TSMC (TSM) Spotlight: The Foundry of 21st Century Gold

الزعيم في صناعة الشبكات 半導體領導者

مع انتشار الإلكترونيات والشرائح الدقيقة في كل المنتجات، من غسالات الملابس إلى الكاميرات والهواتف، أصبحت شركات تصنيعها شركات كبيرة ومهمة.

كانت أول الشركات المهيمنة في صناعة التكنولوجيا الناشئة في الولايات المتحدة، مع شركات مثل Intel (INTC ) وIBM (IBM ). وبعد ذلك بوقت قصير، تحولت الصناعة نحو آسيا، مع تحقيق اليابان وتايوان منประโยชนين من الجمع بين العمالة عالية الجودة والتكاليف المنخفضة.

تحول هذا التحول حول التكاليف إلى ميزة طويلة الأمد. تحولت الخبرة والجهد البحثي المتراكم إلى عمالقة، التي تنتج اليوم معظم الإمدادات العالمية من الشبكات.

إلى جانب几乎 كل الصناعة، تسيطر شركة واحدة على عملية إنتاج الشبكات الأكثر تقدمًا: شركة تايوان لتصنيع الشبكات 半導體製造公司، أو TSMC.

مبادرة بقيادة الدولة

تأسست TSMC في عام 1987، بمبادرة من الحكومة التايوانية لبناء صناعة الشبكات في البلاد من الصفر. كانت هذه الانفصال عن معهد البحث الحكومي ITRI (Industrial Technology Research Institute).

كان هذا بعد أن رفض قادة الصناعة مثل Texas Instruments وIntel الفرصة، مع شركة Philips فقط على استعداد للتوقيع على مشروع مشترك واستثمار 58M وIPs مقابل 27.5% في TSMC.

اليوم، لا تزال الحكومة التايوانية تمتلك 6% من TSMC، وبيعت جميع الأسهم التي تمتلكها Philips في TSMC في عام 2008.

الدكتور موريس تشانغ كان له دور أساسي في تأسيس الشركة. ولد في الصين، ويعمل في تكساس إنструментس لمدة 25 عامًا، سيتم تذكره باسم “أبو الشبكات”.

مصدر: مذكرة الفضول

قطع في نموذج أعمال Intel

في ذلك الوقت، كانت هناك العديد من منتجي الشبكات “فابليس”، شركات تصمم الشبكات، ولكنها لا تملك مرافق تصنيع، وبدلاً من ذلك يتم إنجاز هذه المهمة من قبل شركات مثل Intel (fab أو foundry هو مصطلح الصناعة لمصنع الشبكات).

كان هذا إلى حد كبير بسبب أن التصنيع يتطلب معدات تصل قيمتها إلى 50M إلى 100M دولار لنقش ألواح السيليكون وتحويلها إلى رقاقات كمبيوتر.

مصدر: eTeknix

عملية تصنيع الشبكات هي عملية معقدة للغاية، تعتمد على سلسلة توريدات فريدة من نوعها، حيث يكون المصنع (fab) مسؤولاً عن تجميع المعدات المختلفة بشكل فعال قدر الإمكان (ألواح، وتركيب، تسخين، تعريض، تجميع، إلخ.).

مصدر: EITC

ونتيجة لذلك، لم تكن Intel قادرة فقط على طلب أسعار عالية ولكن أيضًا على إجبار منتجي الشبكات “فابليس” على الحصول على الحق في التصميم. يمكن لشركة Intel فيما بعد تقديم تصميمها الخاص الذي يتم إنتاجه داخل الشركة.

سوف تفتح TSMC طريقها في الصناعة من خلال كونها أول “مصنع” نقي، تقدم خدمات تصنيع بدون منافسة مع عملائها “فابليس”.

في ذلك الوقت، كانت TSMC متأخرة في التكنولوجيا، ولكن هذا العرض أثبت نجاحًا كبيرًا. وشمل العملاء في البداية شركات مثل Broadcom (AVGO )، ولاحقًا Apple (AAPL )، Nvidia (NVDA )، AMD (AMD )، إلخ.

سوف تطرح TSMC أسهمها في تايلاند في عام 1994، وستتم إدراجها في بورصة نيويورك في عام 1997، في نفس العام الذي وصلت فيه إلى سعة مليون لوح سيليكون.

