وجهات نظر وجوانب رئيسية في قطاع أشباه الموصلات العالمي

إنفورماتيك ديجيتال » موارد » وجهات نظر وجوانب رئيسية في قطاع أشباه الموصلات العالمي

أصبحت أشباه الموصلات البنية التحتية الخفية للاقتصاد الرقمي : فبدونها لما وُجدت الهواتف الذكية، أو أجهزة الكمبيوتر، أو المركبات الكهربائية، أو شبكات الجيل الخامس، أو مراكز البيانات، أو معظم الأجهزة الإلكترونية الصناعية والاستهلاكية التي نستخدمها يوميًا. وقد بلغت أهميتها حدًا جعلها موردًا استراتيجيًا، في قلب التوترات الجيوسياسية الكبرى، ومحورًا لأكبر برامج الاستثمار التكنولوجي العامة في العالم.

شهد هذا القطاع في السنوات الأخيرة مزيجًا من الطلب المتزايد، واختناقات العرض، والتوترات التجارية، وموجة جديدة من الاستثمارات، مما جعله محط أنظار العالم. في الوقت نفسه، تُسهم تقنيات الذكاء الاصطناعي التوليدي، والأتمتة الصناعية، وكهربة النقل، والتحول في قطاع الطاقة، في زيادة عدد الرقائق الإلكترونية في كل جهاز. إن فهم وجهة هذه الصناعة ليس مجرد فضول تكنولوجي، بل هو أمر بالغ الأهمية للحكومات والشركات والمستثمرين الذين يسعون إلى استشراف المخاطر والفرص.

آفاق النمو والإيرادات الأخيرة للقطاع

خرج قطاع أشباه الموصلات من عام 2023 متأثراً إلى حد ما بجائحة كورونا، لكن عام 2024 شهد نقطة تحول حاسمة: إذ بلغت المبيعات العالمية حوالي 607.400 مليار دولار أمريكي ، وفقاً لتقديرات ستاتيستا، ما يمثل انتعاشاً قوياً بعد تعديلات المخزون في العام السابق. وتتفق مصادر متعددة على أن هذا الارتفاع ليس مؤقتاً، بل هو مقدمة لدورة توسع جديدة.

بحلول عام 2025، تتوقع منظمات مختلفة نموًا طموحًا. تتوقع شركة ديلويت مبيعات تقارب 697.000 مليار دولار ، بينما ترفع إحصاءات تجارة أشباه الموصلات العالمية (WSTS) التوقعات إلى حوالي 728.000 مليار دولار. في الوقت نفسه، تشير تحليلات سوقية أخرى إلى أن قيمة القطاع ستبلغ حوالي 702.000 مليار دولار في عام 2025، وتتوقع أن تصل إلى ما يقارب 951.000 مليار دولار في عام 2030، بمعدل نمو سنوي متوسط ​​يتراوح بين 6 و7%، مدعومًا بشحن أكثر من تريليون وحدة من الرقائق سنويًا.

يعكس رأس المال السوقي هذا التفاؤل: فقد تجاوزت القيمة الإجمالية لأكبر عشر شركات في مجال تصنيع الرقائق الإلكترونية 6,5 تريليون دولار بنهاية عام 2024 ، أي ما يقارب ضعف قيمتها في العام السابق. مع ذلك، لم يكن هذا الارتفاع متساوياً: فقد قادت الشركات المرتبطة بالذكاء الاصطناعي التوليدي والحوسبة عالية الأداء هذا الصعود بوضوح، بينما حققت القطاعات التقليدية نمواً بوتيرة أبطأ.

يُجمع الخبراء في السوق على أنه، بهذا المعدل، ستتحول صناعة أشباه الموصلات إلى صناعة تريليونية الدولارات قبل نهاية العقد . ويدعم هذا التوسع انتعاش الأسواق الدورية (أجهزة الكمبيوتر الشخصية، والهواتف الذكية، والسيارات) وموجات جديدة من الطلب في مراكز البيانات، والحوسبة الطرفية، والاتصالات المتقدمة، والطاقة المتجددة.

