حين تلحق الصين بالركب: شنجن وهواوي وعصر الرقائق القادم

في مختبر شديد الحراسة في شنجن تقف آلة تشغل مساحة تقارب طابق مصنع كامل. يفترض أن تنتج ضوء الأشعة فوق البنفسجية القصوى بطول موجي 13.5 نانومتر، وهي التقنية التي لم تتقنها للإنتاج حتى الآن سوى ASML. ووفقا لتحقيق لرويترز، يعمل النموذج الصيني منذ مطلع 2025 وينتج ضوء EUV، لكنه لم يطبع بعد رقاقة عاملة.

هذا الفارق حاسم. فمصدر الضوء ليس ماسحا ضوئيا، والماسح ليس إنتاجا تجاريا. لكن الآلة موجودة على ما يبدو، ويقال إن هواوي تنسق شبكة الشركات والمعاهد التي جعلتها ممكنة.

تبدأ القصة في 17 مايو 2019، عندما وضعت الولايات المتحدة هواوي على Entity List. عندها كتبت هي تينغبو، رئيسة HiSilicon، أن التقنيات التي طورت لسنوات كاحتياط يجب أن تتحول إلى البرنامج الأساسي.

وبعد سبع سنوات عرضت Tau Scaling وLogicFolding لتقليل زمن انتقال البيانات حين لا تستطيع الصين تصنيع أصغر الترانزستورات.

هي تينغبو واللحظة التي أصبح فيها الاحتياط ضروريا

ولدت هي تينغبو عام 1969، ودرست فيزياء أشباه الموصلات وهندسة الاتصالات، وانضمت إلى هواوي عام 1996. انتقلت من تطوير ASIC إلى البحث والهندسة وسلسلة التوريد ثم قيادة أعمال أشباه الموصلات.

تصمم HiSilicon معالجات Kirin ومسرعات Ascend، لكنها اعتمدت تاريخيا على برمجيات EDA والمصانع والمعدات والمواد والذاكرة والتغليف العالمية.

ما الذي كان يعنيه الاحتياط فعلا

قال رن تشنغفي إنه تحدث عن «الخطة ب» لنحو عقد. لم يكن الهدف اكتفاء ذاتيا بأي ثمن، بل التكرار والبدائل: تصميم الرقائق الحرجة، وإعداد أنظمة وبرمجيات أخرى، واعتماد أكثر من مورد، والحفاظ على مسارات أغلى يمكن استخدامها عند الأزمة.

حين تحول برنامج الطوارئ إلى استراتيجية إنتاج

في 2020 وسعت الولايات المتحدة Foreign-Produced Direct Product Rule لتشمل رقائق تصنع خارجها باستخدام تقنيات أمريكية محددة. كانت HiSilicon قادرة على التصميم، لكنها تعتمد على مصانع مثل TSMC. لذلك سببت القيود خسائر تقنية وتجارية حقيقية.

مع ذلك، أثبت Kirin 9000S في Mate 60 Pro عام 2023 أن الإبطاء لا يعني الإيقاف. فقد حددت TechInsights رقاقة من فئة 7 نانومتر صنعتها SMIC بعملية N+2 وباستخدام DUV وتعدد الأنماط. ويشرح مقالنا عن آلة High-NA EUV من ASML الجانب الآخر من السباق.

Tau Scaling: حين يصبح الزمن أهم من الحجم

لم تعد الفولتية تنخفض بالمعدل القديم، كما تحد الحرارة والتسربات والتوصيلات من التصغير. يسأل Tau Scaling كم تستغرق المعلومة كي تصل إلى مكانها.

وبصورة تقريبية يتبع التأخير τ ≈ R × C: تزيد الأسلاك الطويلة المقاومة والسعة. ويمتد الهدف إلى المسارات الحرجة والذاكرة والمسرعات والوصلات البصرية والبرمجيات.

LogicFolding: الرقاقة تغادر المستوى المسطح

يوزع LogicFolding الخلايا المنطقية على طبقتين نشطتين موصولتين بتقنية hybrid bonding. إنه يشبه بناء حي ثان فوق الأول وربطهما بمسارات عمودية قصيرة.

كيف يتكون مسار الإشارة الأقصر

1. تحدد أدوات EDA المسارات الحرجة والأسلاك الطويلة والنقاط الساخنة.
2. توزع الخلايا المترابطة على طبقتين.
3. تقرب الخلايا كثيرة التواصل في ثلاثة أبعاد.
4. يصل hybrid bonding نقاطا معدنية دقيقة جدا.
5. تكمل الطاقة والساعة والتكرار بنية الرصة.

تذكر هواوي مسافة ربط 1.5 ميكرومتر وزيادة في الكثافة بنحو 55%، وكفاءة الطاقة 41%، والتردد الأقصى قرابة 13%. لكنها تبقى أرقاما صادرة عن الشركة حتى يفحص مختبر مستقل منتجا تجاريا.

لماذا يتجاوز ذلك تكديس chiplets المعتاد

تصل chiplets عادة كتل وظائف كاملة، أما LogicFolding فيوزع خلايا الوحدة نفسها على طبقات مختلفة، ولذلك يجب تحسين التموضع والتوصيل والحرارة منذ البداية في ثلاثة أبعاد. وأعلنت جامعة بكين خفض طول الأسلاك بنحو 30% باستخدام True 3D EDA.

لماذا لا يحل LogicFolding محل ASML

وصول الكثافة إلى مستوى مماثل لعملية 1.4 نانومتر لا يعني امتلاك عملية تصنيع فعلية بهذا القياس. كما أن الرقائق الـ381 التي ذكرتها هواوي لم تستخدم كلها LogicFolding. فكل طبقة لا تزال تحتاج إلى الطباعة والترسيب والحفر والتغليف، ولذلك تبقى ASML مهمة.