صعود عملاق التكنولوجيا

الفيلا في الغرفة

كان هناك عامل آخر في نجاح TSMC، وهو التزامها بالبحث والتطوير. حددت الشركة مبلغًا كبيرًا من المال في الماكينات الجديدة والبحث.

كانت ملكية الحكومة التايوانية الكبيرة مهمة في الأيام الأولى. كانت الحكومة راضية عن تقدم الشركة في الصناعة والوظائف عالية القيمة ولم تكن تهتم كثيرًا بالحصول على عائد سريع على أموالها.

بمرور الوقت، أصبحت TSMC الشركة الرائدة في صناعة الشبكات، مع ما لا يقل عن 59.5% من إيرادات الصناعة، متقدمة بشكل كبير على منافسها الأكبر، سامسونج (16.1%).

مصدر: Eric Flaningam

تزداد هذه القاعدة مع مرور الوقت، حيث استحوذت TSMC على جزء كبير من نمو الصناعة منذ عام 2019، وبلغت حصة الإيرادات في الربع الثاني من عام 2024 62%.

مصدر: SemiWiki

القيادة في العقد المتقدم

منذ بدايتها كمصنع إنتاج عادل، أصبحت TSMC تدريجياً الزعيم التكنولوجي للصناعة، خاصة في الشبكات “الطرف الأمامي”.

تُصنف الشبكات بشكل عام حسب حجم معالجها.

بشكل عام، يُعتبر جميع العقد أعلى 16-28 نانومتر (nm) شبكات遗伝ية. وهي لا تزال مهمة جدًا للاقتصاد العالمي، لأنها تشكل الجزء الأكبر من استهلاك الشبكات العالمي لأجهزة، سيارات، بنى تحتية، معدات دفاعية، إلخ. هذه الشبكات هي، ومع ذلك، في الغالب سلعًا ذات هامش ربح منخفض جدًا للمصنعين.

مصدر: Techovedas

في المقابل، الشبكات الأكثر تقدمًا هي حيث يتم إنتاج معظم أرباح الصناعة، مع الطلب غالبًا ما يفوق ما يمكن للمصانع توفيره، وهذا ينطبق بشكل خاص على TSMC.

اليوم، الشركة هي الرائدة في العقد الأكثر تقدمًا، 3nm، وال عقد القادم 2nm هو أكثر طلبًا، من المتوقع أن يكون أكبر من 5nm و 3nm مجتمعين.

من المتوقع أن تبدأ الإنتاج الضخم للعقد 2nm من TSMC في عام 2025. ومن المحتمل أن يكون هناك منافسة شرسة مع سامسونج، التي بدأت أيضًا في إعداد خطوط إنتاج 2nm و 1.4nm.

مصدر: TSMC

نقطة التحول لتايوان كانت في عام 2010، عندما اخترت Apple TSMC كمزود للشبكات في هواتفها، والتي كانت مبيعاتها تنتفض. منذ العقد الماضي، كانت الهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر المتقدمة ومراكز البيانات (أو HPC—High-Performance Computing) التطبيقات الأساسية للشبكات الأكثر تقدمًا، وتقدم الصناعة ودفع التكاليف البحثية الضخمة المرتبطة بها.

مصدر: TSMC

اليوم، لا تزال Apple أكبر عميل لشركة TSMC، يليها Nvidia.

مصدر: Moomoo

EUV

ما يجعل الشبكات الصغيرة والأكثر تقدمًا فريدة من نوعها هو أنها تستخدم تكنولوجيا جديدة تسمى EUV (Extreme UltraViolet lithography)، وهي ترقية من التكنولوجيا السابقة DUV (Deep UltraViolet).

في الوقت الحالي، EUV هي احتكار شركة ASML (ASML )، الشركة المصنعة الوحيدة لألات EUV.

في عام 2019، تم إنتاج شبكات TSMC 7nm باستخدام عملية EUV الأولى، وتسليم منتجات حجم كبير للعملاء في السوق.

