هل يستطيع ماسك بناء مصنع شرائح كبير، وهل تستطيع تسلا حقًا تصنيع الشرائح بنفسها؟

إيلون ماسك يخطط لبناء مصنع شرائح TeraFab بنفسه

ذكرت صحيفة فاينانشال تايمز البريطانية في مقال يوم الأربعاء أن القيمة السوقية لشركة تسلا البالغة 1.3 تريليون دولار تشير إلى أن السوق يتوقع أن تعتمد مستقبل الشركة بشكل أكبر على الذكاء الاصطناعي بدلاً من السيارات الكهربائية. ولتلبية هذا التوقع، يتعين على تسلا أن تسيطر بشكل أكبر على الأجهزة التي تدعم القيادة الذاتية وتقنيات الروبوتات وتدريب الذكاء الاصطناعي.

قال الرئيس التنفيذي لتسلا، إيلون ماسك، إن الشركة بحاجة لبناء وتشغيل مصنع شرائح ضخم يُطلق عليه اسم “TeraFab” لإنتاج شرائحها الخاصة. لكن، هل تستطيع تسلا حقًا تصنيع الشرائح بنفسها؟

يجب أن يُنظر إلى هذه الفكرة بشكل منفصل عن خطط ماسك الأوسع والأكثر طموحًا. مقارنة بمشاريع استيطان المريخ أو واجهات الدماغ الحاسوبية، فإن بناء مصنع شرائح يمكن الاعتماد فيه على التقنيات الحالية والناضجة.

ليس بالضرورة أن يكون متطورًا جدًا

الشكوك التي تثار حول دخول لاعبين جدد إلى السوق تنبع إلى حد كبير من سوء فهم: فعندما يتحدث الناس عن تصنيع الشرائح، غالبًا ما يتصورون عمليات التصنيع المتقدمة التي تستخدمها شركة تايوان لصناعة أشباه الموصلات (TSMC) لإنتاج شرائح الذكاء الاصطناعي الرائدة من إنفيديا، والتي تعتمد على عمليات تصنيع بحجم 3 نانومتر و5 نانومتر. هذه الشرائح تتطلب معدات متطورة للغاية وخبرة تراكمت لعقود من التجربة والخطأ. ووفقًا لهذا المعيار، يبدو أن دخول شركة جديدة السوق بلا فرصة.

ومع ذلك، فإن هذا المقارنة ذاتها بها مشكلة. فشركات تصنيع الشرائح ليست مضطرة لتحقيق مستوى عمليات التصنيع الأكثر تقدمًا الذي تصل إليه TSMC للبقاء في السوق. في الواقع، يوجد قطاع ضيق وطويل من الشرائح في السوق، حيث يمكن للشركات الجديدة أن تصل إلى متطلبات التقنية، مع أن تكون قدرات العمليات كافية لدعم أحمال الحوسبة الخاصة بالذكاء الاصطناعي. وإذا تم بناء مصنع تسلا للشرائح، فمن المحتمل أن يركز على تقنية حوالي 7 نانومتر، وهي آخر جيل من الشرائح المتقدمة قبل أن تتصاعد التعقيدات ومتطلبات رأس المال بشكل كبير.

بدأت TSMC في إنتاج شرائح بحجم 7 نانومتر لأول مرة في عام 2018، وتُستخدم هذه التقنية على نطاق واسع في مجالات الذكاء الاصطناعي ومراكز البيانات حتى اليوم. وحتى مع تأخرها بعدة سنوات، لا تزال تسلا قادرة بشكل مبدئي على إنتاج شرائح حوسبة للذكاء الاصطناعي مناسبة للقيادة الذاتية والروبوتات البيولوجية.

تحديات كبيرة

هذا يعني أن تقنية 7 نانومتر ستكون معيارًا مناسبًا لتسلا، لكنها ليست هدفًا سهل المنال. فهي تتطلب معدات طباعة بأشعة فوق بنفسجية متطورة جدًا من شركة أزيموت، بالإضافة إلى منشآت نظيفة ضخمة مزودة بنظام طاقة وتبريد ومعالجة مياه، وعدد كبير من الأجهزة الدقيقة، وقدرات تغليف شرائح متقدمة.

