تريليون رقاقة سنويًا العقل المدبر لملايين الأجهزة في العالم

(اليوم ميديا)

قبل عقود كان طالب شاب يدعى “موريس تشانغ” غير مدرسته 10 مرات ثم التحق بجامعة هارفارد قبل أن ينتقل إلى معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا لدراسة الهندسة الميكانيكية. فشل “تشانغ” مرتين في الحصول على الدكتوراه فقرر الانضمام إلى سوق العمل. هنا كانت البداية التي لازالت تغير وجه العالم بعد أن أسس شركة” TSMC” في تايوان التي تنتج 90% من الرقائق الإلكترونية في العالم، والتي تعد حجر زاوية التكنولوجيا الحديثة.

ينتج العالم سنويًا أكثر من تريليون رقاقة سنويًا، التي تعد جزءًا لا يتجزأ من الأجهزة والأنظمة الإلكترونية التي تتكون من مكونات مثل وحدات الذاكرة، والأجهزة المنطقية، والدوائر المتكاملة التناظرية، ووحدات حماية الذاكرة، ووحدات المتحكم الدقيق، وأجهزة الطاقة المنفصلة، ​​وغيرها.

تشغيل مليارات الأجهزة الإلكترونية

تشهد صناعة الرقائق أو أشباه الموصلات العالمية نموًا ملحوظًا مع تزايد استخدام الإلكترونيات وتكاملها في تطبيقات مثل أجهزة الاتصالات الشبكية، ومعالجة البيانات، وأنظمة الأتمتة الصناعية، والإلكترونيات الاستهلاكية، والسيارات، والمشاريع الحكومية.

تحتوي السيارة الحديثة على ما بين 1500 و3000 رقاقة. وتشير التقارير إلى أن هاتف iPhone 12 كان يحتوي على حوالي 1400 رقاقة شبه موصلة. وقد أثر النقص في عام 2022، مدفوعًا بالطلب المتزايد على الإلكترونيات خلال الجائحة، على مبيعات الغسالات وسيارات BMW على حد سواء.

فيما يتعلق بالاستدامة، يُمكن العثور على الرقائق في توربينات الرياح ومزارع الطاقة الشمسية. وفي مجال الرعاية الصحية، تُستخدم الرقائق في الأجهزة والمعدات الطبية، مثل أجهزة تنظيم ضربات القلب ومضخات الأنسولين.

لا أحد يهيمن على الصناعة

قد تهيمن تايوان التي يطلق عليها اسم جزيرة الرقائق على قطاع التصنيع هي أكبر شركة تصنيع رقائق تعاقدية في العالم، حيث تُنتج رقائق متطورة لشركات التكنولوجيا العملاقة مثل آبل وكوالكوم. لكن سلسلة التوريد طويلة جدًا، والابتكار في كل جزء منها يُسهم في نمو هذه الصناعة.

تُصنع أشباه الموصلات، التي تُعرف أحيانًا بالرقائق الدقيقة أو الدوائر المتكاملة، من شظايا دقيقة من المواد الخام، مثل السيليكون.

تُعدّل من خلال عملية تُسمى التنشيط، بحيث تُصبح أحيانًا موصلة للكهرباء وأحيانًا أخرى غير موصلة. هذا يسمح باستخدامها كمفاتيح إلكترونية، تُحاكي النظام الثنائي 0 و1 الذي يُشكّل أساس الحوسبة.

ويُعد تصنيع رقائق السيليكون عملية مكلفة وشاقة. يبدأ بسبيكة كبيرة من السيليكون فائق النقاء، تُصنع من بلورة واحدة. ويأتي جزء كبير من السيليكون الخام في العالم من الصين، على الرغم من أن معظمه يُستخدم في صناعة الطاقة الشمسية. وتتصدر ألمانيا واليابان قائمة الدول في مجال المواد الكيميائية اللازمة لمعالجة الرقائق.

استهلاك عالمي متنامي

وفقًا لتقرير Fortune Business Insights، تُهيمن شركات عملاقة مثل Intel وSamsung وAMD وTSMC وNvidia على سوق الرقائق العالمي، الذي بلغت قيمته 611.35 مليار دولار عام 2023.

وقُدِّر حجم سوق أشباه الموصلات العالمي بـ 681.05 مليار دولار عام 2024. ومن المتوقع أن ينمو السوق من 755.28 مليار دولار أمريكي في عام 2025 إلى 2,062.59 مليار دولار بحلول عام 2032، بمعدل نمو سنوي مركب قدره 15.4% خلال الفترة المتوقعة.

تهيمن آسيا والمحيط الهادئ على سوق أشباه الموصلات العالمي بحصة بلغت 50.94% عام 2024. كما يُتوقع أن ينمو سوق أشباه الموصلات الأمريكي بشكل ملحوظ، ليصل إلى قيمة تقديرية قدرها 258.30 مليار دولار أمريكي في عام 2032، مدفوعًا بتزايد استخدام المنتجات في الإلكترونيات الاستهلاكية ودمج الدوائر المتكاملة.

ويدعم الاستهلاك العالمي المتزايد للإلكترونيات الاستهلاكية نمو السوق بشكل أكبر. بالإضافة إلى ذلك، فإن تطوير تقنيات الذكاء الاصطناعي (AI) وإنترنت الأشياء (IoT) والتعلم الآلي (ML) في العصر الجديد للأنظمة الإلكترونية يولّد فرصًا مربحة لنمو السوق. تساعد هذه التقنيات على تحسين وقت معالجة شرائح الذاكرة لمعالجة كميات كبيرة من البيانات في وقت قصير. علاوة على ذلك، من المتوقع أن يؤدي الطلب المتزايد المحتمل على شرائح ذاكرة أسرع وأكثر تقدمًا في تطبيقات مراكز البيانات.