تستضيف بلدة صغيرة في هولندا المصنع الوحيد الذي ينتج آلات صنع الرقائق الوحيدة التي تولد نوعًا من الضوء لا يوجد في أي مكان على الأرض: الأشعة فوق البنفسجية المتطرفة ، وهو ضوء ينبعث منه النجوم الشابة في الفضاء الخارجي.
هذا الضوء ، المعروف باسم EUV ، هو الطريقة الوحيدة لجعل واحدة من أكثر التقنيات قيمة وأهمية في العالم على نطاق واسع: رقائق أشباه الموصلات المتطورة. يُمنع المصنع من بيع آلات EUV إلى الصين.
نوضح أدناه كيف يتم صنع الرقائق ، ولماذا أصبحت محور الحروب التجارية الأمريكية الصينية ، وكيف تايوان تم سحبه إلى Maelstrom ، وما الذي يمكن أن يأتي بعد ذلك. تأخذنا الإجابات من أعماق الأرض إلى الفضاء الخارجي ، من أكثر الأماكن الأوساخ في العالم إلى أنظف ، من أهم درجات الحرارة إلى أبرد ، من الهياكل التي من صنع الإنسان أصغر من فيروس إلى المعدات الكبيرة جدًا ، وتستغرق ثلاث طائرات لتحريكها ، وأخيراً ، إلى حالة في الفيزياء التي تعتبران في نفس الوقت.
كيف يصنعون؟
تتكون الرقائق من طبقات من القطع الرقيقة المسطحة من السيليكون – والتي تسمى رقائق – التي تحمل دوائر كهربائية. وتتألف هذه الدوائر من مليارات المفاتيح تسمى الترانزستورات. يشار عادةً إلى رقائق قوية للغاية تحتوي على شبكات الترانزستورات على أنها أشباه الموصلات.
إذا كنت ترغب في إنشاء أشباه الموصلات ، فستحتاج إلى 380 مليون دولار. هذه هي تكلفة أحدث آلة EUV من الطباعة الحجرية المتقدمة لمواد أشباه الموصلات (ASML). الشحن هو كابوس: الجهاز كبير جدًا وحسس لدرجة أنه يتطلب 40 حاوية شحن ، وثلاث طائرات شحن و 20 شاحنة لنقلها من المصنع الهولندي في فيلدهوفن. كل هذا لإنشاء وتركيز الضوء مع الأطوال الموجية تقريبًا مثل الأشعة السينية ، مع طاقة كافية لاختراق الأشياء الصلبة.
يسعى صانعو Chipmakers إلى تلبية تنبؤات بعنوان Moore’s Law: تلك القدرة – أو عدد الترانزستورات على رقاقة – تميل إلى مضاعفة كل عامين. إذا كانت الرقائق ستظل بنفس الحجم ، وتصبح أصغر بشكل مثالي ، فهذا يعني أن الترانزستورات يجب أن تكون أكثر دقة.
تقوم آلة ASML بإحضار الأنماط في رقائق السيليكون التي تحمل الترانزستورات. كلما كانت الأنماط الأكثر روعة ، زادت قوة الحوسبة التي يمكنك تعبئتها على شريحة. يشبه مارك أسينك ، المتحدث الرسمي باسم الشركة ، أطوال موجية خفيفة إلى سمك السكتة الدماغية. كلما زاد عدد التفاصيل التي تريدها في الصفحة ، يجب أن يكون قلمك أرق. يمتلك EUV Light طول موجة ضيقة لدرجة أنه غير مرئي للعين البشرية ويمر عبر معظم المواد.
يتم إنتاج الضوء عن طريق إطلاق ليزر على كرات مجهرية من القصدير. يتبخر القصدير في البلازما ، وينبعث البلازما الضوء ، الذي يتم نقله عبر آلة الطباعة الحجرية ، وضرب مرايا مصنوعة خصيصًا. يضيء الضوء من خلال “القناع” ، وهو نمط طبقة واحدة من الشريحة ، على الرقاقة. تتم حل المنطقة المعرضة للضوء وتذوب المنطقة غير المكشوفة في محلول كيميائي ، تاركًا وراء نمط ثلاثي الأبعاد.
