة من الإنتاج العالمي إلى ما يصل إلى 14 في المائة بحلول عام 2030 ، وفقًا لدراسة أجرتها مجموعة بوسطن الاستشارية في عام 2020 بتكليف من جمعية صناعة أشباه الموصلات.

قال جون نيوفر ، رئيس الاتحاد: “لقد وضعنا حقًا في اللعبة لأول مرة منذ عقود” ، مضيفًا أن التقدير قد يكون متحفظًا لأن الكونجرس وافق على دعم 76 مليار دولار في جزء من التشريع المعروف باسم قانون تشيبس. .

ومع ذلك ، من غير المرجح أن يقضي هذا التكثيف على اعتماد الولايات المتحدة على تايوان للحصول على الرقائق الأكثر تقدمًا. هذه الرقائق هي الأقوى لأنها تحتوي على أكبر عدد من الترانزستورات في كل شريحة من السيليكون ، وغالبًا ما يتم اعتبارها علامة على التقدم التكنولوجي للأمة.

قاد إنتل طويل السباق لتقليص عدد الترانزستورات على شريحة ، والتي توصف عادةً بالنانومتر ، أو أجزاء من المليار من المتر ، مع أرقام أصغر تشير إلى أحدث تقنيات الإنتاج. ثم تقدم TSMC للأمام في السنوات الأخيرة.

ولكن في موقعها في فينكس ، قد لا تستورد TSMC تقنيات التصنيع الأكثر تقدمًا. أعلنت الشركة في البداية أنها ستنتج رقائق بخمسة نانومتر في مصنع فينيكس ، قبل أن تقول الشهر الماضي إنها ستصنع أيضًا رقائق بأربعة نانومتر هناك بحلول عام 2024 وتبني مصنعًا ثانيًا ، سيفتتح في عام 2026 ، لرقائق بثلاثة نانومتر. . توقفت عن مناقشة المزيد من التقدم.

في المقابل ، مصانع TSMC في تايوان في نهاية عام 2022 بدأت في إنتاج تقنية ثلاث نانومتر. بحلول عام 2025 ، من المحتمل أن تبدأ المصانع في تايوان في إمداد شركة آبل بشرائح 2 نانومتر ، كما قال هاندل جونز ، الرئيس التنفيذي لشركة International Business Strategies.

ورفض TSMC وأبل التعليق.

من غير الواضح ما إذا كانت شركات الرقائق الأخرى ستجلب تقنية أكثر تقدمًا للرقائق المتطورة إلى مواقعها الجديدة. تخطط Samsung Electronics لـ استثمر 17 مليار دولار في مصنع جديد في تكساس لكنها لم تكشف عن تكنولوجيا الإنتاج الخاصة بها. تقوم إنتل بتصنيع الرقائق بحوالي سبعة نانومتر ، على الرغم من أنها قالت إن مصانعها في الولايات المتحدة ستنتج رقاقات بثلاثة نانومتر بحلول عام 2024 ومنتجات أكثر تقدمًا بعد ذلك بوقت قصير.

ومن المقرر أيضًا أن يؤدي ازدهار الإنفاق إلى تقليل اعتماد الولايات المتحدة على آسيا في أنواع أخرى من الرقائق ، وإن لم يكن محوه. تنتج المصانع المحلية حوالي 4 في المائة فقط من رقائق الذاكرة في العالم – وهي ضرورية لتخزين البيانات في أجهزة الكمبيوتر والهواتف الذكية وغيرها من الأجهزة الاستهلاكية – ويمكن لاستثمارات ميكرون المخطط لها أن ترفع هذه النسبة في النهاية.

ولكن لا يزال من المحتمل وجود فجوات في مجموعة متنوعة من الشرائح القديمة والأبسط ، والتي كانت تعاني من نقص في المعروض على مدار العامين الماضيين كان على شركات صناعة السيارات الأمريكية إغلاق المصانع وإنتاج مركبات مكتملة جزئيًا. TSMC هي منتج رئيسي لبعض هذه الرقائق ، لكنها تركز استثماراتها الجديدة على المزيد من المصانع المربحة للرقائق المتطورة.

قال مايكل هيرلستون ، الرئيس التنفيذي لشركة Synaptics ، وهي شركة مصممة لشرائح سيليكون فالي تعتمد بشكل كبير على مصانع TSMC الأقدم في تايوان: “لا يزال لدينا تبعية لا تتأثر بأي شكل أو شكل”.

من المتوقع أن يؤدي ازدهار صناعة الرقائق إلى خلق فرص عمل كبيرة تصل إلى 40 ألف وظيفة جديدة في المصانع والشركات التي توفرها ، وفقًا لاتحاد صناعة أشباه الموصلات. هذا من شأنه أن يضيف إلى حوالي 277000 موظف في صناعة أشباه الموصلات في الولايات المتحدة.

لكن لن يكون من السهل شغل الكثير من الوظائف الماهرة. تحتاج مصانع الرقائق عادة الفنيين لتشغيل آلات المصنع والعلماء في مجالات مثل الهندسة الكهربائية والكيميائية. يعد نقص المواهب أحد أصعب تحديات الصناعة ، وفقًا لاستطلاعات الرأي الأخيرة للمديرين التنفيذيين.

يحتوي قانون CHIPS على تمويل لتطوير القوى العاملة. كما أوضحت وزارة التجارة ، التي تشرف على صرف أموال المنح من أموال قانون CHIPS ، أن المنظمات التي تأمل في الحصول على تمويل يجب أن تضع خططًا لتدريب وتعليم العمال.

واستجابة لهذه المشكلة ، تخطط Intel لاستثمار 100 مليون دولار لتحفيز التدريب والبحث في الجامعات وكليات المجتمع والمعلمين التقنيين الآخرين. وضعت جامعة بوردو ، التي بنت مختبرًا جديدًا لأشباه الموصلات ، هدفًا لتخريج 1000 مهندس كل عام وجذبت صانع الرقائق SkyWater Technology لبناء مصنع تصنيع بقيمة 1.8 مليار دولار بالقرب من حرمها في إنديانا.

ومع ذلك ، قد يذهب التدريب إلى حد بعيد فقط ، حيث تتنافس شركات الرقائق مع الصناعات الأخرى التي هي في أمس الحاجة إلى العمال.

قال ميتش دانيلز ، الذي كان رئيس بيرديو في ذلك الوقت ، في حدث في سبتمبر: “سيتعين علينا بناء اقتصاد أشباه الموصلات يجذب الناس عندما يكون لديهم الكثير من الخيارات الأخرى”.

نظرًا لأن جهود التدريب قد تستغرق سنوات حتى تؤتي ثمارها ، فإن المديرين التنفيذيين في الصناعة يريدون تسهيل حصول العمال الأجانب ذوي التعليم العالي على تأشيرات للعمل في الولايات المتحدة أو البقاء بعد حصولهم على شهاداتهم. يدرك المسؤولون في واشنطن أن التعليقات التي تشجع على المزيد من الهجرة قد تثير نيرانًا سياسية.

لكن جينا ريموندو، وزير التجارة ، كان صريحًا في خطاب ألقاه في نوفمبر بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا.

وقالت إن جذب أفضل العقول العلمية في العالم “ميزة تخسرها أمريكا”. “ولن ندع ذلك يحدث.”