بسبب جنون الذكاء الاصطناعي وتغير المناخ.. أزمة جديدة في الرقائق الإلكترونية مع زيادة الطلب أكثر من 20%

تواجه سلاسل توريد التكنولوجيا العالمية خطر جولة أخرى من نقص الرقائق، وهو ما ينجم في المقام الأول عن الطلب “الذي لا ينضب” على الذكاء الاصطناعي، فضلاً عن تغير المناخ.

الهوس المستمر بجلب قدرات الذكاء الاصطناعي إلى كل شيء من الهواتف الذكية إلى المركبات الكهربائية، يعني أن الضغوط تتراكم على سلاسل توريد أشباه الموصلات – وهو ما قد يكون من الصعب ملؤه.

زعزعة التوازن

قالت شركة باين آند كومباني الاستشارية الأميركية في تحليل نُشر يوم الأربعاء: “سلسلة توريد أشباه الموصلات معقدة بشكل لا يصدق، وزيادة الطلب بنحو 20% أو أكثر من المرجح أن تؤدي إلى زعزعة التوازن والتسبب في نقص في الرقائق”، وأضافت أن “الانفجار الحالي في مجال الذكاء الاصطناعي.. قد يتجاوز هذه العتبة بسهولة”.

وفي التقرير، توقعت شركة باين ارتفاع الطلب على مكونات الرقائق الرئيسية بنسبة 30% بحلول عام 2026، مدفوعًا بالتهافت على شراء وحدات معالجة الرسومات (GPUs) لمراكز البيانات.

يمكن أن تتطلب مراكز البيانات ما بين مئات وآلاف وحدات معالجة الرسوميات لتدريب نماذج اللغة الكبيرة اللازمة لتطوير نماذج الذكاء الاصطناعي وتحديثها.

وبعيدًا عن وحدات معالجة الرسوميات، من المرجح أيضًا أن نشهد ارتفاعًا حادًا في الطلب بسبب الاستخدام المتزايد للذكاء الاصطناعي في الأجهزة الشخصية.

ارتفاع الطلب على أجهزة الكمبيوتر والموبايل

وبحسب تقديرات شركة باين، فإن التبني السريع للذكاء الاصطناعي قد يترجم إلى ارتفاع بنسبة 31% في مبيعات أجهزة الكمبيوتر الشخصية العالمية وارتفاع بنسبة 15% في مبيعات الهواتف الذكية.

وهذا يعني أن المصانع التي تنتج أحدث الرقائق ــ 5 نانومتر (nm) وأقل ــ سوف تحتاج إلى زيادة إنتاجها بنسبة تتراوح بين 25% و35% .

وهذا يعني أيضًا أن كبار مصنعي أشباه الموصلات سوف يحتاجون إلى إنشاء أربعة أو خمسة مصانع متقدمة لإنتاج الرقائق. وتقدر شركة باين أن تكلفة هذه المصانع سوف تتراوح بين 40 و75 مليار دولار.

التهديد الذي يشكله تغير المناخ

ومع تطلع صناعة التكنولوجيا إلى تمكين كل شيء بدءًا من الروبوتات المنزلية، وحتى المصابيح الذكية باستخدام الذكاء الاصطناعي، يبدو أن الارتفاع في الطلب أمر لا مفر منه، ولكن هذا لا يمثل إلا جزءا واحدا من اللغز.

وأشار باين إلى أن هناك مجموعة من العوامل الأخرى التي تؤدي إلى تفاقم المخاطر على سلسلة توريد الرقائق، بما في ذلك تغير المناخ والكوارث الطبيعية والتوترات الجيوسياسية.

وأضافت الشركة أنه خلال الثمانية عشر شهرًا الماضية، “كان جزء كبير من الضغط على إمدادات وحدات معالجة الرسوميات ناجمًا عن الاضطرابات في عناصر أقل وضوحًا في سلسلة التوريد، مثل قدرات التعبئة والتغليف المتقدمة CoWoS “.