فكر في شريحة مثل مبنى مع 100 طابق. يستغرق كل مبنى أربعة أشهر لإنتاج ، وكل طابق له تصميم خاص به ، فقط ميزات هذا التصميم يمكن أن تكون فقط 25 نانومترًا: أصغر من جزيئات فيروسات الأنفلونزا ، والتي تبلغ حوالي 100 نانومتر. EUV وآلات الطباعة الحجرية الأخرى تنحت أنماط هذه الطبقات ، واحدة تلو الأخرى.
الآلات ليست سهلة صنعها. مثل الرقائق نفسها ، تم تجميعها في غرف خالية من الغبار ، وأكثر أنظف المساحات على الأرض. تعمل الرقائق على مستوى الذرات: يمكن أن تجعل بقعة واحدة من الغبار عديمة الفائدة.
لماذا تايوان مهم جدا؟
يصنع ASML الآلات التي تصنع رقائقًا ، لكنها لا تجعل الرقائق نفسها. يتم ذلك ، بشكل رئيسي ، من قبل شركة أخرى رائعة تحمل اسمًا آخر غير ملحوظ: TSMC ، أو شركة تصنيع أشباه الموصلات في تايوان ، والتي تنتج تسعة من بين كل 10 من أشباه الموصلات الأكثر تقدماً في العالم – بما في ذلك تلك التي تعمل بها iPhone. نظرًا لأن تايوان تصنع وتزويد العديد من رقائق أشباه الموصلات في الولايات المتحدة ، فإن الولايات المتحدة لديها مصلحة إضافية في حماية تايوان وسط مخاوف من أن الصين ستقوم غزو.
في عام 2022 ، أقنعت الولايات المتحدة الحكومة الهولندية بوضع ضوابط تصدير على آلات ASML ، مما يقيد بيعها إلى الصين. يقول ASML حتى الآن ، لم يتم شحن أي آلات طبعة الحجرية EUV إلى الصين ، مما يعني أنه ما لم تكن – أو حتى – حتى – إنها تُخترع آلات الطباعة الحجرية الخاصة بـ EUV ، ستعمل الصين مع التكنولوجيا بضع سنوات ، وأقل قوة من الدول الغربية – الطباعة الحجرية العميقة فوق البنفسجية ، على سبيل المثال ، بدلاً من الأشعة فوق البنفسجية القصوى. لا يزال بإمكان هذه الآلات إنتاج رقائق معقدة للغاية على نطاق واسع – ليست معقدة.
تعتمد الذكاء الاصطناعي ، وهي تقنية أخرى تتنافس فيها الولايات المتحدة والصين بشكل شرير للتقدم ، من بين أهم رقائق أشباه الموصلات في العالم. المصمم الرائد لهذه الرقائق هي شركة أمريكية تدعى Nvidia. يتم إنتاج رقائقها بواسطة TSMC على الآلات التي صنعتها ASML.
يشرح نقص الصين في الوصول إلى الطباعة الحجرية EUV سبب ظهور ظهور Chatbot Deepseek الصيني كصدمة للأسواق. أنتجت شركة صينية منتجًا قويًا مثل الدردشة GPT مع تقنية أقل تقدمًا – أرخص. يدعي Deepseek أنه يكلف 6 ملايين دولار فقط للتدريب ، مقارنة مع مليارات الدولارات تنفقها الشركات الأمريكية لفعل الشيء نفسه.
يقول كريس ميلر ، مؤلف كتاب Chip War: The Fight The World The World Technology: “تعتقد الولايات المتحدة أن الذكاء الاصطناعى ستكون تقنية تحويلية ، تؤثر على كل قطاع تقريبًا من الاقتصاد”. “لذلك لا تريد أن تكتسب الصين ميزة.”
ومن الأهمية بمكان للدفاع والذكاء. حقق جيش التحرير الشعبي الصيني “تقدمًا كبيرًا” في جهوده لاستخدام الذكاء الاصطناعي في القتال في السنوات الأخيرة ، وفق مركز الأمن والتكنولوجيا الناشئة.
ولكن لا يعتقد الجميع أن وصول الصين إلى آلات ASML يجب أن يكون مقيدًا ، بما في ذلك ASML.
