מחיר הפספוס: מונופול השבבים של חברה הולנדית נולד מהימור שגוי של אינטל
מחיר הפספוס: מונופול השבבים של חברה הולנדית נולד מהימור שגוי של אינטל
סין או ארה"ב, מי מחזיק בכוח האמיתי בתעשיית השבבים העולמית? מאחורי ההשקעות לענקיות ייצור כמו אינטל ו-TSMC עומדת הנחה שמי ששולט בייצור השבבים מחזיק בכוח להכווין את עתיד הכלכלה העולמית. אבל ייתכן שהכוח האמיתי נמצא לא בידיים של יצרניות השבבים עצמן, אלא מי שמחזיק בטכנולוגיה לייצור המכונות היקרות שמשמשות לייצור השבבים
מי מחזיק בכוח האמיתי בתעשיית השבבים העולמית? ניסיון לקבע תשובה לשאלה הזו נמצא בלב מלחמת השבבים של השנתיים האחרונות, במסגרתה ארה"ב הטילה סנקציות נרחבות על ייצוא שבבים וטכנולוגיות ייצור שבבים לסין. סין מצידה הגיבה בסנקציות משלה, וארה"ב, האיחוד האירופי, ישראל ומדינות נוספות הקציבו עשרות מיליארדי דולרים כל אחת בדמות מענקים לענקיות ייצור דוגמת אינטל ו-TSMC במטרה שיפתחו מתקני ייצור שבבים עתירי-ביצועים בשטחן.
ההנחה של מהלכים אלו היא שמי ששולט בייצור השבבים מחזיק בכוח להכווין את עתיד התחום, וכתוצאה את עתיד הכלכלה העולמית. אבל ייתכן שהכוח האמיתי נמצא דווקא לא בייצור השבבים עצמם אלא בידי מי שמחזיק בטכנולוגיה לייצור המכונות היקרות והמורכבות שמשמשות לייצור השבבים המתקדמים ביותר, שנמצאים בלב מהפכת הבינה המלאכותית הגנרטיבית (GenAI), ושדרושים לשימושים מתקדמים אחרים.
והכוח הזה נמצא כיום באופן כמעט בלעדי בידיה של חברה הולנדית בשם ASML Holdings. וזאת, לפי ניתוח של בלומברג, כתוצאה מטעויות מהותיות שביצע הממשל האמריקאי לפני קרוב ל-30 שנה, והימור שגוי במיוחד של אינטל לפני כעשור וחצי. את מחיר הפספוסים האלו משלמות ארה"ב ואינטל עד היום.
בלב המרוץ אחרי פיתוח שבבים מתקדמים, מהירים ועצמתיים יותר עומדים מאמצים להפוך טרנזיסטורים לכמה שיותר קטנים, במטרה לדחוס כמה שיותר מהם לשטח קטן יותר. כיום, הטרנזיסטורים המתקדמים ביותר הם בגודל של כמה ננומטרים בלבד. בעשורים הראשונים של תעשיית השבבים, נעשה שימוש בהליך שמכונה פוטוליתורגפיה כדי ליצור את הטרנזיסטורים. הליך זה עשה שימוש באור גלוי כדי לגלף דפוסים במצעי סיליקון לצורך יצירת טרנזיסטורים. בהמשך עברה התעשייה לליתוגרפיה באור אולטרה-סגול, שאפשר יצירת טרנזיסטורים קטנים יותר.
בשנות ה-80 של המאה ה-20, החלו מדענים, תחילה במעבדות בל המיתולוגיות בניו ג'רסי ולאחר מכן במכוני מחקר של מחלקת האנרגיה, לבחון את השימוש בליתוגרפיה באור אולטרה סגול קיצוני (Extreme Ultraviolet Lithography, EUV) על מנת לייצר טרנזיסטורים בקנה מידה כמעט-אטומי.
