Close ad

حرب "أشباه الموصلات".. صراع مستمر بين القوى العظمى

30-4-2024 | 15:30
حرب  أشباه الموصلات  صراع مستمر بين القوى العظمىحرب أشباه الموصلات .. صراع مستمر بين القوى العظمى
أحمد سيد إمام
مجلة لغة العصر نقلاً عن

 في عالم التكنولوجيا سريع الخطى اليوم  تعتبر صناعة أشباه الموصلات محركا حاسما للتقدم والابتكار، ومن الواضح أنها تمر بتحولات كبيرة  في الفترة الحالية ستؤثر على مستقبل التكنولوجيا، ومن المعروف أن أشباه الموصلات والتي تُعرف غالبا بالدوائر المتكاملة أو الرقائق تعمل على تشغيل كل شيء بدءا من الهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة وحتى السيارات والمعدات الطبية.

موضوعات مقترحة

وأشباه الموصلات هي مادة لها خصائص كهربائية محددة تمكنها من العمل كأساس لأجهزة الكمبيوتر والأجهزة الإلكترونية الأخرى، وتتكون عادة من عنصر أو مركب كيميائي صلب يقوم بتوصيل الكهرباء في ظل ظروف معينة دون غيرها، وهذا يجعلها وسيلة مثالية للتحكم في التيار الكهربائي والأجهزة الكهربائية اليومية، ويمكن العثور عليها في آلاف المنتجات مثل أجهزة الكمبيوتر والهواتف الذكية والأجهزة المنزلية وأجهزة الألعاب والمعدات الطبية.

وتسمى المادة التي يمكنها توصيل الكهرباء بالموصل، والمادة التي لا تستطيع توصيل الكهرباء تسمى بالعازل وأشباه الموصلات لها خصائص تقع بين الموصل والعازل، ويتم تصنيع الصمام الثنائي والدائرة المتكاملة (IC) والترانزستور من أشباه الموصلات والمادة شبه الموصلة الأكثر شيوعا هي السيلكون.

ويمكن القول إن أشباه الموصلات التي لا يقل حجمها عن ظفر الإصبع هي أكثر المنتجات التي تم تصنيعها تعقيدا على الإطلاق يبلغ سمك الشريحة الشائعة نحو 1 ملليمتر فقط، وتحتوي على ما يقرب من 30 طبقة مختلفة من المكونات والأسلاك تسمى الوصلات البينية التي تشكل دوائرها المعقدة مليارات المفاتيح المجهرية التي تسمى الترانزستورات تجعل أشباه الموصلات تعمل.

ويتمتع سوق أشباه الموصلات بتاريخ طويل، يعود تاريخه إلى منتصف القرن العشرين وعلى مر السنين تطورت الصناعة من إنتاج الترانزستورات الأساسية إلى رقائق الذاكرة والمعالجات الدقيقة المعقدة للغاية، ويعتمد السوق على الطلب من مختلف الصناعات وسوف تغير التطورات الجديدة مشهد الصناعة في العالم، وتمتلك منطقة آسيا والمحيط الهادئ أكبر نسبة من سوق أشباه الموصلات العالمية، ومن المتوقع أن تتطور على المستوى العالمي خلال الفترة القادمة، ومع اعتماد العالم على منتجات التكنولوجيا الاستهلاكية المتطورة فقد زاد الطلب على أشباه الموصلات في الآونة الأخيرة، ومن المرجح أن تؤدي الابتكارات التكنولوجية مثل الذكاء الاصطناعي وإنترنت الأشياء وشبكات اتصال الجيل الخامس إلى تعزيز نمو سوق أشباه الموصلات العالمية، وتتمتع الصين بأعلى حصة سوقية في صناعة أشباه الموصلات في جميع أنحاء العالم مع توقعات شبه مؤكدة بارتفاع كبير خلال الفترة القادمة، ومن المتوقع أيضا أن تشهد أمريكا معدلات نمو ديناميكية بسبب استثماراتها في البحث والتطوير في مجال أشباه الموصلات ضمن أعمال أشباه الموصلات العالمية في حين من المرجح أن تتوسع صناعات السيلكون في إفريقيا، وكذلك أوروبا، بمستوى معتدل.