الخطوة التالية، آلة ليثوغرافيا تسمى High NA (Numerical Aperture) EUV، يتم شحنها حاليًا إلى مصانع الشبكات، إلى Intel في ديسمبر 2023، وTSMC بعد عام، ومن المتوقع أن تحصل سامسونج عليها بحلول عام 2025.

يجب ملاحظة أنه بالإضافة إلى الإنتاج نفسه، فإن تكاليف التصميم للشبكات التي تستخدم معالجات أصغر حجمًا تتزايد بشكل تقريبًا أسي، مما يشير إلى أن السباق إلى معالجات أصغر قد يؤدي إلى عوائد متضائلة في المستقبل.

مصدر: Quatr

الصين، مصانع الولايات المتحدة، وحروب التجارة

الوضع الدبلوماسي غير المريح لتايوان

نظرًا لأهمية تصنيع الشبكات المتقدمة للاستخبارات الاصطناعية والدفاع وصناعة التكنولوجيا بشكل عام، فهذه صناعة استراتيجية للغاية.

في الوقت نفسه، تعتبر الحكومة الصينية تايوان “مقاطعة تمردية في الصين”، وليست دولة مستقلة. هذا هو الوضع الرسمي حاليًا لمعظم البلدان، بما في ذلك الولايات المتحدة (“سياسة الصين الواحدة”)، مع، على سبيل المثال، إعلان من جو بايدن في عام 2024 بأن “الولايات المتحدة لا تدعم استقلال تايوان“.

في الوقت نفسه، تسلح الولايات المتحدة تايوان للدفاع ضد أي غزو صيني محتمل، وتراجعت عن القول إنها ستذهب إلى الحرب مع الصين على Account of الهجوم على الجزيرة.

TSMC كهدف؟

يضع هذا TSMC، كشركة منتجة لأهم صناعة في الجزيرة، في موقف جيوسياسي صعب.

من ناحية، هي زعيم تكنولوجي في دولة مستقلة بحكم الواقع (وليس بحكم القانون) تحت حماية الولايات المتحدة.

من ناحية أخرى، يمكن أن تصبح هدفًا رئيسيًا في أي عمل عسكري، حيث اقترح أعضاء الكونغرس الأمريكي أن الولايات المتحدة نفسها يجب أن تكون مستعدة لتفجير مصانع TSMC لمنع الصين من الحصول عليها في حالة الغزو.

دعم هذه الفكرة بشدة إلبريدج كولبي، الآن مرشح ترامب لمنصب نائب وزير الدفاع للسياسة.

مصدر: Elbridge Colby

مصانع TSMC الأمريكية

تحت خطر الانقطاع الجيوسياسي لإمدادات تايوان، ضغطت الولايات المتحدة على TSMC لفتح مصانع أكثر في أمريكا القارية.

dẫn إلى خطط منذ عام 2020 لفتح مصنع كبير في أريزونا، إلى الذي تم إضافة مصنع آخر في عام 2022، مما رفع الاستثمار الإجمالي إلى 40B.

مصدر: TSMC

لم تكن هذه الخطوة خالية من المشاكل، حيث تعاني TSMC من صعوبة في العثور على عمال محليين مدربين بشكل كافٍ وتقارير عن نزاعات ناشئة عن اختلافات في ثقافة العمل بين العمال التايوانيين والأمريكيين.

ومع ذلك، من المتوقع أن تبدأ الإنتاج الأول في عام 2025 لمصنع الأول، والمنتج الإنتاجي (كفاءة الشبكات المنقوشة بشكل صحيح، وهو مقياسصناعة رئيسي) هو الآن أعلى في فينيكس مقارنة بتايوان.

سيبدأ إنتاج المصنع الثاني في عام 2028 للعقد 3nm و 2nm. تم الإعلان حتى عن مصنع ثالث سوف يركز على عملية 2nm وما بعدها، سيبدأ الإنتاج بحلول نهاية العقد.

أضرار حرب التجارة

نظرًا لمحاولات الولايات المتحدة لتحديد الوصول إلى التكنولوجيا المتقدمة في الصين، خاصة في مجال الحوسبة والذكاء الاصطناعي، خضعت صناعة الشبكات في البلاد لقيود وفرض عقوبات.

بدأت هذه العملية بحظر تصدير آلات EUV إلى الصين، إلى قائمة متزايدة من المنتجات المحظورة، بما في ذلك جميع الشبكات المتقدمة.