לאורך שנות ה-90, מחלקת האנרגיה השקיעה עשרות מיליוני דולרים במחקר זה שהתבצע בשלוש מעבדות לאומיות – לורנס ליברמור, לורנס ברקל וסנדייה, אך החוקרים הבינו במהרה שיש צורך בתמיכה של התעשייה על מנת לפתח את הטכנולוגיה. ב-1997 אינטל, AMD ומוטורולה איחדו כוחות עם הממשל במסגרת שותפות ציבורית-פרטית והקימו גוף בשם EVU LLC במטרה לבצע מחקר בסיסי בתחום, בסיוע השקעה פרטית בסך רבע מיליארד דולר. במסגרת ההסכם, הזכויות לשימוש בממצאי המחקר היו בבעלות מלאה של ממשלת ארה"ב והופצו בהתאם לרישיון שהעניקה מחלקת ההגנה. בהמשך צורפה למיזם חברת ליטוגרפיה בשם Silicon Valley Group (SVG). במקביל, ASML ההולנדית ניהלה מחקר דומה באירופה, וניקון וקנון ביפן.
באותה תקופה, ניקון וקנון נחשבו לחברות הליטוגרפיה המובילות בעולם. ואולם, על רקע חשש מהדומיננטיות של חברות יפניות בכלכלה העולמית והאמריקאית בפרט, החליטה מחלקת ההגנה שלא להעניק להן רישיון לשימוש בטכנולוגיה, והפכה בפועל את ASML ואת SVG לשחקניות היחידות בתחום, שעדיין היה בחיתוליו. ב-2001, ASML רכשה את SVG בעסקה בשווי 1.1 מיליארד דולר, והפכה לשחקנית היחידה שמנסה לפתח טכנולוגיית EVU לשימוש מסחרי.
באותה עת, אף אחד לא היה מוטרד מכך. ההליך עצמו מורכב במיוחד וכרוך בירי לייזר עוצמתי בקצב של 50 אלף פעמים בשנייה על מנת לייצר פלסמה שפולטת אור אולטרה סגול קיצוני. אור זה לא קיים באופן טבעי, וגם נספג על ידי האוויר, מה שמחייב יצירתו בריק ושימוש במערכת מראות לצורך ספיגתו. מערכת המראות שבה משתמשת כיום ASML מיוצרת על ידי זייס הגרמנית והפגם הגדול ביותר בה הוא בגודל אטום בלבד. לדברי החברה, לו היתה המראה בגודל של מדינה הבליטה הבולטת ביותר היתה בגובה של מילימטר בלבד. גם הליך הייצור עצמו מורכב, ומערכת הלייזר דורשת ניקוי תכוף שכרוך בהשבתות ממושכות – קושי משמעותי כשמדובר במתקן ייצור שעלות הקמתו היא עשרות מיליארדי דולרים ושצריך לפעול מסביב לשעון על מנת להצדיק את פעילותו.
חרף זאת, ASML העריכה עם רכישת SVG שבתוך חמש שנים הטכנולוגיה תגיע לקיימות מסחרית. בדומה לטכנולוגיות פורצות דרך דומות, רק ב-2012 הגיעה הטכנולוגיה לבשלות מספקת על מנת שהתעשייה תתייחס אליה כישימה. וגם אז, עדיין היתה זקוקה ASML להשקעות משמעותיות על מנת לאפשר ייצור והטמעה של מכונות EVU בקנה מידה משמעותי. הלקוחות הגדולים ביותר שלה, יצרניות השבבים, מיהרו להתגייס: סמסונג השקיעה בחברה 974 מיליון דולר, TSMC 1.4 מיליארד דולר ואינטל 4.1 מיליארד דולר. השקעות אלו העניקו לשלוש החברות רבע ממניות ASML, כאשר חלק הארי בהן הלך לאינטל.
שנתיים מאוחר יותר החלה ASML לייצר ולשווק את מכונות ליטוגרפיית ה-EUV שלה בקנה מידה רחב. וכאן, לפי בלומברג, עשתה אינטל טעות אסטרטגית שעליה היא משלמת עד היום. חרף העובדה שהיתה המשקיעה הגדולה בחברה, בחרה אינטל שלא לקבל אף אחד ממכונות הדור הראשון של ASML. זאת, מכיוון שמנכ"ל אינטל אז, בריאן קרזניץ', חשש שלא ניתן יהיה להצדיק כלכלית את השימוש בהן, והעדיף להמשיך עם הטכנולוגיה הקיימת עד שניתן יהיה לטפל בפגמים השונים של הדור הראשון.