مشروع EUV السري في شنجن

وصفت رويترز نموذجا جمع بين الهندسة العكسية ومكونات مستعملة وخبرة مهندسين سابقين في ASML. لم تؤكد هواوي ولا السلطات التفاصيل. لذا فهو تحقيق مفصل وموثوق، لا آلة عرضت علنا وقيس أداؤها باستقلالية.

ما الذي يجب أن يحققه النموذج

تحتاج المنظومة إلى مصدر بلازما قصدير مستقر، ومرآة تجميع مقاومة للتلوث، ومرايا متعددة الطبقات، وأقنعة ومواد مقاومة للضوء، وقياس دقيق، ومنصات نانومترية، وبرمجيات ووصفات تصنيع. يولد نظام شنجن الضوء، لكنه لم ينتج رقاقة عاملة.

لماذا أصبحت الآلة الصينية ضخمة جدا

عندما تعذر الوصول إلى حجم آلة ASML، كبر الفريق النموذج. هذا مقبول في البحث، لكن المسارات البصرية الأطول تزيد الاهتزاز والانحراف الحراري وأخطاء المحاذاة. الحجم دليل تقدم تجريبي، لا منتج جاهز للمصنع.

الهندسة العكسية والأشخاص وحدود الأدلة

تختصر خبرة المهندسين الطرق المسدودة من دون تجاوز الفيزياء. ويظهر لين نان ومعهدا شنغهاي وتشانغتشون أسلوب الصين: استعادة الخبرة، وفهم المكونات، وتقسيم المهام، واستخدام هواوي كجهة دمج.

2028 أم 2030 أم أبعد من ذلك

يقال إن الحكومة تستهدف 2028، بينما يرى مقربون من المشروع أن 2030 أكثر واقعية. احتاجت ASML إلى قرابة عقدين بين نموذج 2001 والإنتاج التجاري. ولا تستجيب القدرة والتلوث ودقة التطابق والإنتاجية والعائد لأمر سياسي.

شنجن كنظام تشغيل صناعي

تجمع شنجن طلب هواوي ورأس المال العام والموردين والمصانع والجامعات والسوق المحلية. تطور SiCarrier معدات القياس والحفر والترسيب وDUV. ويستهدف الخطة الخمسية الخامسة عشرة سلاسل مكتملة كي لا توقف آلة أو رخصة واحدة المنظومة كلها.

من يستهين بالصين يدرك الأمر متأخرا

أرى أن لحاق الصين تقنيا أمر جيد، لأن عالما يتحكم فيه بلد أو تكتل واحد بالتقنيات الحاسمة ليس مرنا ولا مستقرا. تستطيع الولايات المتحدة حماية مصالح أمنية مشروعة وشراء الوقت، لكنها لا تستطيع تجميد دولة بحجم الصين.

تعلمت صناعة السيارات الألمانية ذلك أمام منظومة صينية تجمع البطاريات والإلكترونيات والبرمجيات والشحن. في 2025 أنتجت الصين نحو 70% من السيارات الكهربائية وأكثر من 80% من خلايا البطاريات عالميا، كما تجاوزت حصتها 80% في كل مراحل تصنيع الطاقة الشمسية الرئيسية.

لا يضمن إدراج تقنية في خطة خمسية نجاحها، لكنه ينسق الحكومة والبنوك والجامعات والشركات لسنوات. المشاريع الناجحة تغير الأسواق العالمية.

استراتيجية الصين تراهن على مسارات عدة في الوقت نفسه

دفع تقنية DUV الحالية إلى مدى أبعد

يبني تعدد الأنماط هياكل أصغر عبر تعريض وترسيب وحفر متكرر، لكنه يزيد التكلفة والزمن ومخاطر أخطاء overlay.

توطين أدوات التصنيع

يحتاج المصنع إلى مئات المعدات والمواد وقطع الغيار والبرمجيات. وتحاول SiCarrier تحويل المنتجات الصينية المنفردة إلى خط مؤهل متكامل.

تحسين التصميم والتغليف والأنظمة معا

تعوض الأسلاك الأقصر والذاكرة والتكامل العمودي والبرمجيات وعناقيد Ascend جزءا من التأخر، مقابل مزيد من السيليكون والطاقة والتبريد.

استخدام السوق المحلية الضخمة كآلة تعلم

تختبر هواوي الرقائق في الهواتف والشبكات والسحابة والمركبات والذكاء الاصطناعي. ويتحسن yield والاعتماد عبر الإنتاج والقياس والتصحيح المتكرر.

المشكلات تنتقل إلى مستوى أعلى

تزيد الطبقتان النشطتان صعوبة الحرارة وyield والمحاذاة وEDA والإصلاح والتكلفة. وسيكون Kirin تجاري يفحص باستقلالية هو الاختبار الحقيقي.

لماذا يهم وجود ثقل صيني مقابل

ليست هذه نصرا صينيا بعد، لكن القيود التي أضرت بهواوي سرعت أيضا استراتيجية وطنية. قصة الاحتياط مجرد بداية؛ أما الطريقة الصناعية فهي جوهر القصة.

لا تحتاج الصين إلى هزيمة ASML غدا. يكفي أن تحسن المصادر والمرايا والقياس والمواد والبرمجيات وyield بإصرار حتى يتحول الاعتماد إلى منافسة. وعلى أوروبا أن تأخذ الصين بجدية، وتنافس بانفتاح، وتستثمر من جديد في قدراتها الصناعية.

إلى اللقاء في المرة القادمة،
Joe

المصادر