الحوسبة
مواد مطبقة (AMAT): سلسلة إمداد أشباه الموصلات صُنعت في الولايات المتحدة
لماذا تُعد أشباه الموصلات ‘النفط’ الجديد للاقتصاد الرقمي
تقريبًا كل جهاز إلكتروني اليوم يستخدم بعض مكوّنات أشباه الموصلات. من الغسالات إلى السيارات إلى الحواسيب والهواتف، يحتوي كل جهاز أو آلة مُصنّعة تقريبًا على رقاقة أو لوحة إلكترونية من نوع ما.
هذا يجعل أشباه الموصلات واحدة من أهم الإمدادات في الاقتصاد الحديث. كما أنها مصدر قلق استراتيجي للقوى العظمى. نمى سوق أشباه الموصلات على دفعات متتالية، دفعةً أولىً بفضل الحواسيب، ثم الإنترنت، ثم السحابة والهواتف الذكية، والآن الذكاء الاصطناعي وإنترنت الأشياء.
المصدر: Applied Materials
طريقة واحدة للاستثمار في صناعة أشباه الموصلات هي عبر الشركات التي تُصنّع الرقائق، مثل TSMC (TSM ) أو Intel (INTC ) (تابع الروابط للحصول على تقرير مفصل عن كل من هذه الشركات).
طريقة أخرى هي الاستثمار في الشركة التي تُقدّم المعدات والمواد والآلات لمصانع أشباه الموصلات، والتي تعتمد على موردين متخصصين قادرين على توفير أفضل وأكفأ المعدات لإنتاج رقائق وأشباه موصلات على نطاق واسع.
نظرًا لأن تصنيع أشباه الموصلات علم دقيق للغاية، يرغب منتجو الرقائق في الحصول على أفضل الأدوات المتاحة فقط. وبما أن ذلك مسعى معقّد، لا يمكن تحقيقه إلا من قبل عدد قليل من الموردين المتخصصين للغاية.
وبالتالي، نشأ نظام بيئي معقّد، حيث يتم إنجاز كل مهمة في عملية تصنيع الرقاقة بواسطة شركات فائقة التخصص.
المصدر: Generative Value
يمنح هذا الموردون قوة تسعير كبيرة وحاجز اقتصادي قوي. ستظل شركات مثل TSMC متمسكة بمورديها الحاليين أو تخاطر بتعطيل عملياتها.
كما يخلق ذلك دورة إيجابية حيث تولّد المبيعات الحالية أموالًا للبحث والتطوير، مما يضمن أن أي منافس جديد محتمل سيكافح لتحقيق نفس النتائج التقنية.
لذلك، مع تحول أشباه الموصلات إلى أصل استراتيجي، قد يكون من المنطقي الاستثمار في مورّدي المعدات، لأنهم سيستفيدون من توسّع مصانع الرقائق، بغض النظر عن أي صانع رقاقة (TSMC، Nvidia، Intel، إلخ) سيستفيد في النهاية أكثر من الطلب المتزايد على أشباه الموصلات.
من بين أكبر شركات معدات أشباه الموصلات ASML (ASML )، التي تملك احتكار تقنية الطباعة الضوئية الفائقة (EUV)، وشركة أخرى تتواجد معداتها في العديد من خطوات تصنيع الرقائق وأشباه الموصلات الأخرى: Applied Materials.
المصدر: Tech Insights
نظرة سريعة على Applied Materials (AMAT)
(AMAT )
تُعد Applied Materials في صميم الابتكار في تصنيع أشباه الموصلات منذ تأسيسها عام 1967 وإدراجها في البورصة عام 1971.
ما زالت تتخذ من وادي السيليكون مقراً لها حتى اليوم، وتُعد أكبر شركة أمريكية لتصنيع معدات أشباه الموصلات، وهو موقع مميز في ظل سعي البلاد إلى إرجاع سلسلة إمداد أشباه الموصلات إلى داخلها. لتلبية هذا الطلب المتزايد، استثمرت ما يصل إلى 600 مليون دولار في مرافق جديدة داخل الولايات المتحدة خلال الخمس سنوات الماضية.
المصدر: Applied Materials
كانت Applied Materials واحدة من أولى الشركات الأمريكية في قطاع أشباه الموصلات التي دولّتها، لا سيما بفتح مركز تكنولوجي في اليابان عام 1984 وكانت أول شركة تفتح مركزًا تكنولوجيًا في الصين.
توظّف الشركة حوالي 35,700 شخص في 24 دولة و207 مدينة. حقّقت إيرادات قدرها 27.18 مليار دولار وصافي دخل وفق معايير GAAP يبلغ نحو 7.18 مليار دولار.