מי שנהנתה מההפקר היא TSMC, שמיהרה לאמץ את הטכנולוגיה וכתוצאה הצליחה, לראשונה, לעקוף את אינטל ביכולות הייצור שלה. במקביל, אינטל התקשתה להמטמיע בצורה אמינה טכנולוגיית ליטיגרפיה חלופית משלה, ועד שהצליחה לייעל את התהליך בקנה מידה גדול, TSMC וסמסונג כבר היו ערוכות לייצר שבבים מתקדמים עוד יותר.
את מחיר הפספוס הזה אינטל משלמת עד היום. כשהשקיעה ב-ASML ב-2012, שווי השוק של אינטל היה גדול פי 15 מזה של אנבידיה ופי 2 מזה של TSMC. כיום, עומד השווי של אינטל על 164 מיליארד דולר, בעוד זה של TSMC על 650 מיליארד בעוד אנבידיה זינקה לסטרטוספירה עם שווי של 2.2 טריליון דולר. "נקטנו בצעדים משמעותיים כדי להמנע מ-EVU, וכפי שניתן לראות התוצאה היא חוסרים בעוצמה, ביצועים ועלות", אמר לבלומברג מנכ"ל אינטל, פט גלסינגר.
מבחינת ארה"ב, המצב שנוצר כתוצאה הוא אירוני במיוחד. הטכנולוגיה החדשה התבססה על יסודות מדעיים שפותחו בארה"ב ומחקר שמומן על ידי משלמי המסים ועל ידי חברה אמריקאית. ואולם, מי שהרוויחו בפועל ממחקר זה הן חברות במזרח אסיה שאחת מהן, TSMC, גם מכרה את השבבים המתקדמים שיצרה באמצעות הטכנולוגיה לחברות סיניות.
הטכנולוגיה שהיתה אמריקאית בייסודה ובמימונה, שימשה על מנת לסייע ליריבה הכלכלית והפוליטית הגדולה ביותר שלה. ואם סין תמשיך להנות מגישה לשבבים שיוצרו בטכנולוגיית EUV, או אפילו תשיג יכולת לעשות שימוש בטכנולוגיה עצמה לשם ייצור עצמאי של שבבים, היא תוכל לרשום קפיצות דרך משמעותיות בפיתוח יכולות AI לא רק לתעשייה הפרטית אלא גם ליישומים צבאיים.
חשש זה נמצא עתה ביסוד החרם האמריקאי על ייצוא שבבים עתירי-ביצועים לסין. אבל לאור המונופול של ASML על הטכנולוגיה שמשמשת לייצור שבבים אלו, נאלץ ממשל ביידן ללחוץ גם על ממשלת הולנד לאסור על ASML למכור את מכונות הייצור שלה לסין. לחץ זה עושה את שלו, לבינתיים, אבל העדר השליטה הישירה של ארה"ב על טכנולוגיה זו, שהגיעה לעולם רק בזכות פעילותה, הוא עדות לחולשה שלה בתחום ולפספוס האסטרטגי שנעשה לפני יותר מ-20 שנה, במסגרתו אבדה השליטה האמריקאית בטכנולוגיה.
אינטל, בינתיים, נחושה שלא לפספס את פריצת הדרך הבאה ומהמרת בגדול על הדור הבא של ליטוגרפיית EUV, שמכונה High Numerical Aperture EUV lithography, ועושה שימוש באור שממוקד בנקודה קטנה עוד יותר. בדצמבר שעבר, התקינה אינטל מערכות ייצור ראשונות שמבוססות על הטכנולוגיה במפעל החברה באורגון. הטכנולוגיה אולי תאפשר לאינטל לחזור לעמדת מובילות בתחום השבבים, אך לא תשנה את יחסי הכוחות מאחורי הקלעים: גם טכנולוגיה זו פותחה, מיוצרת נשלטת על ידי ASML.
