ما هي أشباه الموصلات؟.. ولماذا تعتبر مهمة؟

أشباه الموصلات هي عبارة عن منتج يتكون عادة من السيليكون. وبحسب الخبراء توصل الرقائق الإلكترونية الكهرباء بشكل أكثر من العازل (insulator)، على سبيل المثال الزجاج، ولكن بشكل أقل من الموصل النقي (Pure conductor)، مثل النحاس أو الألومنيوم.

ويمكن تغيير خصائصها عن طريق إدخال بعض الشوائب، تسمى “المنشطات” (doping)، لتلبية الاحتياجات المحددة للمكون الإلكتروني الذي من المفترض استخدامها له.

وبالإمكان العثور على أشباه الموصلات في آلاف المنتجات مثل أجهزة الكمبيوتر والهواتف الذكية والأجهزة المنزلية وأجهزة الألعاب والمعدات الطبية.

ولدى أجهزة أشباه الموصلات مجموعة من الخصائص المفيدة، مثل “مقاومة الكهرباء” بشكل متغير، وتمرير التيار بسهولة أكبر في اتجاه واحد أكثر من الآخر، والتفاعل مع الضوء والحرارة. وتشمل وظيفتها الفعلية تضخيم الإشارات الكهربائية، والتبديل، وتحويل الطاقة.

ولذلك، فهي تجد طلبا واسع النطاق في جميع الصناعات تقريبًا، وتعتبر الشركات التي تصنعها وتختبرها مؤشرات ممتازة على صحة الاقتصاد العام.

استخدامات أشباه الموصلات

“الذاكرة” – “Memory”: تعمل شرائح الذاكرة كمخازن مؤقتة للبيانات وتمرر المعلومات من وإلى أجهزة الكمبيوتر.

ومع انخفاض أسعار الذاكرة بشكل ملحوظ في السنوات الأخيرة، انخفض عدد الشركات المافسة في هذا الإطار لتصبح معدودة مثل “توشيبا”، و”سامسونغ”، و”NEC”.

“المعالجات الدقيقة” – “Microprocessors”: هذه هي وحدات المعالجة المركزية التي تحتوي على المنطق الأساسي لأداء المهام.

وتهيمن شركة “إنتل” الأميركية على قطاع المعالجات الدقيقة، مما أدى إلى تخارج أغلبية الشركات من السوق، باستثناء “AMD”، والتوجه إلى قطاعات أصغر أو قطاعات مختلفة تمامًا.

الرقائق القياسية- Commodity Integrated Circuit: يتم إنتاجها بكميات كبيرة لأغراض المعالجة “الروتينية”. ويقدم هذا القطاع، الذي تهيمن عليه شركات تصنيع الرقائق الآسيوية الكبيرة، هوامش ربح ضئيلة جدًا لا يمكن أن تتنافس عليها إلا أكبر الشركات.

الشرائح المعقدة: يدور “النظام الموجود على شريحة” بشكل أساسي حول إنشاء شريحة دائرة متكاملة حيث تمتلك قدرة نظام بأكمله. يدور السوق حول الطلب المتزايد على المنتجات الاستهلاكية التي تجمع بين الميزات الجديدة والأسعار المنخفضة. يعتبر هذا القطاع الوحيد المتبقي الذي يتمتع بفرصة كافية لجذب مجموعة واسعة من الشركات.

وحول أبرز القطاعات التي تعتمد على الرقائق الإلكترونية فإنها تشمل (الحوسبة، الاتصالات، الأجهزة المنزلية، لخدمات المصرفية، الأمن السيبراني، الرعاية الصحية، النقل، التصنيع).

مستهدف الشركات في القطاع

ويعتمد النجاح في صناعة أشباه الموصلات على إنتاج منتجات أصغر وأسرع وأرخص. الفائدة من كونها صغيرة الحجم هي أنه يمكن تزويد الشريحة الصغيرة بنسبة طاقة مرتفعة للغاية. كلما زاد عدد “الترانزستورات” الموجودة على الشريحة، زادت سرعة أداء عملها. وهذا يخلق منافسة شرسة في الصناعة وتؤدي التقنيات الجديدة إلى خفض تكلفة الإنتاج لكل شريحة.

حرب الولايات المتحدة مع الصين

يعد هذا الملف من أحد أهم الموضوعات المهمة خاصة خلال الفترة الأخيرة. وتتهم الحكومة الأميركية أن الصين تستخدم منتجات الرقائق المتقدمة لأغراض عسكرية.

وأعلن البيت الأبيض تحت إدارة بايدن خلال السنوات الأخيرة عن العديد من القواعد والقوانين لتنظيم القطاع وتعزيز منافستها مع الصين وتقليل من هيمنة بكين في هذا الإطار.

سهم “إنفيديا”

تصدرت شركة “إنفيديا” عناوين الصحف منذ بداية العام الجاري، كإحدى شركات الذكاء الاصطناعي والرقائق الإلكترونية، مدفوعة بالزخم المتزايد على الرقائق الإلكترونية والذكاء الاصطناعي.

ارتفعت أسهم “إنفيديا” بنسبة 218% هذا العام، متجاوزةً أداء كل الشركات في مؤشر “S&P 500”.

وتقدر قيمة “إنفيديا” الآن بأكثر من 1 تريليون دولار، مما يجعلها خامس أكبر شركة أميركية من حيث القيمة السوقية، بعد كل من “أمازون” و”أبل” و”مايكروسوفت” و”ألفابيت”.

ومن أبرز أسباب ارتفاع سهم “إنفيديا” تقنيتها الأساسية، حيث تعتمد منصة “تشات جي بي تي” على وحدات معالجة الرسومات (GPU) التابعة لـ”إنفيديا”. ويُنظر إليها على نطاق واسع على أنها أفضل الرقائق لتدريب نماذج الذكاء الاصطناعي التوليدي.

وتبلغ تكلفة رقائق H100 القوية للشركة حوالي 40 ألف دولار.

ذكرت صحيفة “فاينانشيال تايمز”، في منتصف أغسطس، نقلاً عن مصادر خاصة، أن الطلب مرتفع للغاية على وحدات “معالجة الرسومات” (graphics processing) الخاصة بشركة “إنفيديا” حيث قامت السعودية والإمارات بشراء الآلاف من رقائق الشركة لبناء برامج ذكاء اصطناعي.

اشترت السعودية ما لا يقل عن 3 آلاف من رقائق H100 التابعة لـ”إنفيديا”، كما أمَنت الإمارات، التي بدأت أيضًا العمل على نموذجها اللغوي الكبير، “Falcon”، الآلاف من رقائق الشركة، وفقًا لتقرير الصحيفة الذي اطلع عليه موقع “العربية.نت”.