تعزيز الذكاء الاصطناعي والحوسبة السحابية

كان المحرك الأبرز للدورة الأخيرة هو الانتشار الواسع للذكاء الاصطناعي التوليدي ، الذي أدى إلى زيادة الطلب على الرقائق عالية الأداء لتدريب نماذج اللغة الضخمة واستنتاجها. في عام 2024، تجاوزت مبيعات الرقائق المرتبطة مباشرة بالذكاء الاصطناعي التوليدي ( وحدات المعالجة المركزية مثل معالجات إنتل ، وخاصة وحدات معالجة الرسومات والمسرعات المصممة خصيصًا لمراكز البيانات) 125.000 مليار دولار، مع توقعات بتجاوزها 150.000 مليار دولار بحلول عام 2025.

تُضاعف كبرى شركات الحوسبة السحابية ومزودي خدمات الحوسبة فائقة السرعة استثماراتها الرأسمالية في وحدات معالجة الرسومات (GPUs) ومسرعات الذكاء الاصطناعي وذاكرة النطاق الترددي العالي (HBM) ، مما يدفع مصانع أشباه الموصلات مثل TSMC إلى تسجيل مستويات قياسية في إنتاج رقائق السيليكون للحوسبة عالية الأداء. وتتوقع TSMC نفسها أن تُشكّل معالجات الذكاء الاصطناعي نحو خُمس إيراداتها خلال بضع سنوات، مما سيؤثر بشكل كبير على القطاع بأكمله.

لا يقتصر هذا الهوس بالذكاء الاصطناعي على مراكز البيانات فحسب، بل يمتد إلى حافة الشبكة. فبالإضافة إلى الهواتف الذكية والأجهزة القابلة للارتداء وأجهزة إنترنت الأشياء والأجهزة المنزلية الذكية، باتت هذه الأجهزة تتضمن وحدات معالجة عصبية (NPUs) ودوائر متكاملة خاصة بالتطبيقات (ASICs) منخفضة الطاقة، قادرة على تشغيل نماذج التعلم الآلي على الجهاز نفسه، مما يُحسّن الخصوصية ويقلل زمن الاستجابة مقارنةً بالحوسبة السحابية.

يُؤدي تقارب الحوسبة والذاكرة والبنية التحتية إلى ظهور مستويات جديدة من التخصص: فقد أصبحت ذاكرة HBM ضرورية تقريبًا لمسرعات الذكاء الاصطناعي ، بينما تُعيد مراكز البيانات تصميم بنى الطاقة والتبريد الخاصة بها (غالبًا باستخدام أنظمة التبريد السائل) لدعم كثافة طاقة تصل إلى عدة كيلوواط لكل رف. وهذا بدوره يُحفز الطلب على دوائر متكاملة متطورة لإدارة الطاقة، وأجهزة استشعار حرارية، ومكونات طاقة من الجيل التالي.

دورة الصناعة، والطبيعة الدورية، ودور الأسواق النهائية

بغض النظر عن صعود الذكاء الاصطناعي، يحافظ قطاع أشباه الموصلات على نمو هيكلي يتجاوز الناتج المحلي الإجمالي العالمي ، لأن كل جيل جديد من المنتجات يضم رقائق أكثر من الجيل السابق. ويستمر محتوى أشباه الموصلات في السيارات والأجهزة الاستهلاكية والآلات الصناعية ومعدات الاتصالات في النمو، مما يجعل الرقائق الدقيقة العمود الفقري الحقيقي للمجتمع الرقمي.

مع ذلك، تُعدّ هذه الصناعة شديدة التأثر بالدورات الاقتصادية، وتتأثر بشدة باختلالات العرض والطلب . فبناء مصنع متطور يستغرق سنوات ويتطلب استثمارات بعشرات المليارات، مما يؤدي إلى تأخير في توفير طاقة إنتاجية إضافية للسوق. وهذا بدوره يُسبب دورات متكررة من النقص والفائض، مما يؤثر على الأسعار وأداء أسهم الشركات العاملة في هذا القطاع.

في عام 2023، حدث تصحيح في السوق عقب تراكم المخزون بعد الجائحة ، لا سيما في قطاعات مثل الذاكرة وأجهزة الكمبيوتر والهواتف الذكية، مما أدى إلى انخفاض المبيعات مقارنة بعام 2022 (بحوالي 70.000 مليار دولار أمريكي أقل، وفقًا لبيانات Statista). وقد بدأ هذا التصحيح بالتراجع تدريجيًا خلال عام 2024، مع ظهور مؤشرات على تحسن في مبيعات ذاكرة DRAM وذاكرة NAND، وانتعاش تدريجي في قطاع الإلكترونيات الاستهلاكية.

