cc The White House, modified, https://www.flickr.com/photos/whitehouse/52517539215

ניקולס

אקט CHIPS מנצח בקרב, אבל לא במלחמת המוליכים למחצה

הצד השולט בתחרות על הכלכלה הירוקה ותעשיית השבבים העולמית יהפוך לכוח כלכלי דומיננטי במהלך העשורים הקרובים. מעטים מפקפקים בכך.

גודל שוק השבבים העולמי צפוי להגיע ל-588.4 מיליארד דולר בשנת 2024. נתונים מאגודת המוליכים למחצה (SIA) חושפים כי מכירות השבבים העולמיות ירדו ב-8.2% ב-2023 ל-526.8 מיליארד דולר והגיעו לרמה הגבוהה ביותר ב-2022, ב-574.1 מיליארד דולר, בעקבות שפל במגיפת הקורונה. כעת ברור שהמכירות במגזר צומחות במגמה כללית יציבה ודינמית.

יציבות הצמיחה הזו במגזר השבבים קשורה לא רק לגודל השוק, אלא גם ליצירת נפח הכנסות מגזרית, שהיא פחות או יותר אוטונומית מאחוזי הצמיחה המשתנים של ההכנסות על פני המכירות.

פוטנציאל הפיתוח של מגזר השבבים דומה לזה של הכלכלה הירוקה, אם כי הוא עדיין בפיגור הרחק מאחור. בשנת 2020, גודל הכלכלה הירוקה היה 1.3 טריליון דולר, בעוד המוליכים למחצה הגיעו ל-440 מיליארד דולר. ההערכה היא שעד 2050 הכלכלה הירוקה תזנק עד ל-10.3 טריליון דולר, המהווה 5.2% מהתמ"ג העולמי. לשם השוואה, ההכנסות משבבים הוכפלו מ-0.25% ל-0.50% מהתמ"ג העולמי במהלך 30 השנים האחרונות.

הנתונים לעיל מראים שהמערב מתמודד עם שדה קרב מכריע נוסף עם סין מלבד הכלכלה הירוקה: מגזר המוליכים למחצה. ולמרות שלא יכולה להיות שאלה לגבי חשיבות המאבק להגדרת הכלכלה הירוקה ולשלוט בה, כפי שמתארים ניתוחים אחרים, מאמר זה יתווה את צווארי הבקבוק המרכזיים בתעשיית השבבים של המערב, יחד עם מה ניתן לעשות כדי להתגבר עליהם.

עמדת שוק המוליכים למחצה של המערב

חוק ה-CHIPS and Science הוא חוק פדרלי בארה"ב המאשר כ-280 מיליארד דולר במימון חדש כדי להגביר את המחקר והייצור המקומי של מוליכים למחצה בארצות הברית, עבורם הוא מנכס 52.7 מיליארד דולר. המעשה כולל סובסידיות של 39 מיליארד דולר לייצור שבבים על אדמת ארה"ב, יחד עם 25% זיכוי מס השקעה עבור עלויות ייצור ציוד, ו-13 מיליארד דולר עבור מחקר מוליכים למחצה והכשרת כוח אדם, במטרה כפולה לחזק את חוסן שרשרת האספקה ​​האמריקאית ולהתמודד עם סין. .

ההשקעה של 52.7 מיליארד דולר של חוק ה-CHIPS בייצור מוליכים למחצה מקומיים שואפת להגשים שלוש מטרות עיקריות: 1) להפחית את הסבירות שזעזועים בחו"ל עלולים לשבש את האספקה ​​המקומית של שבבים, 2) להגביר את התחרותיות הכלכלית הבינלאומית בארה"ב וליצור מקומות עבודה מקומיים, וכן 3) להגן על מוליכים למחצה מפני חבלה בתהליך הייצור.

כל המטרות הללו מובנות מנקודת המבט המערבית, למרות שחוק ה-CHIPS מובן שלא נערץ על ידי המתחרים באיחוד האירופי, בדרום קוריאה או ביפן. עם זאת, לא ניתן לראות את חוק ה-CHIPS כפתרון מקיף לבעיות סביב אספקת השבבים בארה"ב או התחרותיות בארה"ב באופן כללי.