تمتلك ما لا يقل عن 22,000 براءة اختراع، ناتجة عن استثمارات بحث وتطوير تجاوزت 3.2 مليار دولار في عام 2024 وحده.
تكمن الخبرة الأساسية لـ Applied Materials في تعديل المواد على المستوى الذري وعلى نطاق صناعي مع الحفاظ على جودة ثابتة، وهو ما يوضح شعار الشركة:
بناء مستقبل أفضل—ذرةً واحدةً في كل مرة
بدأت الشركة ببيع المواد الكيميائية لصناعة أشباه الموصلات الناشئة، ثم أضافت تدريجيًا آلات أكثر تقدمًا وتعقيدًا إلى مجموعتها، بدءًا عام 1987 بآلة ترسيب بخار كيميائي (CVD) تسمى Precision 5000.
تشمل مجموعة آلات Applied Materials الحديثة عددًا هائلًا من المنتجات التي تدعم تصنيع أشباه الموصلات.
معظمها سيكون من الصعب فهمه بالكامل لغير المهندسين، على سبيل المثال “أفلام الحاجز المعدني والأكسيدي”، “أفلام التحول اللوني والهوولوجرافية”، أو “طبقات معدنية نمطية داخل الحجرة”. لكنها أدوات حاسمة لأخصائيي إنتاج أشباه الموصلات، حيث لا يوجد لها منافسة جادة (على الأقل الآن، انظر القسم أدناه عن سلسلة إمداد أشباه الموصلات في الصين).
المصدر: Applied Materials
نموذج أعمال Applied Materials
بينما تُعد مبيعات الآلات والأدوات هي جوهر الشركة، فإن جزءًا كبيرًا من إيراداتها متكرر، حيث يشكّل حوالي 60% من إجمالي الإيرادات.
ذلك لأن هذه الآلات الدقيقة تحتاج إلى صيانة مستمرة، ومواد استهلاكية، وإصلاحات، إلخ. في المتوسط، تستمر هذه العقود 2.6 سنوات وتُجدد في أكثر من 90% من الحالات، مما يعكس استقرار مبيعات الشركة بمجرد فوزها بعقد.
كما تُقدّم Applied Materials خدمات ومساعدة في إنشاء مصانع أشباه موصلات جديدة أو ترقية الموجودة. وبالتالي، بصفتها الخبير المرجعي، قد يكون لها تأثير قوي على التصميم النهائي للمصنع.
هذا يمنح الشركة ميزة فريدة من نوعها من حيث البحث والتطوير والمبيعات، حيث يزوّدها بمعرفة عميقة بتحديات عملائها التقنية، واحتياجاتهم، وأهدافهم الاستراتيجية طويلة الأجل.
قطاعات Applied Materials
تقسّمت الشركة أنشطتها إلى 3 قطاعات: أنظمة أشباه الموصلات، الخدمات العالمية، والشاشات. يُعد قطاع أنظمة أشباه الموصلات هو الأكثر أهمية، حيث يحقق الغالبية العظمى من إيرادات الشركة.
المصدر: Applied Materials
اسحب للتمرير →
| القطاع | الدور الأساسي | المنتجات/الخدمات النموذجية | ملاحظات نموذج الأعمال |
|---|---|---|---|
| أنظمة أشباه الموصلات | أدوات لمعالجة الرقاقة وتعبئة متقدمة | الترسيب، النقش، الزرع، CMP، فحص eBeam، الربط، التعبئة | طلبات كبيرة ودورية مرتبطة ببناء المصانع وتحديثات التقنية |
| الخدمات العالمية | دعم القاعدة المثبتة والتحسين | الصيانة، قطع الغيار، SmartFactory، تحليلات AIx، الاستشارات | معدلات تجديد عالية؛ عقود متعددة السنوات؛ ~60% مزيج إيرادات متكررة |
| الشاشات | معدات لإنتاج OLED/LCD | حل MAX OLED، ترسيب مساحات واسعة | نمو دائم عبر شاشات أكبر واعتماد OLED في تكنولوجيا المعلومات |
أنظمة أشباه الموصلات
تتواجد أدوات Applied Materials في كل خطوة تقريبًا، بدءًا من إنشاء رقاقة السيليكون، وتحويلها إلى عشرات الرقائق المتقدمة والذاكرات، إلخ.
