เมื่อจีนตกที่นั่งลำบาก ในการผลิต 'ชิพ'

ข้อมูลจาก Semiconductor Industry Association ระบุว่าอุตสาหกรรมการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ หรือที่เรียกว่า “ชิพ” (chip) สร้างรายได้ให้อเมริกาในปี 2019 ถึง 193 พันล้านดอลลาร์ คิดเป็น 44.5% ของมูลค่าตลาดโลก ชิพนับเป็นหัวใจสำคัญในอุปกรณ์สมาร์ททุกประเภทและจำเป็นอย่างยิ่งต่อนวัตกรรม AI, IoT และรถยนต์ไร้คนขับ (AV) เมื่อธุรกิจต่างเร่งแข่งขันด้านนวัตกรรม ความสามารถของชิพจึงเป็นดั่งอาวุธลับที่กลุ่ม Big Tech และผู้ผลิตอุปกรณ์ทั่วโลกต่างต้องการ

ชิพมักถูกออกแบบโดยเจ้าของแบรนด์สินค้า (เช่น แอปเปิ้ล หรือหัวเว่ย) และถูกส่งไปผลิตยังโรงงานผลิตชิพที่เรียกว่า “Foundry” หรือ fab โดยมีโรงงานในไต้หวัน เกาหลีใต้ และอเมริกา เป็นผู้ผลิตรายสำคัญ ในขณะที่ญี่ปุ่น อเมริกา และเนเธอร์แลนด์ เป็นผู้นำด้านการพัฒนาเครื่องจักรและอุปกรณ์ที่จำเป็นต่อการผลิต กล่าวได้ว่าการผลิตชิพใช้เงินลงทุนที่สูงมาก ต้องอาศัยการค้นคว้าวิจัยที่ล้ำสมัย ใช้เทคโนโลยีการผลิตและเครื่องจักรที่มีความเฉพาะและบุคลากรที่มีความเชี่ยวชาญสูง โดยใช้เทคโนโลยีด้านซอฟต์แวร์ออกแบบและการออกแบบด้านสถาปัตยกรรมของชิพที่ล้ำหน้า ซึ่งการผลิตเปลี่ยนไปตามชิพแต่ละรุ่นแต่ละเจเนอร์ชั่น เช่น ชิพรุ่น 28, 14 หรือ 7 นาโนมิเตอร์ (nm)

จีนจัดเป็นผู้ผลิตอุปกรณ์รายใหญ่ของโลกที่นำเข้าชิพจากต่างประเทศถึงปีละ 300 พันล้านดอลลาร์ ซึ่งนับว่ามีมูลค่าที่สูงกว่าการนำเข้าน้ำมันเสียอีก ดังนั้นเมื่อรัฐบาลสหรัฐแซงชั่นไม่ให้บริษัทจากทั่วโลกผลิตหรือจำหน่ายชิพให้กับหัวเว่ยและ HiSilicon ซึ่งเป็นบริษัทออกแบบชิพในเครือหัวเว่ย รวมถึงห้ามจำหน่ายเครื่องจักรและอุปกรณ์การผลิตชิพให้กับผู้ผลิตชิพของจีนอย่าง Semiconductor Manufacturing International Corporation (SMIC)

จึงเป็นการกดดันให้จีนต้องหันมาพึ่งพาตนเองเพื่อการพัฒนาอุตสาหกรรมชิพอย่างจริงจัง แม้ในปี 2014 จีนได้กำหนดการลงทุนถึง 150 พันล้านดอลลาร์เข้าในแผน National Integrated Circuit Plan พร้อมวางแผนให้ภายในปี 2025 จีนจะต้องสามารถผลิตชิพขึ้นใช้เองถึง 70% ซึ่งในช่วงเวลาของการถูกแซงชั่นจีนยังคงสามารถผลิตได้น้อยกว่าหนึ่งในสามของความต้องการ