تشير بيانات رابطة صناعة أشباه الموصلات إلى أن القطاع يمر بمرحلة نمو متسارع ضمن الدورة الاقتصادية ، وهو ما يتزامن تاريخياً مع أداء إيجابي نسبياً لسوق الأسهم. مع ذلك، انخفض مؤشر SOX متساوي الأوزان، الذي يتتبع أداء الشركات الكبرى في القطاع، بأكثر من 20% عن أعلى مستوياته الأخيرة، مما يعكس مخاوف السوق بشأن قوة واستدامة التعافي.

حتى الآن، هيمنت تقنيات الذكاء الاصطناعي بشكل كبير على هذه الدورة الاقتصادية، بينما شهدت قطاعات رئيسية أخرى - كالهواتف الذكية، وأجهزة الكمبيوتر الشخصية، والمعدات الصناعية، والسيارات - تعافياً أبطأ نوعاً ما. ولا يزال قطاع السيارات، الذي تضرر بشدة من اختناقات تصنيع الرقائق الإلكترونية خلال الجائحة، يمر بعمليات تصحيح المخزون ، على الرغم من أن المؤشرات تدل على استقرار تدريجي.

العوامل التي تحرك الطلب الهيكلي

بالنظر إلى المدى المتوسط ​​والطويل، يدعم الطلب على أشباه الموصلات عدة عوامل تكنولوجية واقتصادية رئيسية . ويؤدي انتشار تطبيقات الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي، سواء في الحوسبة السحابية أو على مستوى الحوسبة الطرفية، إلى زيادة استهلاك رقائق المنطق والذاكرة عالية الأداء. وتوقعت الجمعية العالمية لتكنولوجيا أشباه الموصلات (WSTS) نموًا سنويًا بنسبة تتجاوز 10% (حوالي 37% للمنطق و20% للذاكرة في النصف الأول من عام 2025)، مدعومًا ببنية مراكز البيانات التحتية والتطبيقات المتقدمة الأولى للذكاء الاصطناعي.

يُضاف إلى ذلك اتجاهات أخرى: توسع شبكات الجيل الخامس (5G) والتجارب المبكرة لشبكات الجيل السادس (6G) ، والانتشار الواسع للحوسبة السحابية، واستخدام الطابعات ثلاثية الأبعاد، والأتمتة الصناعية القائمة على إنترنت الأشياء، والتحول الشامل لقطاع النقل إلى الكهرباء. تتطلب كل تقنية من هذه التقنيات مزيجًا معقدًا من الرقائق التناظرية، ومصادر الطاقة، وأجهزة الاستشعار، والمعالجات، والذاكرة.

تُعدّ السيارات مثالاً بارزاً على هذا التحوّل الجذري: إذ تُشكّل الإلكترونيات حالياً نحو 40% من التكلفة الإجمالية لسيارات محركات الاحتراق الداخلي ، وترتفع هذه النسبة في السيارات الكهربائية والطرازات المزودة بأنظمة مساعدة السائق المتقدمة (ADAS). وتتضمن السيارات الكهربائية وأنظمة القيادة الذاتية من المستوى الثاني وما بعده أشباه موصلات طاقة إضافية (كربيد السيليكون، نتريد الغاليوم)، ومعالجات عالية الأداء لدمج البيانات الحسية، ورقائق مخصصة للسلامة الوظيفية.

يُسهم التحول في قطاع الطاقة أيضاً في زيادة أهمية أشباه الموصلات المستخدمة في محولات الطاقة الشمسية وطاقة الرياح وأنظمة تخزين الطاقة . وتُعد هذه المكونات بالغة الأهمية لتحسين كفاءة الطاقة وتقليل الفاقد في تحويل الطاقة وإدارتها، سواء في توليد الطاقة المتجددة أو الشبكات الذكية.