المصدر: Applied Materials
تشمل هذه الخطوات:
- ترسيب المادة: إنشاء أفلام رقيقة من مواد نقية جدًا مثل نيتريد السيليكون، موصلات مثل النحاس والتنغستن، ومركبات مثل المواد الفيرومغناطيسية.
- يتم ترسيب هذه المواد الأولية بدقة عبر التحكم في متغيّرات مثل الحرارة، الضغط، المجالات الكهربائية والمغناطيسية، البلازما، معدل التدفق، والوقت.
- إزالة المادة: تحتاج عملية الإزالة الانتقائية للذرات المستهدفة إلى دقة لتجنب إتلاف رقاقة أشباه الموصلات. تستخدم كيميائيات قائمة على الجذور لإزالة المادة المستهدفة دون إتلاف المواد المحيطة، ويمكنها العمل حتى في عدم وجود خط رؤية.
- تعديل المادة: بعد تشكيل المادة بشكل صحيح، لا يزال يتعين أن تكون وظيفية بالكامل. قد يتطلب ذلك تسخينًا، تبريدًا، قصفًا بأيونات وإدخالها، معالجات كيميائية، وزرع أيونات (المعروف أيضًا باسم الـ doping).
- التحليل: بمجرد إنتاج جزء أشباه الموصلات وفقًا للبروتوكول المحدد، لا يزال من الضروري التحقق من أن كل شيء سار كما هو مخطط. لذا من المهم فحص الرقائق بسرعة عالية لتحديد الجسيمات المحتملة، عيوب الأنماط، ومشكلات أخرى.
- الاتصالات: بعد الانتهاء من الرقائق وتأكيد عملها، تحتاج إلى “تعبئتها”. يربط ذلك الرقاقة ببقية النظام، يساعد على تبديد الحرارة، ويحميها من الأضرار المادية والتهديدات البيئية بما فيها الرطوبة، الرطوبة العالية، والإشعاع.
المصدر: Applied Materials
PPCAt
التركيز الحالي لـ Applied Materials في تصنيع أشباه الموصلات هو ما يُسمّى “دليل PPACt” (القوة، الأداء، المساحة، التكلفة، زمن الوصول إلى السوق).
الفكرة الأساسية هي أن قانون مور، الذي ينص على أن قدرة الرقائق تتضاعف كل سنتين، يتباطأ.
المصدر: The Economist
لذلك تحتاج الصناعة إلى طرق جديدة لزيادة أداء الرقائق. بالإضافة إلى ذلك، يصبح تحسين أداء الرقائق مع خفض استهلاك الطاقة تحديًا متزايدًا، حيث يصبح توليد الطاقة مسألة بقدر أهمية الرقائق المتقدمة لتطبيقات الذكاء الاصطناعي الحديثة.
“الحد الطبيعي للذكاء الاصطناعي هو الكهرباء، وليس الرقائق. قد تحتاج الولايات المتحدة وحدها إلى 92 جيجاواط إضافية من الطاقة لدعم طموحاتها في الذكاء الاصطناعي—طلب يعادل بناء 92 محطة طاقة نووية.
للتوضيح، تم بناء محطتين فقط من هذا النوع في الولايات المتحدة خلال الثلاثة عقود الماضية.
إدارة كل من الأداء المتزايد واستهلاك الطاقة يصبح عاملًا مهمًا.
“المساحة” و“التكلفة” هما العاملان التقنيان الآخران المهمان، حيث يصبح توفير مساحة مادية لتجميع جميع الترانزستورات، المستشعرات، ومزود الطاقة مشكلة على المستوى النانوي، على الأقل بطريقة فعّالة من حيث التكلفة، بحيث يمكن توسيع الإنتاج وتحقيق ربحية.
أخيرًا، القدرة على نشر هذه الحلول الجديدة بسرعة أمر مهم أيضًا (زمن الوصول إلى السوق). يمكن أن تكون إعداد خطوط إنتاج جديدة ونشر تصاميم أكثر تقدمًا بقيمة مليارات الدولارات لعملاء Applied Materials.
أخيرًا، تقليل الأثر البيئي لتصنيع أشباه الموصلات أمر مهم أيضًا، ويشكل نقطة بيع إضافية للشركة.
جميع الأجزاء المصنعة حديثًا مصممة لتكون أكثر قابلية للإصلاح، ونستخدم الأجزاء المجددة كلما أمكن ذلك للإصلاح وإعادة التصنيع، مما يساهم في الاستدامة والفعالية من حيث التكلفة.
الخدمات العالمية
يستخدم هذا القطاع Accelerated Insight Accelerator (AIx) الخاص بـ Applied لتقديم حلول متقدمة لعملائه لتحسين نقل التقنية، التسارع، وأداء الأجهزة.