• ต้องพร้อมทั้งอีโคซีสเต็ม

รัฐบาลจีนได้ใช้เวลากว่า 40 ปีในการผลักดันอุตสาหกรรมการผลิตชิพ โดยในช่วงสิบปีที่ผ่านมาได้สนับสนุนอุตสาหกรรมการผลิตชิพภายในประเทศด้วยเงินกว่า 100 พันล้านดอลลาร์ แต่เงินลงทุนไม่ใช่ปัจจัยเดียวที่จะช่วยให้จีนสามารถแข่งขันในอุตสาหกรรมการผลิตชิพ ซึ่งต้องอาศัยนวัตกรรม ประสบการณ์และความเชี่ยวชาญในอุตสาหกรรม ตลอดจนอีโคซีสเต็มของการผลิตครบวงจร

แม้ว่าจะพัฒนาความสามารถในการออกแบบชิพรุ่นใหม่ได้ก็ตาม แต่อุตสาหกรรมในจีนยังต้องอาศัยผู้ผลิตเครื่องจักรและอุปกรณ์จากต่างประเทศเพื่อสร้างเครื่องมือสำหรับการผลิตชิพรุ่นใหม่

• อุตสาหกรรมลำบาก

นอกจากนี้จีนยังคงต้องเร่งพัฒนาการออกแบบและผลิตชิพที่อาจใช้เงินทุนวิจัยสูงถึง 15% ของรายได้ โดยชิพที่ผลิตได้ในแต่ละรุ่นมักมีอายุความต้องการในตลาดเพียง 2 ถึง 4 ปีก่อนจะถูกแทนที่ด้วยชิพรุ่นใหม่ที่จะได้รับความนิยมสูงกว่า

มูลค่าการสั่งซื้อชิพที่สูงถึง 184 พันล้านดอลลาร์ ภายในเจ็ดเดือนแรกของปี 2020 และรายได้จากการผลิตสินค้าด้านอิเล็กทรอนิกส์ของจีนที่มีมูลค่าหลายแสนล้านดอลลาร์ต่อปี อาจช่วยรักษาพันธมิตรทางธุรกิจที่แข็งแกร่งให้กับจีน ข้อกีดกันทางการค้าอาจทำให้อุตสาหกรรมสะดุดแต่เชื่อว่าไม่อาจทำให้ธุรกิจสูญหายไป จึงเป็นบทพิสูจน์ของนักประดิษฐ์ นักธุรกิจและนักพัฒนาที่ต้องก้าวข้ามความท้าทายครั้งนี้

• บุกบั่นข้ามข้อจำกัด

เมื่อไม่มีทางเลือก ผู้พัฒนาเทคโนโลยีและอุตสาหกรรมจึงต่างหันหน้าเผชิญกับอุปสรรคและหาหนทางให้กับธุรกิจสำคัญของประเทศ และด้วยเม็ดเงินจากนักลงทุนที่อาจสูงถึง 15,000 ล้านดอลลาร์ในปี 2020 ที่ระดมเข้าสู่อุตสาหกรรม การค้นหาผู้เชี่ยวชาญจากทั่วโลก ตลอดจนความช่วยเหลือด้านนโยบายของรัฐ อาทิ การลดภาษี การให้เงินสนับสนุน การพัฒนาชิพแบบใหม่เพื่อใช้งานกับ AI รวมถึงการเร่งพัฒนาเครื่องจักรหรืออุปกรณ์ในการผลิตชิพขึ้นใช้เองในประเทศ เกิดเป็นพลังที่ผลักดันการพัฒนาเทคโนโลยีการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ครั้งใหญ่ของจีน

ล่าสุด แม้จีนสามารถพัฒนาซอฟต์แวร์ออกแบบ (EDA) สำหรับชิพรุ่น 7 nm ได้เอง แต่การออกแบบสถาปัตยกรรมของชิพรุ่นใหม่และการสร้างเครื่องจักรในการผลิตชิพยังคงเป็นโจทย์ใหญ่ที่จีนต้องบุกบั่นให้สำเร็จ เพราะนั่นหมายถึงการสร้างอีโคซีสเต็มใหม่ให้กับอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ของประเทศ และผลักดันให้จีนก้าวข้ามข้อจำกัดในการพัฒนานวัตกรรมแห่งอนาคตได้ครบวงจร