يشير اجتماع هذه العوامل إلى طلب هيكلي تصاعدي قوي، وإن لم يخلُ من تقلبات. قد تؤدي طفرات النمو الحادة إلى إجهاد سلسلة التوريد ، بينما قد يؤدي دخول كميات كبيرة من الطاقة الإنتاجية الجديدة في الوقت نفسه إلى فترات من فائض العرض وضغط نزولي على الأسعار، كما حدث بالفعل في عام 2023.

الدعم الحكومي، وإعادة التوطين، ومخاطر الطاقة الإنتاجية الزائدة

أدت الأهمية الاستراتيجية لأشباه الموصلات إلى قيام الحكومات في الاقتصادات الكبرى بإطلاق برامج تحفيزية غير مسبوقة لتعزيز الإنتاج المحلي، وتنويع سلسلة التوريد، وتقليل الاعتماد على آسيا.

في الاتحاد الأوروبي، يقوم ما يسمى بقانون الرقائق الأوروبية بتعبئة حوالي 43.000 مليار يورو بهدف مضاعفة حصة الاتحاد الأوروبي في السوق العالمية إلى 20٪ بحلول عام 2030. وتريد بروكسل بناء نظام بيئي أكثر مرونة، ودعم المصانع المتطورة، وتعزيز المكانة الأوروبية في القطاعات التي تتمتع فيها بالفعل بقوة، مثل السيارات والصناعة وأشباه الموصلات المركبة (كربيد السيليكون، نتريد الغاليوم) الموجهة نحو الطاقات المتجددة.

في الولايات المتحدة، خصص قانون CHIPS والعلوم، الذي أُقرّ عام 2022، ما يقارب 52.000 مليار دولار أمريكي كمنح مباشرة وأكثر من 100.000 مليار دولار أمريكي كحوافز ضريبية لتنشيط صناعة أشباه الموصلات المحلية ودعم المشاريع واسعة النطاق لمصانع المنطق والذاكرة والتغليف المتقدم. وتشير التقديرات إلى أن إجمالي الالتزامات المعلنة في مختلف الولايات، بما في ذلك الاستثمارات الخاصة، يتجاوز 540.000 مليار دولار أمريكي.

انضمت الهند إلى هذا السباق بخطة حوافز طموحة لجذب الاستثمارات في تصنيع الرقائق الإلكترونية وتغليفها واختبارها (OSAT) . ومن الأمثلة الرمزية على ذلك خطة شركة مايكرون لافتتاح مصنع لتجميع واختبار ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية (DRAM) وذاكرة NAND في ولاية غوجارات، وهو ما يتماشى مع استراتيجية البلاد لتقليل الواردات والسعي لتصبح لاعباً رئيسياً في سلسلة توريد أشباه الموصلات العالمية.

من جانبها، تعمل الصين على المضي قدماً في خارطة طريق "صنع في الصين 2025" بدعم قوي من الدولة للمصانع المحلية، وتطوير أدوات EDA المحلية، وبناء القدرات في العقد الناضجة (28 نانومتر وما فوق)، في حين تتعامل مع القيود المتزايدة على واردات المعدات والبرامج المتقدمة من الولايات المتحدة وشركائها.

إن نشر هذه المحفزات له جانبان: من ناحية، فهو ينوع الإنتاج جغرافيا ويقلل من نقاط الضعف المرتبطة بالتركيز المفرط في شرق آسيا؛ ومن ناحية أخرى، هناك خطر من أن تنمو القدرة الإنتاجية الجديدة بشكل أسرع من الطلب الحقيقي، مما يؤدي إلى مراحل من فائض الطاقة الإنتاجية، والضغط على هوامش الربح، ونوبات من حروب الأسعار في خطوط إنتاج معينة.

التوترات الجيوسياسية وضوابط التصدير

أصبحت الريادة في مجال أشباه الموصلات فصلاً محورياً في التنافس التكنولوجي بين الولايات المتحدة والصين ، مما يؤثر بشكل مباشر على هيكل السوق. وقد حدّت جولات متتالية من ضوابط التصدير الأمريكية ليس فقط من بيع رقائق الذكاء الاصطناعي المتقدمة والحوسبة الفائقة للشركات الصينية، بل أيضاً من توريد معدات التصنيع، وأدوات القياس، وبرامج تحليل التصميم الإلكتروني (EDA)، وخدمات الصيانة.