في جوهر الأمر، تعمل Applied Materials هنا كمستشار وخبير يقدم نصائح لمصانع أشباه الموصلات حول أفضل السبل لتحقيق أهدافهم.
يتضمن هذا القطاع أيضًا “حلول سلسلة التوريد”، التي توفّر قطعًا معتمدة ومنظفة للصيانة وتقلل من وقت تعطل الآلات عبر وضع القطع بالقرب من مصانع العملاء.
يمكن دمج هذه الاستشارات مع حل المصنع الذكي الخاص بالشركة، مع أتمتة مدعومة بالذكاء الاصطناعي، وتقنيات جدولة متقدمة، مما يحسّن الإنتاجية في معظم المقاييس: العائد، المخاطر، العيوب، وقت تعطل المعدات، زيادة الإنتاجية، تحسين زمن الدورة، إلخ.
المصدر: Applied Materials
الشاشات
توفر Applied Materials أيضًا الآلات لإنتاج شاشات OLED (الصمام العضوي الباعث للضوء) (الشاشات، التلفزيونات، إلخ)، من خلال حل MAX OLED.
المصدر: Applied Materials
من خلال جلب تقنية OLED إلى شاشات أكبر للتلفزيونات، الأجهزة اللوحية، وأجهزة الحاسوب، تكون النتيجة متفوقة على تقنيات العرض الأخرى.
تمكّن طريقة التصنيع المملوكة هذه من تحقيق دقة وضع بكسل ممتازة، مما يزيد من نسبة الفتحة بأكثر من الضعف. النتيجة هي شاشات أكبر بسطوع أعلى يصل إلى 3 أضعاف ودقة تصل إلى 2,000 بكسل لكل بوصة مربعة.
كما يقلل حل MAX OLED من استهلاك الطاقة للعرض بما يصل إلى 30% ويمنح عمرًا للعرض يزيد إلى 5 أضعاف.
البحث والتطوير ومركز EPIC
تُبنى نجاحات Applied Materials على تفوقها التقني وخبرتها، المدعومة بسنوات من البحث والتطوير لدفع حدود ما هو ممكن في تصنيع الإلكترونيات.
مساهم رئيسي في جهود البحث والتطوير المستقبلية سيكون مركز EPIC الجديد (مركز المعدات والابتكار في العمليات والتسويق)، المتوقع أن يبدأ عملياته في ربيع 2026.
المصدر: Applied Materials
سيكون هذا أكبر وأحدث مرفق في العالم للتعاون في مجال تكنولوجيا عمليات أشباه الموصلات ومعدات البحث والتطوير، يقع في حرم Applied في وادي السيليكون.
المرفق متعدد المليارات من الدولارات صُمم لتوفير مجموعة فريدة من القدرات على نطاق واسع، مع أكثر من 180,000 قدم مربع من غرف نظيفة متطورة للتعاون الابتكاري مع صانعي الرقائق، الجامعات، وشركاء النظام البيئي.
الهدف هو تسريع الانتقال جذريًا من الاكتشاف الأكاديمي إلى النشر الصناعي للتقنية الجديدة، مختصرًا العملية لعدة سنوات.
Applied Venture
إلى جانب جهود البحث والتطوير الداخلية، تستثمر Applied Materials أيضًا في الشركات الناشئة والتقنية من خلال علامة Applied Venture الخاصة بها.
يستثمر هذا القسم من رأس المال المخاطر حوالي 100 مليون دولار سنويًا، وقد قدم حتى الآن تمويلًا لأكثر من 90 شركة في 19 دولة، منها أكثر من 10 شركات طرحت أسهمها للاكتتاب العام.
تركز الاستثمارات على التصنيع المتقدم (الطباعة ثلاثية الأبعاد، الروبوتات، الأتمتة)، المواد المتقدمة، الذكاء الاصطناعي والبيانات الضخمة، تقنيات الطاقة (البطاريات، الطاقة الشمسية، الكهروحرارية، المياه)، العلوم الحياتية، تكنولوجيا أشباه الموصلات، والشاشات.
الجيوسياسة، ضوابط الصادرات، ومخاطر الصين
بالنسبة لجميع مصانع أشباه الموصلات ومصنعي المعدات، تُعد التوترات الجيوسياسية بين الصين والولايات المتحدة تهديدًا.
