การขยายขอบเขตสงคราม 'ไมโครชิพ' สหรัฐ และจีน ตอนที่ 1

เมื่อต้นสัปดาห์นี้ประเทศจีนได้ประกาศห้ามการส่งออกวัสดุสองรายการ คือ แกลเลียม (Gallium) และเยอร์มาเนียม (Germanium) ซึ่งเป็นวัสดุที่สำคัญในอุตสาหกรรมการผลิตไมโครชิพหรือเซมิคอนดักเตอร์ ทั้งนี้จีนเป็นผู้ผลิตรายใหญ่ของวัสดุทั้งสองโดยผลิตแกลเลียม98% และเยอร์มาเนียม68% ของโลก นี่คือการขยายขอบเขตของสงครามไมโครชิพอีกขั้นหนึ่งของโลก

ไมโครชิพหรือเซมิคอนดักเตอร์เป็นส่วนสำคัญของเทคโนโลยีทันสมัย มันเป็นหัวใจของคอมพิวเตอร์ โทรศัพท์มือถือ และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แทบทุกชนิด ตั้งแต่เครื่องซักผ้า รถยนต์ รวมไปถึงโดรน และขีปนาวุธการทหารโดยไมโครชิพทำหน้าที่ควบคุมและประมวลผลข้อมูลในรูปแบบดิจิทัล

ไมโครชิพมีความสำคัญอย่างมากในการขับเคลื่อนการเปลี่ยนแปลงทางเทคโนโลยีในหลายทศวรรษที่ผ่านมา นอกจากนี้ไมโครชิพยังเป็นส่วนสำคัญของการพัฒนาในด้านเอไอและอุตสาหกรรม 4.0 ที่ต้องการไมโครชิพเพื่อการประมวลผลปริมาณข้อมูลขนาดใหญ่มหาศาลดังที่เราเห็นในปัจจุบัน ดังนั้นจึงอาจกล่าวได้ว่าไมโครชิพเป็นเทคโนโลยีที่สำคัญที่สุดในการแข่งขันของประเทศมหาอำนาจในปัจจุบัน ในทุกด้านตั้งแต่เรื่องของอุตสาหกรรมไปจนถึงการทหาร

การผลิตไมโครชิพเริ่มต้นในช่วงของศตวรรษที่ 1960 โดยบริษัท Fairchild Semiconductor ในสหรัฐอเมริกา และเมื่อปี 1971 มีการก่อตั้งบริษัท Intel Corporation ซึ่งเป็นหนึ่งในบริษัทผู้ผลิตไมโครชิพที่มีผลกระทบอย่างมากในอุตสาหกรรมเทคโนโลยีสารสนเทศในปัจจุบัน ไมโครชิพในยุคเริ่มต้นมีทรานซิสเตอร์เพียงแค่ 4 ตัวอยู่ในชิพ

แต่ปัจจุบันชิพที่อยู่ในโทรศัพท์มือถือหนึ่งตัวมีขนาดเล็กมาก และมีทรานซิสเตอร์อยู่มากกว่าหนึ่งหมื่นล้านตัวในชิพ ทำให้สามารถประมวลผลได้รวดเร็วยิ่งขึ้น และเทคโนโลยีทางด้านนี้ก็ยังมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่องเพื่อให้มีความสามารถยิ่งขึ้นไปกว่าเดิมและทำให้ชิพมีขนาดเล็กลงไปเรื่อยๆ

การผลิตชิพไม่ใช่เรื่องง่ายมีความซับซ้อนและต้นทุนการผลิตที่สูง ทั้งนี้ในอุตสาหกรรมจะมีการอ้างถึงกฎของมัวร์ (Moore's Law) ที่เสนอโดย Gordon Moore ผู้ก่อตั้งบริษัท Intel ซึ่งระบุไว้ตั้งแต่ช่วงปี 1965 ว่า “ความจุของไมโครชิพจะเพิ่มขึ้นสองเท่าทุก 18-24 เดือน” ซึ่งนักวิจัยและผู้ผลิตไมโครชิพมักจะใช้กฎนี้เป็นแนวทางในการวางแผนและพัฒนาไมโครชิพใหม่ๆ ถึงแม้ว่าในปัจจุบันกฎนี้เริ่มเป็นไปได้ยากขึ้นในการที่มีความจุจะเพิ่มขึ้นสองเท่าแบบเดิม

แต่ขณะเดียวกันในวงการของอุตสาหกรรมการผลิตก็มีกฎของร็อค (Rock's Law) ที่เสนอโดย Arthur Rock ผู้ร่วมก่อตั้งบริษัท Intel อีกคนหนึ่ง ได้คาดการณ์ไว้ว่า“ต้นทุนในการสร้างโรงงานผลิตไมโครชิพจะเพิ่มขึ้นสองเท่าโดยประมาณทุก 4 ปี” กฎของร็อกเกี่ยวข้องกับประสิทธิภาพในการผลิต โดยต้องหาแนวทางลดต้นทุนในการผลิตและเพิ่มประสิทธิภาพของกระบวนการผลิต