הסיבה שבגללה זה המקרה חלה במלואה גם על האיחוד האירופי, אשר חוק CHIPS משלו נחקק בשנת 2023, שמטרתו לגייס 47 מיליארד דולר להשגת המטרות של מקבילה בארה"ב, ובכך לסייע לאירופה להתמקם במגזר שם היא ממשיכה לפגר אחרי ארצות הברית ואסיה. חוק השבבים של האיחוד האירופי שואף להכפיל את חלקו של הגוש בתפוקת השבבים העולמית ל-20% עד 2030. בעוד שה-EC הציעה מלכתחילה לממן רק מפעלי שבבים חדישים בדומה לחוק ה-CHIPS האמריקאי, ממשלות ומחוקקים של האיחוד האירופי הרחיבו את הטווח לכיסוי כל שרשרת הערך, כולל שבבים ישנים (בוגרים) ומחקר, יחד עם מתקני עיצוב. עם זאת, הכספים המיועדים למטרה שאפתנית זו אינם מספיקים עד כדי כך ואין זה סביר כלל לצפות שגישת האיחוד האירופי תחרוג מכמה השקעות מפוזרות בייצור מוליכים למחצה.

סין מכוונת לקצה הנמוך

מצד שני, סין מבקשת לשלוט בשוק השבבים הפחות מתקדמים (28nm ומעלה), ו-Western CHIPS Acts למעשה לא מטפלים בבעיה זו. המטרה המוצהרת של המדיניות המערבית היא עצמאות שרשרת אספקת השבבים עבור ארצות הברית והאיחוד האירופי. אבל סין צפויה לשלוט ב-50% משוק השבבים הפחות מתקדם עד 2030, ולפי עובדה זו בלבד, המערב יפסיד על השליטה בשרשרת האספקה ​​שאליה הוא מכוון.

בעוד ש-CHIPS Acts הם יוזמות לא רעות – למעשה, הם התחלה מצוינת – הם אינם מספיקים אם המטרה היא לשלוט בייצור השבבים המערבי. הסיבה לכך היא שהמערב מממן חברות שמשקיעות רבות בצ'יפים רווחיים; עם זאת, הפגיעות שלו לגבי שבבים טכנולוגיים נמוכים יותר, אך קריטיים באותה מידה, צפויה להימשך. שבבים אלה הם מרכיבים בסיסיים בחפצים יומיומיים קריטיים, כולל מכשירים רפואיים, מכוניות, מטוסים, והכי חשוב, חומרה צבאית. בערך 70% מהשבבים המיוצרים בעולם הם לואו-טק או בוגרים. רק כ-30% שייכים לקטגוריית השבבים המתקדמים.

כאן סין יוצאת לאותה אסטרטגיה כלכלית שבה נקטה שוב ושוב במגזרים אחרים, אך הפעם באכזריות רבה יותר ויותר בחישוב גיאופוליטי מובהק מהרגיל; כלומר, למצוא נקודת תורפה בתעשייה, להשתלט על הקצה הנמוך, ואז להתקדם. בתי היציקה שלהם (SMIC) מייצרים שבבים בטכנולוגיה נמוכה לפני שהם מכוונים לצמתים מתקדמים יותר. הסינים הצהירו במפורש שמלבד האספקה ​​העצמית הביתית החשובה כל כך, החנק האסטרטגי בצ'יפים הנמוכים מספק יתרון עבורם במלחמה כלכלית עם המערב.

אבל תעשיית המוליכים למחצה היא אמריקאית כמו עוגת תפוחים.