شددت هولندا القيود المفروضة على بعض أجهزة الطباعة الحجرية العميقة وأجهزة الأشعة فوق البنفسجية المتطرفة (EUV)، مما أثر على موردين رئيسيين مثل شركة ASML، في حين تفرض دول غربية أخرى متطلبات ترخيص لتصدير المعدات الحيوية. وقد أدت هذه الإجراءات إلى مواجهة عشرات الشركات الصينية عوائق ترخيص إضافية ، مما عجل ببرامج الاستبدال المحلية وغير استراتيجيات الشراء لدى كبرى شركات تصنيع الرقائق الإلكترونية.

يتجلى التوتر الجيوسياسي أيضاً في الوضع في تايوان، المركز العالمي لصناعة أشباه الموصلات المتقدمة: فمن خلال شركة TSMC، تُصدّر الجزيرة ما يقارب ثلاثة أخماس صادرات العالم من أشباه الموصلات المتطورة . وقد حذّر الرئيس التنفيذي للشركة بنفسه من أن نزاعاً عسكرياً في المنطقة قد يُوقف إنتاجها، الأمر الذي ستكون له عواقب وخيمة على الاقتصاد العالمي.

عملياً، تستجيب الشركات متعددة الجنسيات في هذا القطاع باستراتيجيات التوريد المزدوج، وخطط إنتاج متعددة في مناطق مختلفة ، وزيادة الموارد المخصصة للامتثال التنظيمي وإدارة المخاطر. يؤدي هذا التشتت التنظيمي إلى زيادة تكاليف التنسيق، وتعقيد عملية التوحيد القياسي، وقد يؤخر طرح بعض الأجهزة التي تعتمد على سلاسل التوريد العالمية في السوق.

أهم اتجاهات التكنولوجيا: العُقد، والرقاقات الصغيرة، والطباعة الحجرية

على الصعيد التكنولوجي، يتحرك القطاع في اتجاهين: من جهة، السباق نحو أحدث تقنيات التصنيع (3 نانومتر، 2 نانومتر، وأقل من 2 نانومتر) ؛ ومن جهة أخرى، استغلال التقنيات الناضجة التي لا تزال ضرورية لتطبيقات التناظرية والطاقة ووحدات التحكم الدقيقة.

بحلول عام 2024 تقريبًا، شكلت عمليات تصنيع الرقائق بتقنية 5 نانومتر أكثر من ثلث إيرادات مصانع الرقائق، بينما بدأت منصة 3 نانومتر بالانتشار ، مقتربةً من 20% من إيرادات شركة TSMC. وكانت معالجات تطبيقات الهواتف الذكية المتطورة وأنظمة SoCs المُخصصة للذكاء الاصطناعي أول من اعتمد هذه التقنيات. أما قطاع السيارات، الأكثر تحفظًا نظرًا لمتطلبات التأهيل والسلامة الوظيفية، فسيتبع هذا النهج مع اكتمال المكتبات واعتماد العمليات.

لا تزال التصاميم الهندسية الناضجة (28 نانومتر وما فوق) تتمتع بحالة ممتازة بفضل دوائر إدارة الطاقة المتكاملة، ووحدات التحكم الدقيقة، ووحدات الترددات اللاسلكية الأمامية ، حيث يكمن العامل الأساسي في الأداء التناظري، والمتانة، والتكلفة، بدلاً من كثافة الترانزستورات. وتستفيد شركات تصنيع الرقائق مثل GlobalFoundries وUMC وSMIC من هذا الطلب من خلال عمليات مُحسّنة للترددات اللاسلكية، والذاكرة غير المتطايرة المدمجة، وتطبيقات محددة.

يُعدّ اعتماد البنى القائمة على الرقاقات الصغيرة والتغليف المتقدم تحولاً جذرياً هاماً . فبدلاً من تصميم رقاقة واحدة متكاملة، بدأ المصنّعون بتجميع عدة رقاقات سيليكون متخصصة (وحدات المعالجة المركزية، ووحدات معالجة الرسومات، والمسرّعات، ووحدات الأمان) في حزمة واحدة، متصلة باستخدام معايير مثل UCIe. هذا يقلل تكاليف التطوير، ويحسّن كفاءة التصنيع، ويتيح مرونة أكبر في التصميم.