الأهم من ذلك، أن الأمر يتطلب مئات من المهندسين ذوي الخبرة في تقليل معدل عيوب الشرائح، وهذه الكفاءات نادرة حاليًا، وتتركز بشكل رئيسي في TSMC. عادةً، يستغرق الإنتاج الأولي ثلاث سنوات أو أكثر، مع معدلات خسارة عالية للمواد، ويحتاج إلى عملية طويلة من التجربة والخطأ لتحقيق إنتاجية قابلة للاستخدام.

شركة TSMC

حتى لو تمكنت تسلا من بلوغ الحد الأدنى من التقنية، فإن الاعتماد على مجرد الجدوى الاقتصادية لن يضمن خلق قيمة. في مجال تصنيع الشرائح، تعتبر شركة TSMC المعيار، حيث أن إنفاقها الرأسمالي العام الماضي تجاوز 40 مليار دولار. ويُعزى هذا الإنفاق إلى تنويع المخاطر عبر قائمة عملاء واسعة وآلاف التصاميم، مما يساعد على امتصاص خسائر الإنتاج وتسريع وتيرة التطور التكنولوجي.

ولا تستطيع تسلا تكرار هذا النموذج. قال ماسك إن الشركة لا تنوي بيع الشرائح خارجيًا. بدون طلبات عالمية، ستتحول أعمال الشرائح إلى نظام تشغيل ذو تكاليف ثابتة، مما يصعب تجنب الخسائر الهيكلية. استثمارات شركة TSMC في بناء مصانع في الولايات المتحدة تظهر أن تكلفة كل مصنع للشرائح لا تقل عن 20 مليار دولار (حتى مع احتساب الإعانات). وعلى عكس معظم الأصول الصناعية، فإن مصانع الشرائح تتطلب استثمارات مستمرة للحفاظ على قدرتها التنافسية. وحتى في أكثر السيناريوهات تفاؤلاً، قد تصل فترة استرداد الاستثمار إلى عدة عقود.

بعيدًا عن العوامل الاقتصادية، فإن مخاطر التنفيذ تظل أكبر تحدٍ. على الرغم من أن شركة إنتل تمتلك خبرة طويلة في المجال، إلا أن جدولها الزمني الطموح وضغوطها الداخلية أدت إلى إخفاقات متكررة في الانتقال إلى تقنية 10 نانومتر منذ منتصف العقد الماضي، مما أدى إلى تأخيرات طويلة وفقدانها لموقعها الريادي في السوق بشكل دائم.

هناك تقارير تشير إلى أن جودة سيارات تسلا الكهربائية متفاوتة، مع مشاكل مثل عدم اتساق فجوات الألواح وإعادة الإصلاح بعد التسليم، لكن ذلك لا يعني بالضرورة نقصًا في القدرات التقنية. ومع ذلك، يعكس ذلك ميل الشركة إلى الإسراع في التسليم قبل استقرار عمليات الإنتاج بشكل كامل. بالنسبة للسيارات، غالبًا ما تكون هذه العيوب سطحية ويمكن إصلاحها، لكن في مجال تصنيع الشرائح، هذا النهج غير ممكن على الإطلاق.

حالات فشل

شركة GlobalFoundries الأمريكية تعتبر مثالًا آخر يمكن الاستفادة منه. بعد استحواذها على قسم شرائح IBM الخاسر في عام 2015، توصلت خلال ثلاث سنوات إلى استنتاج أن التصنيع المتقدم للشرائح غير مجدٍ اقتصاديًا.

ستواجه تسلا هذين النوعين من المخاطر: الضغط الثقافي الذي واجهته إنتل، والواقع الاقتصادي غير المواتي الذي أدى إلى خروج شركة GlobalFoundries من السوق. وتُظهر التجارب التاريخية أن تراكب هذين الخطرين يمكن أن يؤدي إلى تدمير القيمة، وغالبًا ما تظهر نتائج ذلك بعد استكمال الاستثمارات الرأسمالية.