تشكل التغيرات المناخية غير المتوقعة الناجمة عن ارتفاع درجات الحرارة العالمية تهديدًا كبيرًا لسلاسل توريد الرقائق – وذلك في المقام الأول لأن النقص الناتج عن ذلك في المياه يمكن أن يعرقل عمليات تصنيع الرقائق.

ومن الأمثلة الرئيسية على ذلك تايوان ــ موطن أكبر وأهم شركة لصناعة الرقائق في العالم TSMC ــ حيث كان الجفاف المستمر يسبب صداعا للسلطات منذ عام 2021.

تنتج شركة TSMC 90% من الرقائق المتقدمة التي تعمل على تشغيل كل فئة من الأجهزة الإلكترونية في جميع أنحاء العالم، وهي المورد الأول للرقائق المتقدمة لشركات مثل Nvidia وApple وAMD وQualcomm وARM .

استهلاك مياه تعادل ما تستهلكه هونج كونج

كما أنها تستهلك ما يقرب من 10 ملايين جالون من الماء يوميًا.

ويرجع ذلك إلى أن مصانع الرقائق تحتاج إلى الماء في جميع مراحل التصنيع ــ من أنظمة التبريد إلى توليد الكهرباء.

وهناك حاجة أيضاً إلى كمية هائلة من الماء “فائق النقاء” في عملية التصنيع نفسها، لغسل البقايا من رقائق السيليكون.

وتعني هذه الاحتياجات أن مصنعي الرقائق في جميع أنحاء العالم يستهلكون بالفعل كمية من المياه تعادل ما تستهلكه هونج كونج، وهي مدينة يبلغ عدد سكانها 7.5 مليون نسمة.

كل ما يتطلبه الأمر هو رقاقة مفقودة واحدة

بالنسبة لشركةTSMC، فإن تصادم مثل هذا الطلب الهائل على المياه مع الجفاف المستمر يعني نقل “شاحنات محملة بالمياه” من مناطق أخرى.

وتتخذ الحكومة التايوانية أيضًا مجموعة من التدابير للحفاظ على تدفق المياه إلى شركة TSMC، بما في ذلك زراعة السحب في مسقط رأس الشركة المصنعة للرقائق ودفع أموال للمزارعين في المنطقة لعدم ري أراضيهم الزراعية .

وبحسب شركة S&P Global، فإن سوء إدارة إمدادات المياه قد يكلف شركة TSMC 10% من إنتاجها بحلول عام 2030.

وتثير المخاطر الجيوسياسية أيضًا مخاوف خاصة في حالة شركة TSMC، التي تعمل أهم مصانعها في ثلاثة مواقع فقط في تايوان، مما يجعل سلسلة توريد الرقائق العالمية “هشة للغاية”.

مخاطر جدية

على سبيل المثال، ضربت تايوان في أبريل أكبر زلزال منذ 25 عامًا، مما أدى إلى توقف العمليات في شركة TSMC، وقالت شركة صناعة الرقائق إن الزلزال سيؤدي إلى خسارة 60 مليون دولار لأرباح الربع الثاني .

وتواجه تايوان أيضًا خطر الغزو من الصين، التي تزعم أن الجزيرة التي تتمتع بالحكم الذاتي هي أراضيها الخاصة.

وفي العام الماضي، قال مسؤول استخباراتي أمريكي رفيع المستوى إن أي خطوة من هذا القبيل من جانب الصين قد توقف العمليات في شركة تايوان لتصنيع أشباه الموصلات وتكلف العالم تريليون دولار سنويًا .

وعلاوة على ذلك، حذر تقرير باين من أن التوترات الجيوسياسية المتزايدة بين الصين والغرب وتشديد القيود التجارية تشكل أيضا “مخاطر جدية” على إمدادات أشباه الموصلات.

وقالت الشركة إن “شريحة واحدة مفقودة قد تؤدي إلى تعطيل النظام بأكمله”.