إذا نجحت هذه الخطوة، سيكون هذا خبرًا رائعًا لشركات تصنيع الشبكات غير الصينية.

ومع ذلك، أدى هذا إلى قيام الصين بتطوير قدراتها المحلية لتصنيع الشبكات بأسرع ما يمكن. في قلب هذه الجهود توجد الشركات المملوكة للدولة SMIC وHuawei.

تدعي SMIC أنها طورت عملية 5nm بدون EUV. كما أنها تبحث في تطوير ليثوغرافيا EUV الخاصة بها، بالإضافة إلى استبدال سلاسل توريدات الشبكات الدولية بالشركات المحلية.

من بين البدائل المحتملة لليثوغرافيا EUV، وحتى High-NA EUV، تم اقتراح الحلول التالية:

• بناء سيكلوترون ضخم (مسرع جسيمات) لاستبدال آلات ليثوغرافيا ASML.
• تكرار آلات ASML، مهمة تمت بشكل رئيسي من قبل Shanghai Micro Electronics Equipment (SMEE).
• التركيز على الفوتونات، مجال لا تملك فيه الغرب ميزة كبيرة، ويمكن أن يكون مستقبل الحوسبة.
• تصاميم الشبكات العصبية يتم النظر فيها أيضًا، خاصة للتطبيقات الذكية.

في المستقبل، يمكن أن يثبت هذا أنه التهديد الأكبر لشركة TSMC، أكثر من منافسيها التقليدية. هذا لأن الصين تستهلك بالفعل أكثر من 50% من إمدادات الشبكات العالمية.

لذلك، يمكن أن توفر شركات مثل SMIC الطلب المحلي لتوسيع نطاقها إلى الحجم الذي يمكن أن يتنافس مع TSMC، مع الاستفادة من مزايا الضرائب، والوصول إلى رأس المال، والمزايا الأخرى التي توفرها الحكومة الصينية لقطاع استراتيجي.

المالية TSMC

لشركة صناعية، كان لشركة TSMC هامش ربح صافي ممتاز بنسبة 57.8% في الربع الثالث من عام 2024، بزيادة 3% عن العام السابق. هذا يترجم إلى هامش ربح صافي ممتاز بنسبة 42.8%. الشركة لديها ديون قليلة جدًا، مع إجمالي المطلوبات مساوٍ للنقد في اليد.

سعر السهم قد نمو ثلاثة أضعاف منذ أدنى نقطة له في نهاية الجائحة، وعشر مرات في السنوات العشر الماضية.

الشركة بدأت في دفع الأرباح في عام 2004 ولم تقلل من الأرباح منذ ذلك الحين.

الخلاصة

TSMC هي ربما الشركة الأكثر أهمية لتصنيع الشبكات والشبكات في العالم. الشركة لديها تاريخ طويل من بناء ميزة تنافسية صلبة، أولاً مع الصفقات العادلة، ثم مع تقدم مستمر في الجودة والتكنولوجيا والإنتاجية، مما يسمح لها بتوليد هامش ربح متسق وممتاز، خاصة لشركة تصنيع.

نتيجة لذلك، على الرغم من أنها ليست بدون منافسة، مع سامسونج وإنترنت كمنافسين جديين، إلا أنها تتقدم بشكل كبير في حصة السوق. ومن المحتمل أن يستغرق الأمر سنوات عديدة على الأقل لشركات الصين لتحقيق ذلك.

الاستثمار في TSMC ليس بدون مخاطر؛ ومع ذلك، فإن أكبر مخاطر خارجة عن سيطرة إدارة الشركة. إذا حدث غزو صيني لتايوان، فسيؤدي ذلك بالتأكيد إلى تدمير قدرة الشركة على إنتاج الشبكات، أو ربما حتى تدمير مصانعها أو الاستيلاء عليها من قبل دولة أجنبية معادية.

لذلك، سيحتاج المستثمرين في الشركة إلى مراقبة ليس فقط ما إذا استمرت ميزة TSMC التكنولوجية والتصنيعية، بما في ذلك ضد SMIC وشركات صينية أخرى، ولكن أيضًا الوضع الجيوسياسي العالمي.