في مجال الطباعة الحجرية، يُمثل استخدام معدات الطباعة الحجرية بالأشعة فوق البنفسجية ذات الفتحة العددية العالية أحد أهم عوائق دخول السوق : إذ قد تصل تكلفة كل جهاز إلى حوالي 380 مليون دولار أمريكي، ويتطلب مرافق متخصصة للغاية، بدءًا من أرضيات فائقة الصلابة وصولًا إلى إمداد مستقر بالمياه والطاقة. ولا يقتصر التحدي على الجانب التقني فحسب، بل يشمل أيضًا الجانب الاقتصادي، مما يحد من دخول السوق ويحصره في عدد قليل من الشركات التي تمتلك الدعم المالي الكافي.

تجزئة السوق ونماذج الأعمال

بالنظر إلى قطاع الإلكترونيات حسب نوع الجهاز، تُشكّل الدوائر المتكاملة أكثر من 80% من الإيرادات ، مدفوعةً بوحدات المعالجة المركزية، ووحدات معالجة الرسومات، والذاكرة، ودوائر المنطق عالية الكثافة. ومن المتوقع أن يحافظ هذا القطاع على نمو سنوي يتراوح بين 6 و7%، مدعومًا بمراكز البيانات، ومنصات الذكاء الاصطناعي، وإلكترونيات السيارات، والأتمتة الصناعية.

تُعدّ أشباه الموصلات المنفصلة (الثنائيات، ترانزستورات الطاقة، الثايرستورات)، رغم أنها تمثل حصة أصغر من السوق من حيث القيمة، ضرورية في تنظيم الجهد، وتشغيل المحركات، والتحويل بترددات الراديو . وقد أدى ظهور مواد مثل كربيد السيليكون (SiC) ونيتريد الغاليوم (GaN) إلى تحويل تطبيقات الجهد العالي نحو حلول أكثر كفاءة، مثل محولات الجرّ والشواحن السريعة للمركبات الكهربائية.

تستفيد الإلكترونيات الضوئية (مثل مصابيح LED، والليزر، ومستشعرات الصور، والمقرنات الضوئية) من استخدام الكاميرات في تطبيقات الرؤية الآلية، وتقنية LiDAR للسيارات، والاتصالات الضوئية، والإضاءة المتقدمة. وتشهد مستشعرات وأجهزة MEMS (مثل مستشعرات الضغط، والمجال المغناطيسي، ومقاييس التسارع، والجيروسكوبات، ودرجة الحرارة) نموًا متزامنًا مع إنترنت الأشياء الصناعي، وأتمتة العمليات، وأنظمة المراقبة الآنية.

من منظور نموذج الأعمال، تُساهم الشركات التي لا تمتلك مصانع تصنيع بالفعل بأكثر من ثلثي الإيرادات، مستفيدةً من مرونتها في التصميم وتركيزها على التطبيقات المتخصصة، مع الاستعانة بمصادر خارجية للتصنيع لدى مصانع متخصصة. يُعد هذا النهج مناسبًا بشكل خاص لموجة الرقائق الإلكترونية الصغيرة والتغليف المتقدم، حيث يُمكن دمج الملكية الفكرية من موردين متعددين في منتج نهائي واحد.

من جانبها، تحافظ شركات التصنيع المتكاملة (IDMs) على مكانة قوية في قطاعات الذاكرة، ومعالجات x86، ودوائر الطاقة التناظرية، والسيارات، على الرغم من أن العديد منها يتبنى نماذج هجينة تجمع بين القدرات الداخلية وخدمات التصنيع الخارجية. هذا التقارب يُساهم جزئياً في طمس الحدود التقليدية بين المصممين والمصنعين.

نظرة عامة إقليمية: آسيا والمحيط الهادئ، أمريكا الشمالية وأوروبا

جغرافياً، ستظل منطقة آسيا والمحيط الهادئ مركزاً رئيسياً لسوق أشباه الموصلات خلال السنوات القليلة المقبلة. ففي عام 2024، استحوذت المنطقة على أكثر من أربعة أخماس الإيرادات العالمية؛ ومن المتوقع أن تظل تمثل أغلبية واضحة بحلول عام 2030 تقريباً، بمعدلات نمو تقارب 7% سنوياً.