حرب أشباه الموصلات

 وبلغت قيمة حجم سوق أشباه الموصلات 527.88 مليار دولار أمريكي في عام 2021، ومن المتوقع أن ينمو من 573.44 مليار دولار أمريكي في عام 2022 إلى 1,380.79 مليار دولار أمريكي في عام 2029، بمعدل نمو سنوي مركب قدره 12.2٪ خلال الفترة بين 2022-2029، وسيطرت منطقة آسيا والمحيط الهادئ على السوق العالمي بحصة بلغت 54.92% في عام 2022، ويرجع نمو هذا السوق إلى زيادة استهلاك الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية في جميع أنحاء العالم، بالإضافة إلى ذلك، فإن ظهور تقنيات الذكاء الاصطناعي (AI)، وإنترنت الأشياء (IoT)، والتعلم الآلي (ML) يوفر فرصا جديدة لتطوير  لهذا السوق، وتساعد هذه التقنيات شرائح الذاكرة في معالجة كميات كبيرة من البيانات في وقت أقل  علاوة على ذلك، فإن الطلب المتزايد على رقائق الذاكرة الأسرع والمتقدمة في التطبيقات الصناعية سيدفع نمو سوق أشباه الموصلات العالمي إلى التقدم. وتؤدي التطورات في مجال الذكاء الاصطناعي وإنترنت الأشياء والأجهزة المتصلة لاسلكيا إلى خلق طلب كبير في جميع أنحاء العالم، وتقوم الشركات المصنعة الآن بتقديم ذاكرة عالية السعة وحزم متعددة الشرائح مدعومة بتدريب Al، والتي يتم استخدامها في الأجهزة المدمجة أو السحابية والهواتف المحمولة، وتم تجهيز غالبية هذه الشرائح الجديدة بنظام منظومة على شريحة (SoC) لتقديم مستويات عالية من التكامل، بالإضافة إلى ذلك يسمح هذا النظام أيضا للأجهزة بالعمل بكفاءة عالية في استهلاك الطاقة وأمان معزز، حيث إنها تدمج المعالجات والذاكرة وأجهزة إرسال واستقبال الترددات اللاسلكية وأجهزة الاستشعار وإدارة الطاقة والاتصال في وحدة واحدة. ويتم تقسيم سوق أشباه الموصلات العالمي على أساس المكونات والتطبيقات واستنادا إلى المكونات، يتم تقسيم صناعة أشباه الموصلات إلى أجهزة الذاكرة، والأجهزة المنطقية، وIC التناظرية، وMPU، وأجهزة الطاقة المنفصلة، وMCU، وأجهزة الاستشعار، وغيرها  ومن خلال التطبيقات، تم تقسيم سوق أشباه الموصلات العالمي إلى الشبكات والاتصالات، ومعالجة البيانات، والصناعة، والإلكترونيات الاستهلاكية، والسيارات، والحكومة.

 

فرص سوق أشباه الموصلات واسعة وتؤثر على معظم الصناعات


حرب أشباه الموصلات

وتمثل الهواتف الذكية سوقا مهما لصناعة أشباه الموصلات، خاصة وأن هذه الأجهزة أصبحت أكثر تقدما وقادرة على دعم شبكات الجيل الخامس والذكاء الاصطناعي وتطبيقات التكنولوجيا المتطورة وفي عام 2022، شكلت أشباه الموصلات للهواتف الذكية نحو 23 % من إيرادات الصناعة مع تخصيص 19 %  أخرى من سوق أشباه الموصلات لأجهزة الحوسبة الشخصية الأخرى، ومن المقرر أن تصبح الخوادم ومراكز البيانات فرصة أكثر أهمية مع نشر وحدات معالجة الرسومات لتسريع الأجهزة، بالإضافة إلى تدريب وتشغيل تطبيقات الذكاء الاصطناعي التوليدية مثل ChatGPT  وأخيرا، من المتوقع أيضا أن تشهد التطبيقات الصناعية وتطبيقات السيارات طلبا متزايدا نظرا لأن مرافق التصنيع والمركبات أصبحت أكثر ذكاء وأكثر اتصالا من أي وقت مضى، فإن الحاجة إلى تكنولوجيا أشباه الموصلات الأكثر تقدما لتحقيق هذه المهام تتزايد.

