تسليط الضوء على TSMC (TSM): مصنع الذهب في القرن الحادي والعشرين

قائد أشباه الموصلات

As electronics and microchips made their way into virtually every product, from washing machines to cameras and phones, their manufacturers became increasingly large and important companies.

كان أول الفاعلين المهيمنين في صناعة التكنولوجيا الناشئة مقيمين في الولايات المتحدة، مع شركات مثل Intel (INTC ) و IBM (IBM ). سرعان ما انتقلت الصناعة إلى آسيا، حيث استفادت اليابان ثم تايوان من مزيج العمالة عالية الجودة والتكاليف المنخفضة.

تحول هذا التحول في التكاليف إلى ميزة طويلة الأجل. الخبرة والجهود المتراكمة في البحث والتطوير حولت مصانع الرقائق الآسيوية إلى عمالقة، تنتج اليوم معظم إمدادات الرقائق العالمية.

إلى جانب تقريبًا كامل الصناعة، تهيمن شركة واحدة على أكثر عمليات إنتاج الرقائق تقدمًا: شركة تصنيع أشباه الموصلات في تايوان، أو TSMC.

مبادرة حكومية

تأسست TSMC في عام 1987، بمبادرة من حكومة تايوان لبناء صناعة الرقائق في البلاد من الصفر. وكانت نتاجًا فرعيًا من معهد البحوث الحكومية ITRI (معهد أبحاث التكنولوجيا الصناعية).

حدث ذلك بعد أن رفض قادة الصناعة مثل Texas Instruments (TXN ) و Intel الفرصة، وكان Philips الوحيد المستعد لتوقيع مشروع مشترك والاستثمار بـ 58 مليون دولار وحقوق الملكية الفكرية مقابل 27.5٪ في TSMC.

اليوم، لا تزال الحكومة التايوانية تمتلك 6٪ من TSMC، وقامت Philips ببيع جميع أسهمها في TSMC في عام 2008.

الدكتور موريس تشانغ كان له دور أساسي في تأسيس الشركة. وُلد في الصين، ومعه 25 سنة من الخبرة في العمل لدى Texas Instruments، وسيُذكر كـ “أب أشباه الموصلات”.

المصدر: The Curiosity Chronicle

اختراق نموذج أعمال إنتل

في ذلك الوقت، كان هناك الكثير من منتجي الرقائق “بدون مصنع” (fabless)، وهم شركات تصمم الرقائق لكن لا تمتلك مرافق تصنيع، فتُنجز هذه المهمة بدلاً منها من قبل شركات مثل إنتل (المصنع أو المسبك هو المصطلح الصناعي لمصنع الرقائق).

كان ذلك إلى حد كبير لأن التصنيع يتطلب معدات قيمتها من 50 إلى 100 مليون دولار لنقش رقائق السيليكون وتحويلها إلى رقاقة حاسوب.

المصدر: eTeknix

عملية تصنيع الرقائق معقدة للغاية، وتعتمد على سلسلة إمداد متخصصة للغاية، حيث يكون المسبك (المصنع) مسؤولًا عن تجميع جميع معدات التصنيع المتنوعة (الرقائق، الطباعة الضوئية، التسخين، التطعيم، التغليف، التجميع، إلخ) بأكبر قدر من الكفاءة.

المصدر: EITC

وبالتالي، لم تستطع إنتل ليس فقط طلب أسعار مرتفعة بل وأجبرت أيضًا منتجي fabless على امتلاك حق التصميم. لاحقًا، يمكن لإنتل تقديم تصميمها المنافس الذي يُصنع داخليًا.

دخلت TSMC الصناعة من خلال كونها أول “مسبك” نقي، تقدم خدمات التصنيع دون التنافس مع عملائها من fabless.

في ذلك الوقت، كانت TSMC متأخرة تقنيًا، لكن هذا العرض أثبت نجاحه الكبير. شملت العملاء الأوائل شركات مثل Broadcom (AVGO )، ولاحقًا Apple (AAPL )، Nvidia (NVDA )، AMD (AMD )، وغيرها.

قامت TSMC بطرح أسهمها للاكتتاب العام في تايوان عام 1994، وتم إدراجها في بورصة نيويورك عام 1997، وهو نفس العام الذي وصلت فيه إلى قدرة مليون رقاقة سيليكون.

صعود عملاق التكنولوجيا

الفيل في الغرفة

عامل آخر في نجاح TSMC كان تفانيها في البحث والتطوير. سعيًا لسد الفجوة التقنية بسرعة مع قادة الصناعة، استثمرت الشركة مبالغ هائلة في آلات جديدة وأبحاث.

كان الملكية الكبيرة التي تمتلكها الحكومة التايوانية مهمة أيضًا في البدايات. كانت الحكومة راضية عن تقدم الشركة في الصناعة والوظائف ذات القيمة العالية، ولم تكن تهتم كثيرًا بالعائد السريع على أموالها.

مع مرور الوقت، أصبحت TSMC المسبك الرائد لأشباه الموصلات، حيث استحوذت على ما لا يقل عن 59.5٪ من إيرادات الصناعة، متقدمةً بفارق كبير على أكبر منافس لها، سامسونج (16.1٪).