มีการกล่าวกันว่าอุตสาหกรรมไมโครชิฟเป็นหนึ่งในอุตสาหกรรมที่มีความยากที่สุด ต้องการผู้เชี่ยวชาญและมีห่วงโซ่อุปทานที่ต้องการวัสดุและแหล่งผลิตจากที่ต่างๆ มากมายทำให้ไม่มีประเทศใดในโลกผูกขาดอุตสาหกรรมนี้ได้

อุตสาหกรรมนี้เริ่มต้นตั้งแต่การออกแบบไมโครชิพ โดยมีผู้เล่นรายใหญ่อยู่ในสหรัฐอเมริการอย่างบริษัท Intel, AMD และ NVIDIA ที่เป็นบริษัทเจ้าของเทคโนโลยีไมโครชิพ ครองส่วนแบ่งการตลาดเกือบทั้งโลก โดยข้อมูลเมื่อไตรมาสสองปี 2022 ระบุว่า Intel มีส่วนแบ่งการตลาด 71% ตามมาด้วย NVIDIA 17% และ AMD 12%

เมื่อบริษัทได้ออกแบบไมโครชิพแล้วก็จะต้องมีกระบวนการที่จะใช้เลเซอร์ในการพิมพ์ไมโครชิพนี้ โดยการฉายแสงจากเทคโนโลยีที่เรียกว่า Extreme Ultraviolet Lithography (EUV) ซึ่งขั้นตอนครองตลาดโดยบริษัท ASML ในเนเธอร์แลนด์ ผู้ผลิตเครื่องจักรลิธอกราฟฟิค ที่ใช้ในกระบวนการผลิตไมโครชิพนี้ครองส่วนแบ่งตลาดไปถึง 90%

จากนั้นจึงส่งต่อขั้นตอนต่อไปให้กับโรงงานผลิตไมโครชิพที่อยู่ในประเทศต่างๆ ในเอเซียซึ่งมีต้นทุนการผลิตต่ำกว่าทางประเทศตะวันตก ทั้งนี้ข้อมูล บริษัทวิจัย TrendForce ระบุไว้เมื่อมีนาคม 2021 ว่าไต้หวันเป็นผู้ครองตลาดใหญ่สุดมากกว่า 60% โดยมีบริษัทผู้ผลิตรายใหญ่คือ TSMC ที่จะเน้นรับผลิตไมโครชิพที่ออกแบบจากบริษัทต่างๆ ทั่วโลกมีสัดส่วนการผลิตถึง 54% ส่วนอีกรายคือ UMC ครองสัดส่วนการผลิต 7%

ส่วนประเทศด้านโรงงานผลิตที่มีส่วนแบ่งการตลาดอันดับสองคือ เกาหลีใต้ โดย Samsung Electronics ครองตลาดประมาณ 18% ขณะที่อันดับสามคือ ญี่ปุ่นและจีน มีส่วนแบ่งการตลาดต่ำกว่า 10% ผู้ผลิตรายใหญ่ของจีนคือ SMIC มีส่วนแบ่งตลาดที่ 5% แต่เมื่อวิเคราะห์ถึงโรงงานผลิตไมโครชิพขั้นสูงที่ขนาดชิพต่ำกว่า 10 นาโนเมตร ส่วนใหญ่มากกว่า 90% จะทำในไต้หวันนอกจากนี้ก็มีเพียงเกาหลีใต้เท่านั้นที่ผลิตในระดับนี้ได้

สำหรับประเทศผู้สั่งซื้อไมโครชิพ และเซมิคอนดักเตอร์ที่ใหญ่ที่สุดคือ จีนมีปริมาณสูงถึง 58% ในตลาดโลก

แม้จีนจะมีความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีและเป็นผู้บริโภครายใหญ่ แต่ด้านความสามารถในการผลิตจีน ยังไม่สามารถที่จะแข่งขันกับประเทศคู่แข่งที่เป็นพันธมิตรที่ดีของสหรัฐอเมริกา อย่างไต้หวัน เกาหลีใต้ ญี่ปุ่นและเนเธอร์แลนด์ได้

ดังนั้นจึงไม่แปลกใจว่าแนวทางในชะลอการเติบโตของอุตสาหกรรมในประเทศจีนได้ คือความพยายามในการที่จะหยุดการบริโภคไมโครชิพของประเทศจีน ซึ่งจะกล่าวกันต่อในตอนถัดไป