ארה"ב שומרת על עמדה דומיננטית בכמה חלקים קריטיים של המגזר, וזה לא הולך להשתנות בזמן הקרוב. מבחינת נתח שוק, ארה"ב מעצבת את רוב השבבים בעולם, כ-70% מהם. הוא שולט בכלים העיקריים ובטכנולוגיות הנלוות, הן בכלים פיזיים (למעט ASML ההולנדית) והן בכלים דיגיטליים, כמו Cadence ו-Synopsys. אחרי ארה"ב מופיעות דרום קוריאה ויפן כשחקניות משפיעות, והאיחוד האירופי נותר נעדר בולט.

רק בייצור שבבים עמדת ארה"ב ירדה. יש עדיין מפעלי ייצור מקומי בתמהיל, אבל ארה"ב עשתה מיקור חוץ למפעלי יציקה בחו"ל כמו TSMC ו-UMC, שתיהן טייוואניות. רוב בתי היציקה בארה"ב מייצרים שבבים רק עבור החברה שבבעלותה. יכולת ייצור היא חלק קריטי בקיום שרשרת אספקה ​​עצמאית של מוליכים למחצה, אשר, במיוחד עם מיקומה הגיאופוליטי המעורער יותר ויותר של טייוואן, ארצות הברית והמערב זקוקים לה כעת נואשות.

הסיבה העיקרית למיקור חוץ של ייצור שבבים היא פשוטה: זה עתיר הון מאוד ולעתים קרובות פחות רווחי. כדי לייצר שבבים מתקדמים צריך מכונות ברמה גבוהה, אבל כדי לייצר שבבים בוגרים יש צורך רק לנצל מכונות מופחתות.

עבור חברות כמו אינטל ו-GlobalFoundries, שבבים בוגרים בדרך כלל אינם מתאימים למבני השוליים. רוב החברות בארה"ב מוכרות את המתקנים הישנים והציוד הישן שלהן, לפעמים לקונים סיניים.

ברור לגמרי למה זה המצב: הכלכלה של הפעלת מותג מודרני מדהים. מוצר בגודל סביר עשוי לעלות בסביבות 5 מיליארד דולר בהוצאות הון, מה שדורש הכנסה של 50-70 דולר בשנייה כדי להשיג תשואה של 20% בהתחלה. גם אחרי שהוא פוחת, הוא עדיין צריך לייצר $30-$40.

SMIC והאסטרטגיה של סין

אסטרטגיית המוליכים למחצה של סין מונעת על ידי שתי מטרות עיקריות, כשהראשונית היא אספקה ​​עצמית מקומית, הרואה במוליכים למחצה נכס לאומי קריטי הדומה לרזרבות אסטרטגיות של נפט או מזון. המטרה המשנית היא להקים נקודת מינוף אסטרטגית בשרשרת האספקה ​​הגלובלית באמצעות שליטה בשבבים בוגרים, ולמעשה יצירת נקודת חנק פוטנציאלית המגבירה את המינוף הגיאופוליטי של סין.

הסינים פשוט לא מתמודדים עם אותם אילוצים כלכליים שעושים מפעלים מערביים בהשגת המטרות הללו:

  • הון המדינה והלוואות זולות הופכים את בעיית הוצאות ההון לפחות מכבידות. ישנה ציפייה שההלוואות יוחזרו, אך התנאים ניתנים למשא ומתן.
  • הרווחים אינם חשובים באותה מידה, בהתחשב בכך שבעלי העניין הם המדינה, שיש לה סדר עדיפויות שונה.
  • מו"פ נעשה עבורם. הם קונים בעיקר ציוד משומש או ישן (מהמערב).

החברה הבינלאומית לייצור מוליכים למחצה (SMIC) של סין שמה לה למטרה לעבור לשבבים מתקדמים יותר, אבל כרגע היא מתקשה למצוא איזון בין שימוש בציוד המערבי הישן שאליו היא עדיין יכולה לגשת לבין מעבר לאקוסיסטם מיוצר בסין, שהיא לרוב רק נגזרת של אותו ציוד מערבי ממש. עם זאת, SMIC עשתה כמה התקדמות עם נפחים מוגדלים של ייצור שבבים בהייטק, למרות שבכך היא מעסיקה ציוד ישן יותר בתהליך ייצור שלא צפוי להיות משתלם במיוחד להתקדם.