 

ارتفاع استهلاك السلع الإلكترونية الاستهلاكية يساعد في نمو صناعة أشباه الموصلات

  يؤدي ارتفاع مستويات الدخل والنمو السكاني السريع  إلى خلق طلب هائل على الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية العادية والمتقدمة، وتوجد شرائح الدوائر المتكاملة (ICs) في العديد من الأجهزة الإلكترونية، بما في ذلك الهواتف الذكية والغسالات وأجهزة التلفزيون والثلاجات من أجل الأداء الفعال والمناسب، وتقوم العديد من العلامات التجارية الرائدة في مجال الإلكترونيات الاستهلاكية، بما في ذلك سامسونج وأبل وهواوي، باستثمارات كبيرة في تقديم أجهزة جديدة لتلبية طلب المستهلكين المتزايد على الأجهزة المتقدمة مما يدعم نمو السوق، ومن المتوقع أن تشهد الصين طلبا قويا على شرائح الهواتف المحمولة بسبب مصانع التصنيع والتجميع القائمة للعديد من الشركات المصنعة للهواتف الذكية المعروفة. علاوة على ذلك تشهد الصناعة في تايوان نموا كبيرا، وهو ما ينعكس في عدد الشركات التايوانية المصنعة لأجهزة الكمبيوتر الشخصية واستثماراتها المتزايدة في قطاع البحث والتطوير، وتشتهر البلاد أيضا بتصنيع الدوائر المتكاملة المدمجة والمعتمدة على التكنولوجيا المتقدمة، مما يخلق آفاق نمو مربحة للسوق.


حرب أشباه الموصلات

 

الاتجاهات التي تشكل صناعة أشباه الموصلات

 

 التقدم التكنولوجي
ويظل سعي صناعة أشباه الموصلات المستمر إلى التحسين يشكل اتجاها مميزا، ولقد هيمن قانون مور، الذي يتنبأ بزيادة مضاعفة كثافة الترانزستورات على الشريحة كل عامين، على قطاع أشباه الموصلات لعقود من الزمن،  ومع ذلك عندما تصل عمليات الإنتاج التقليدية إلى القيود المادية يتم البحث عن مواد وتصميمات مبتكرة مثل الرقائق ثلاثية الأبعاد والطباعة الحجرية الأوروبية فوق البنفسجية (EUV).

 

 كهربة Electrification  صناعة السيارات


تشهد صناعة السيارات تحولا نحو السيارات الكهربائية والسيارات ذاتية القيادة، ويتطلب هذا التحول حلولا متقدمة لأشباه الموصلات لأنظمة السلامة والمعلومات والترفيه وإلكترونيات الطاقة ومصفوفات أجهزة الاستشعار، لذلك تلعب أشباه الموصلات دورا حيويا في تعزيز كفاءة السيارة والاتصال وتجربة القيادة الشاملة.

 

 شبكات اتصال الجيل الخامس 5G:
يعد إطلاق شبكات الجيل الخامس بسرعات أسرع للبيانات وزمن وصول أقل مما يتيح عصرا جديدا من الأجهزة المترابطة لدعم هذه التكنولوجيا، ويجب أن تلبي أشباه الموصلات المتطلبات الأساسية لكفاءة الطاقة وعرض النطاق الترددي وقدرات المعالجة، ويقوم المصنعون بتطوير شرائح محسنة لمحطات الجيل الخامس الأساسية والهواتف الذكية وأجهزة إنترنت الأشياء. 

 

 الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي:
أدى دمج التعلم الآلي والذكاء الاصطناعي (AI) في مجموعة متنوعة من التطبيقات إلى زيادة الطلب على أجهزة الكمبيوتر عالية الأداء، على سبيل المثال، تتطلب معالجة اللغة الطبيعية والتعرف على الصور وحدات معالجة مركزية قوية ومسرعات أجهزة ذات مواصفات خاصة، ونتيجة لذلك تعمل الشركات على تطوير معالجات مخصصة لأعباء عمل الذكاء الاصطناعي، مما يعزز التقدم في العوامل العصبية وتقنيات الحوسبة الكمومية.