سئل في مؤتمر بلومبرج في شهر أكتوبر عن مدى قيود القيود حول التهديدات الأمنية ، قال الرئيس التنفيذي لها ، كريستوف فوكيت: “المزيد والمزيد من الناس يسألون أنفسهم هذا السؤال الدقيق … هل هو حقًا عن الأمن القومي؟”
قد لا يحتاج النقاش إلى الاستمرار لفترة طويلة: في عام 2024 ، كشفت الشركة الصينية شنغهاي ميكرو الإلكترونيات (SMIC) أنه قبل عام ، قدمت براءة اختراع لآلة الطباعة الحجرية EUV.
أين تأتي الأرض النادرة؟
تفتخر الصين بمزايا أخرى على الدول الغربية في السباق لإنتاج رقائق. بالإضافة إلى السيليكون ، تتطلب أشباه الموصلات ما يسمى “الأرض النادرة”-على وجه الخصوص ، الجرمانيوم والغاليوم. بحلول عام 2030 ، من المتوقع أن يكون الطلب على الغاليوم زيادة أكثر من 350 ٪ من عام 2015 مستويات. من المتوقع أن يتضاعف الطلب الجرمانيوم خلال نفس الفترة. تنتج الصين 98 ٪ من الغاليوم الخام في العالم ، وأكثر من ثلثي الجرمانيوم الخام في العالم.
هذا هو أحد الأسباب التي تجعل دونالد ترامب يضغط على أوكرانيا لتسليمها على الأرض النادرة في مقابل المساعدة ، ولماذا ، بعد اجتماع ترامب الأول مع رئيس الوزراء الهندي ناريندرا مودي ، أعلن الزوجان أنهما وافقوا على إطلاق “مبادرة استرداد ومعالجة” للأرض النادرة.
هل ستغير رقائق الكم كل شيء؟
ثم هناك رقائق الكم. من الناحية النظرية ، تتيح رقائق الكم ، أجهزة الكمبيوتر ، حل المشكلات بشكل أسرع بكثير من أجهزة الكمبيوتر الفائقة الحالية في العالم. هذا لأنه بدلاً من أن يكون مكافئًا أو إيقاف تشغيله ، أو صفر أو واحد ، يمكن أن تكون رقائق الكم في وقت واحد – وكل ولاية. التفسير الشائع هو متاهة: سيجد الكمبيوتر العادي المسار من خلال متاهة عن طريق اختبار كل خيار ، واحد تلو الآخر. يمكن للكمبيوتر الكم اختبار كل منهم في وقت واحد.
حتى الآن ، تم تحقيق الحوسبة الكمومية فقط في ظروف محدودة. لكن Microsoft أعلنت هذا الشهر أنها بنيت شريحة قد يعني ذلك أن يتم بناء أجهزة الكمبيوتر الكم في غضون سنوات بدلا من عقود.
وفي الوقت نفسه ، فإن الإنفاق العام في الصين على التكنولوجيا الكمومية هو أربعة أضعاف من الولايات المتحدة ، وفق معهد ميراتور للدراسات الصينية ، وهو خانق ثنائية أوروبية. والبطاطا لا تصنع مع آلات EUV. بدلاً من ذلك ، يتم تصنيع رقائق الكم بواسطة الآلات التي تنشر أنماطًا في رقائق باستخدام الإلكترونات. والصين لديها هذه الآلات.
يقول ديفيد رايلي ، أستاذ الفيزياء ورئيس برنامج كمية جامعة سيدني ، إن الصين لديها مورد غالباً ما يتم تجاهله في مناقشات الرقائق.
يقول: “مفتاح كل هذا هو الناس”. تحدث الاختراقات لأن الناس يرون حاجة ، ويعرفون ما هي الطرق الحالية لتلبية هذه الحاجة ، ويمكن أن تتخيل ما قد يكونون.
هناك الكثير من الأشخاص الأذكياء في الصين. يقولون: “إنهم ينتجون الكثير من خريجي STEM”. ويميل هؤلاء الخريجين إلى الحصول على درجات الدراسات الجامعية أو الدراسات العليا في أعلى الولايات المتحدة ، الجامعات الأسترالية ، الأوروبية قبل العودة.
يقول: “لا أريد أن أقول إن الحكومات أعمى نوعًا ما ، لكننا نركز كثيرًا على نقل الأشياء الملموسة”. “لا تحدث الاختراعات في فراغ.”
&w=238&resize=238,178&ssl=1 "CM Fadnavis مكتب يتلقى تهديد القنابل من العدد الباكستاني ، كما تقول الشرطة …")