تؤدي الصين واليابان وكوريا الجنوبية وتايوان والهند أدوارًا متميزة ضمن هذا النظام البيئي. تقود الصين توسيع نطاق التقنيات المتطورة وبناء مراكز البيانات وشبكات الجيل الخامس، مدعومةً بسياسات إحلال الواردات وبرامج الإنفاق الضخمة على البنية التحتية الرقمية. تحافظ اليابان على مكانتها كمورد أساسي للمواد عالية الدقة والرقائق والمواد الكيميائية ، ولا تزال حاضرة بقوة في قطاعي أجهزة الاستشعار والطاقة. تهيمن كوريا الجنوبية على تقنيات ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية (DRAM) وذاكرة NAND المتطورة، بينما تركز تايوان على تقنيات تصنيع الرقائق المتقدمة بتقنيتي 3 نانومتر و5 نانومتر.

تتبوأ الهند مكانة رائدة كمركز للتصنيع والتجميع، بدعم شعبي واسع النطاق يشمل جميع مراحل سلسلة القيمة، من التصميم إلى التغليف، ساعيةً إلى الاستفادة من وارداتها المتزايدة من الرقائق الإلكترونية وجذب استثمارات الشركات متعددة الجنسيات الكبرى. وتهدف هذه المبادرات إلى إنشاء شبكة إقليمية أكثر توازناً، وأقل اعتماداً على أي دولة بمفردها.

في أمريكا الشمالية، يُسهم مزيج الحوافز الحكومية والخبرات التصميمية في انتعاش مشاريع المصانع المحلية. وقد أعلنت كبرى الشركات في هذا القطاع عن استثمارات في مصانع جديدة للمنطق والذاكرة والتغليف المتقدم في الولايات المتحدة، مصحوبة في كثير من الأحيان ببرامج تدريبية بالتعاون مع الجامعات ومراكز الأبحاث. ولا تزال المنطقة تستحوذ على أكثر من نصف مبيعات شركات تصميم الرقائق الإلكترونية على مستوى العالم.

من جانبها، تعمل أوروبا على بناء استراتيجية "الاستقلالية الاستراتيجية المفتوحة "، ساعيةً إلى تعزيز مكانتها في القطاعات التي تتمتع فيها بالفعل بقدرة تنافسية، مثل قطاعات السيارات والصناعة والطاقة المتجددة ورقائق الدفاع. وتستقطب دول مثل ألمانيا وفرنسا وهولندا مشاريع تركز على أجهزة الطاقة المصنوعة من كربيد السيليكون ونيتريد الغاليوم، بالإضافة إلى معدات الطباعة الحجرية وغيرها من معدات التصنيع.

سوق أشباه الموصلات للطاقة: التركيز على آسيا وأمريكا الشمالية

ضمن قطاع أشباه الموصلات الواسع، تكتسب أجهزة الطاقة أهمية متزايدة، لا سيما في سياق كهربة النقل والتحول الطاقي. وبحلول عام 2035، من المتوقع أن تستحوذ منطقة آسيا والمحيط الهادئ على أكثر من 42% من الإيرادات في هذا القطاع المتخصص، وذلك بفضل زيادة إنتاج السيارات الكهربائية في الصين واليابان والهند، والتوسع الهائل في شبكات الجيل الخامس.

تجمع الصين بين توسيع بنيتها التحتية لشبكات الجيل الخامس وبناء مراكز البيانات وتسريع التحول الرقمي لاقتصادها، الأمر الذي يتطلب حلولاً متطورة لأشباه الموصلات الكهربائية لإدارة إمدادات الطاقة بكفاءة في محطات البث ومنصات الحوسبة السحابية. ويُعزز هذا الجهد بحوافز حكومية تهدف إلى تعزيز الاستقلالية التكنولوجية في مواجهة القيود الخارجية.

تستفيد الهند من الاتفاقيات الاستراتيجية مع كبرى الشركات العالمية لإنشاء قاعدة صناعية محلية لتجميع واختبار رقائق الطاقة، بما يتماشى مع أهدافها المتمثلة في تقليل الاعتماد على الواردات والتحول إلى لاعب رئيسي في سلسلة القيمة العالمية. ويركز هذا التوجه على الإلكترونيات الاستهلاكية والسيارات والاتصالات.