 

شركات أشباه الموصلات الرائدة في العالم عام 2024 من حيث القيمة السوقية


حرب أشباه الموصلات

صنفت شركة إنفيديا كواحدة من شركات أشباه الموصلات الرائدة من حيث القيمة السوقية، ويقع المقر الرئيسي للشركة في كاليفورنيا، وهي لاعب رئيسي في سوق أشباه الموصلات، مع التركيز على وحدات معالجة الرسومات (GPUs) والذكاء الاصطناعي، تليها TSMC، وBroadcom، ASML  ويعكس هذا المزيج من الشركات الطبيعة الواسعة والمعقدة لصناعة أشباه الموصلات، حيث تضم شركات من جميع أنحاء العالم تشترك جميعها في التصنيع.

وتهيمن شركات من أمريكا الشمالية ومنطقة آسيا والمحيط الهادئ على صناعة أشباه الموصلات العالمية، كما تُصنف دول مثل الصين واليابان وكوريا الجنوبية وتايوان على أنها من أكبر الأسواق للإنفاق على معدات أشباه الموصلات، وتعتبر شركة ASML  الهولندية إحدى الشركات الرائدة في مجال تصنيع آلات صنع الرقائق في العالم، والشركة الوحيدة في العالم التي تنتج آلات الطباعة الحجرية فوق البنفسجية EUV.

وفي الربع الأخير من عام 2023، سجلت شركة تصنيع أشباه الموصلات التايوانية (TSMC) حصة سوقية بلغت 61.2 % في سوق مسبك أشباه الموصلات العالمي، بينما احتلت سامسونج 11.3 % من السوق، ومن حيث الإيرادات حققت أكبر 10 مسابك لأشباه الموصلات في جميع أنحاء العالم 30.49 مليار دولار أمريكي في الربع الرابع من عام 2023.

 ويمكن تصنيف سلسلة توريد أشباه الموصلات إلى 3 مراحل تقريبا، وهى التصميم والتصنيع والتجميع، يُشار إلى الشركات التي تنفذ جميع هذه الخطوات الثلاث باسم الشركات المصنعة للأجهزة المتكاملة، مثل إنتل – سامسونج. والشركات التي تقوم بتصميم وتطوير الرقائق فقط بدون مصنع لتصنيع والمعروفة باسم شركات fabless IC  تعتمد على الشركات المصنعة للرقائق أو المسابك، من أجل التصنيع.

ومن الشركات المهمة في صناعة أشباه الموصلات شركة إنتل في كاليفورنيا، وهي شركة رائدة عالميا في تصنيع أشباه الموصلات، وتوفر مجموعة واسعة من حلول الحوسبة والاتصالات وشركة كوالكوم في كاليفورنيا أيضا، وتشتهر بمساهماتها في مجال الاتصالات المتنقلة وتقنيات أشباه الموصلات، ويعد تركيز الشركة على منصات الهاتف المحمول وحلول الاتصال أمرا بالغ الأهمية في سوق الهاتف المحمول المزدهر، وتعتبر سامسونج  الكورية لاعبا رئيسيا في سوق أشباه الموصلات العالمية بما في ذلك رقائق الذاكرة والمعالجات.  

وشركة "إس كيه هاينكس" ويقع مقرها في جيونج جي بكوريا الجنوبية، وتعد إس كيه هاينكس شركة تصنيع رئيسية لأشباه الموصلات، وهي متخصصة في حلول الذاكرة تلعب مساهمات الشركة في تقنيات الذاكرة دورا حيويا في تلبية الطلب المتزايد على تخزين البيانات في العالم.

وشركة توشيبا، حيث يقع مقر الشركة في طوكيو باليابان، وهي مجموعة شركات متنوعة تتمتع بحضور قوي في صناعة أشباه الموصلات، تساهم حلول أشباه الموصلات التي تقدمها الشركة، بما في ذلك أجهزة الذاكرة والتخزين، في المشهد التكنولوجي. وشركة ميكرون تكنولوجي، حيث يقع مقرها في أيداهو بالولايات المتحدة، وهي شركة رائدة في مجال أشباه الموصلات متخصصة في حلول الذاكرة والتخزين، تلبي منتجات الشركة مختلف الصناعات، بما في ذلك تخزين البيانات والحوسبة، وتعزيز البنية التحتية التكنولوجية.

كلمات البحث
اقرأ أيضًا:
الأكثر قراءة