العاقبة الفورية هي استحالة بيع أكثر المعدات تقدمًا إلى الصين، حيث تحظر الولايات المتحدة عمومًا تصدير هذه الآلات التي تحتوي على حقوق ملكية فكرية أمريكية إلى خصمها الرئيسي، في محاولة لتقويض الصناعة المحلية لأشباه الموصلات وأبحاث الذكاء الاصطناعي.
هذا يعني أيضًا أن الصين تصبّ مئات المليارات من الدولارات في شكل إعانات، ومشتريات مفضلة، ودعم آخر لصناعتها المحلية. يشمل ذلك مصانع الرقائق، بل وأكثر من ذلك إنشاء بدائل لشركات مثل ASML، Applied Materials، أو Lam Research، التي تُعد آلاتها حجر الزاوية في تصنيع أشباه الموصلات.
على المدى الطويل (5-10 سنوات)، قد تشكّل هذه الجهود تهديدًا للشركة إذا نجحت:
- من المحتمل أن يُفقد العمل مع مصانع الصين إلى الأبد.
- قد تتنافس الرقائق من مصانع جديدة تستخدم تقنيات محلية مع المصانع الدولية/الغربية، مما يقلل الطلب على معدات Applied Materials.
- قد تُنشِئ الدول المتحالفة مع الصين (مثل روسيا) أو المحايدة (معظم دول جنوب شرق آسيا) آلات ترسيب أفلام رقيقة صينية أو معدات أخرى بدلاً من آلات Applied Materials في مصانعها المستقبلية.
على الرغم من جدية هذا الخطر، لا ينبغي المبالغة في تقديره.
أولاً، إن محاولات تكرار مجموعة التقنية الكاملة، والحقوق الفكرية، والخبرة التقنية لصناعة أشباه الموصلات التي تقودها الدول الغربية هي مسعى هائل. لذا، رغم أنه من المحتمل أن ينجح جزئيًا، سيستغرق الأمر وقتًا لمواكبة نظام بيئي استغرق أكثر من 60 عامًا لبنائه، ولا يزال يبتكر بسرعة.
ثانيًا، يُعد اتساع نطاق Applied Materials حماية أخرى. لذا، بينما قد تُحدث اختراقات في تقنية EUV مشاكل لشركة تقنية واحدة مثل ASML، من المرجح أن تظل Applied Materials رائدة في العديد من التقنيات خلال 10-20 سنة قادمة، مما يجعلها الخيار الأفضل لجميع المصانع في الدول المحايدة.
أخيرًا، حجم قاعدة Applied Materials المثبتة يعني تدفقًا نقديًا أكبر للبحث والتطوير، وقدرة على خوض حرب أسعار مع المنافسين الصينيين. لذا حتى إذا لم تعد تقنية الشركة فريدة، لا يزال من غير المؤكد أن تفقد ميزتها التجارية الطويلة الأمد، والتي قد تظل حاجزًا كافيًا للمصانع خارج الصين.
المالية: النمو، الهوامش، عوائد رأس المال
يُقَدِّم نمو إيرادات Applied Materials معظمها من قطاع أشباه الموصلات، على الرغم من أن ذلك قد يؤدي على المدى الطويل إلى نمو في قطاع الخدمات أيضًا.
كانت هوامش التشغيل مستقرة عمومًا في القطاعات الرئيسية، ومتزايدة في قطاع الشاشات.
المصدر: Applied Materials
قامت الشركة بزيادة توزيعات الأرباح بانتظام على مر السنين، مع تسارع صافي في عام 2018، وتُقارن توزيعات 2024 تقريبًا بخمس مرات مستويات 2017.
المصدر: Applied Materials
كما تقوم الشركة بإعادة شراء الأسهم، حيث خفضت عدد الأسهم القائمة منذ عام 2014.
المصدر: Applied Materials
الخلاصة
تُعد Applied Materials شركة أساسية في نظام إيكولوجي عالمي لأشباه الموصلات، حيث تتواجد آلاتها في كل خطوة من تحويل الرمل (السيليكون) إلى نقش نانوي معقّد يُكوّن رقائق حاسوب متقدمة.
ستستفيد الشركة من عدة اتجاهات طويلة الأجل مثل إرجاع إنتاج أشباه الموصلات إلى الولايات المتحدة، الطلب المتزايد من الذكاء الاصطناعي وإنترنت الأشياء، والاتجاه العالمي المتزايد نحو الرقمنة والكهربائية.
كما أنها في موقع جيد للتصدي للتهديدات التنافسية، بما في ذلك المنافسين الصينيين الناشئين المدعومين بالإعانات والاهتمام الاستراتيجي الوطني للصين.
آخر أخبار وتطورات سهم Applied Materials (AMAT)