في أمريكا الشمالية، يشهد سوق أشباه الموصلات الكهربائية نموًا متسارعًا بالتزامن مع انتشار أنظمة مساعدة السائق المتقدمة (ADAS) والمركبات الكهربائية . وتُسرّع شركات صناعة السيارات من وتيرة انتقالها إلى الطرازات الكهربائية وميزات القيادة الذاتية، مما يزيد بشكل ملحوظ من كمية رقائق كربيد السيليكون (SiC) ونيتريد الغاليوم (GaN) المستخدمة في كل مركبة. وفي الوقت نفسه، تُعزز مشاريع مثل مشروع بوش في كاليفورنيا، المدعوم من الإعانات الحكومية، الإنتاج المحلي لأشباه الموصلات الكهربائية لتطبيقات التنقل الكهربائي.

تتميز كندا باستثماراتها في البحث والتطوير والمشاريع التعاونية التي تهدف إلى تعزيز قدرتها في تصميم وتصنيع المكونات المتقدمة، ساعية إلى الحصول على مكانة أكثر أهمية في شبكة توريد الرقائق الدقيقة العالمية، وخاصة من خلال برامج التعاون الأكاديمي الصناعي.

تحديات المواهب، والتكاليف، والطبيعة الاستراتيجية

من أبرز المعوقات، وإن كانت أقل وضوحاً، النقص العالمي في الكفاءات الماهرة في تصميم الرقائق، وهندسة عمليات التصنيع دون 5 نانومتر، والتغليف المتقدم، وإدارة المصانع. وتفيد العديد من الشركات بتزايد صعوبة استقطاب الكفاءات والاحتفاظ بها، مما قد يعيق تنفيذ خططها التكنولوجية الطموحة.

يُضاف إلى ذلك التكاليف الاستثمارية والتشغيلية الباهظة لمرافق الصهر المتطورة، حيث تتجاوز تكلفة المصنع الواحد 20.000 مليار دولار بسهولة. كما يواجه القطاع قيودًا متزايدة على الموارد، مثل المياه والطاقة، في بعض مجمعات الصهر، مما يزيد الضغط على صعيد الاستدامة والقدرة على الصمود.

على الرغم من هذه التحديات، يحتفظ القطاع بخصائص هيكلية جذابة: ففي العديد من القطاعات الرئيسية - كتقنية الطباعة الحجرية، ومعدات التصنيع، والمواد الحيوية - توجد بنية سوقية احتكارية قليلة، مع عدد محدود من الموردين الرئيسيين وحواجز دخول عالية للغاية. وفي الوقت نفسه، يعزز التعقيد المتزايد لعمليات تصنيع الرقائق المتقدمة المزايا التنافسية للشركات الرائدة بالفعل.

إنّ الجمع بين المحتوى التكنولوجي العالي، والأهمية الجيوسياسية، والدور المحوري في التحول الرقمي والأمن (بما في ذلك الأمن السيبراني والدفاع)، يجعل من أشباه الموصلات صناعةً بالغة الأهمية للسيادة التكنولوجية لأي دولة . ولذلك، فإنّ برامج الدعم الحكومي والابتكار تتسم بطبيعتها طويلة الأجل، وعادةً ما تكون بمنأى عن التقلبات السياسية قصيرة الأجل.

المشهد الناشئ متطلبٌ ولكنه واعدٌ للغاية: فمع تسارع وتيرة الذكاء الاصطناعي، والأتمتة الصناعية، وكهربة النقل، والتحول في قطاع الطاقة، تشير جميع الدلائل إلى استمرار النمو المطرد في الطلب على أشباه الموصلات، وإن كان ذلك يتخلله فترات من التكيف. وستكون الشركات القادرة على الابتكار، وإدارة هذه الدورة بفعالية، وتنويع إنتاجها جغرافياً، واجتياز التعقيدات التنظيمية والجيوسياسية، في أفضل وضعٍ للاستفادة من القيمة الهائلة التي لا تزال قابلة للخلق في هذه الصناعة المحورية.