בינתיים, SMIC אכן מוצפת את שוק השבבים הבוגרים. אמנם השוליים עבור צ'יפים בוגרים בודדים עשויים להיות נמוכים, אבל זה עדיין מקיים את העסק ומשיג יעד אסטרטגי של יצירת נקודת חנק.

ה"ביצה" הזו היא מכוונת, והיא מוזכרת ישירות בנאומו של שי ג'ינפינג "סוגיות מרכזיות הנוגעות לאסטרטגיות של סין לפיתוח כלכלי וחברתי לטווח בינוני-ארוך". יש להתייחס לאסטרטגיה ברצינות, אם בכלל מכיוון שבתוך שרשרת האספקה ​​של צבא ארה"ב, מוערך כי 20-40% מהשבבים מגיעים מסין. תוסיפו לזה את נתח השבבים הטיוואניים ולא קשה להבחין בסכנה לביטחון הלאומי של ארה"ב במקרה של פלישה סינית לטייוואן.

לנצח את סין במשחק משלה?

בהתחשב באמור לעיל, זה הופך להיות הכרחי עבור המערב:

  • לייעד יותר כסף לצ'יפים בוגרים (המחייב גם הפחתת החוב הציבורי והגירעונות התקציביים הלאומיים וכן הקמת תוכניות לביטוח התחייבויות ערבות מדינה מול מבטחים פרטיים);
  • ליישם משטר מכסים מקיף יותר על כל השבבים הסיניים;
  • מלבד הסנקציות על ציוד עבור שבבים מתקדמים, המערב צריך ללכת רחוק יותר ולהגביל כלי תוכנה כמו Cadence ו-Synopsys;
  • ארגון מחדש של שרשראות אספקה ​​מרכזיות על ידי השקעה במדינות דרום מזרח אסיה ומזרח אירופה, הקמת בתי יציקה לייצור שבבים בוגרים ולאחר מכן החלפת היבוא הסיני בהם.

האם יישום מוצלח של ארבעת האמצעים לעיל יסיר את האיום של השליטה של ​​סין על שרשרות אספקה ​​גלובליות מסוימות? לא. זה יקנה זמן רק למערב. אם הכל ילך כשורה עם היישום, זה יגדיל את כושר הייצור של הכלכלות המערביות במגזר השבבים. אבל אז למי יימכרו השבבים הבוגרים החדשים שנוספו בהתחשב בכך שהכלכלות הללו מבוטלות ברובן? אולי שוב לסין, שם התעשייה המקומית עדיין צומחת בהתמדה. נכון לעכשיו, זה המקרה עם התאגיד האמריקני Applied Materials, שעושה כ-45% מהכנסותיו מסין וכנראה יפסיד אותה כמו יצרנים גדולים דומים אחרים במערב אם האחרון ישקיע יותר בצ'יפים בוגרים.

לפיכך, ביחד זה אומר שבאמצעות חקיקת חוקים מיוחדים בלבד (CHIPS Acts) וניסיון לפתור את הבעיה עם השליטה בשרשרת האספקה ​​העולמית אך ורק באמצעות מדיניות במגזר ייצור השבבים, המערב לא יקצור הרבה טוב. במקום זאת, היא זקוקה לתיעוש מחדש כולל כדי לעורר את הביקוש המקומי ולאחר מכן למצוא פתרון לבעיות שלה במגזר זה ובתחרותיות הגלובלית שלו. הגדלה של התיעוש מחדש (כולל תעשייה ירוקה) מצריכה בינתיים סובסידיות אדירות. בהשלמה עם המציאות הזו, המערב יצטרך לשכוח צללים אור רבים של פונדמנטליזם בשוק, לזכור מה יכול להיות צנע לפעמים, ולהשוות את עצמו באומץ לסין כדי לנצח אותה במגרש שלו (סובסידיות) על ידי מינוף הפריון הכלכלי הטוב יותר של המערב.

ניקולס