المصدر: Eric Flaningam

تزداد هذه القفزة قوة مع مرور الوقت، حيث استحوذت TSMC على جزء كبير جدًا من نمو الصناعة منذ 2019 ووصلت حصة إيرادات الربع الثاني من 2024 إلى 62٪.

المصدر: SemiWiki

الريادة في العقد المتقدمة

منذ بدايتها كشريك إنتاج أكثر عدلاً، أصبحت TSMC تدريجيًا رائدة التكنولوجيا في الصناعة، خاصةً في الرقائق “المتقدمة”.

عادةً ما تُصنّف الرقائق حسب حجم معالجها.

عمومًا، تُعتبر جميع العقد التي تتجاوز 16-28 نانومتر (nm) أشباه موصلات تقليدية. لا تزال مهمة جدًا للاقتصاد العالمي، حيث تشكل الجزء الأكبر من استهلاك أشباه الموصلات في العالم للأجهزة المنزلية، السيارات، البنية التحتية، معدات الدفاع، إلخ. ومع ذلك، تُعد هذه الرقائق سلعة ذات هوامش ربح منخفضة جدًا للمنتجين.

المصدر: Techovedas

على النقيض، تُعد العقد الأحدث هي التي تُحقق معظم أرباح الصناعة، حيث يكون الطلب غالبًا أكبر من قدرة المسبكات على التلبية، وهذا ينطبق بشكل خاص على TSMC.

اليوم، تتصدر الشركة في أكثر العقد تقدمًا، 3nm، والعقد القادم 2nm هو أكثر طلبًا، من المتوقع أن يكون أكبر من 5nm و3nm معًا.

من المتوقع أن يبدأ الإنتاج الضخم لعقد 2nm الخاص بـ TSMC في عام 2025. من المرجح أن تكون منافسة شديدة مع سامسونج، التي بدأت أيضًا في إعداد خطوط إنتاج 2nm و1.4nm.

المصدر: TSMC

كانت نقطة تحول لـ TSMC في عام 2010، عندما اختارتها آبل كمورد لرقائق هواتف iPhone، التي شهدت مبيعاتها انفجارًا. على مدار العقدين الماضيين، كانت الهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر المتقدمة ومراكز البيانات (أو HPC—الحوسبة عالية الأداء) هي التطبيقات الأساسية لأكثر الرقائق تقدمًا، مما دفع الصناعة ودفع تكاليف البحث والتطوير الضخمة المرتبطة بها.

المصدر: TSMC

حتى اليوم، لا تزال آبل أكبر مستهلك لـ TSMC، تليها Nvidia.

المصدر: Moomoo

EUV

ما يجعل أصغر وأكثر العقد تقدمًا فريدة هو أنها تستخدم تقنية جديدة تسمى EUV (الطباعة الضوئية فوق البنفسجية القصوى)، وهي ترقية عن التقنية السابقة DUV (الطباعة الضوئية فوق البنفسجية العميقة).

حاليًا، تحتكر شركة ASML الهولندية تقنية EUV (ASML )، وهي الشركة الوحيدة المصنعة لأجهزة الطباعة الضوئية EUV.

في عام 2019، تم تصنيع رقاقة عقد 7nm الخاصة بـ TSMC باستخدام عملية EUV الأولى، مما وفر منتجات ذات حجم كبير للعملاء في السوق.

الخطوة التالية، جهاز طباعة يُدعى High NA (الفتحة العددية) EUV، يتم شحنه الآن إلى مصانع أشباه الموصلات، إلى إنتل في ديسمبر 2023، وإلى TSMC بعد عام، ومن المتوقع أن تحصل سامسونج عليه بحلول 2025.

يجب الإشارة إلى أنه بخلاف الإنتاج نفسه، تتزايد تكاليف تصميم الرقائق التي تستخدم معالجات أصغر بشكل شبه أسي، مما يشير إلى أنه ربما في مرحلة ما من المستقبل، سيؤدي السباق نحو معالجات أصغر إلى عوائد متناقصة.

المصدر: Quatr

الصين، مصانع الولايات المتحدة وحروب التجارة

الوضع الدبلوماسي المحرج لتايوان

نظرًا لأهمية تصنيع الرقائق المتقدمة للذكاء الاصطناعي، والدفاع، وصناعة التكنولوجيا بشكل عام، فإن هذه الصناعة ذات أهمية استراتيجية كبيرة.

في الوقت نفسه، تعتبر الحكومة الصينية رسميًا تايوان “مقاطعة متمردة من الصين”، وليست دولة مستقلة. وهذا هو الموقف الرسمي لمعظم الدول حاليًا، بما في ذلك الولايات المتحدة (“سياسة الصين الواحدة”)، مع مثال على ذلك تصريح جو بايدن في عام 2024 بأن “الولايات المتحدة لا تدعم استقلال تايوان”.

في الوقت نفسه، الولايات المتحدة تسلح تايوان للدفاع ضد غزو صيني محتمل وقد أشارت مرارًا إلى أنها ستدخل حربًا مع الصين في حال حدوث هجوم على الجزيرة.

هل TSMC هدف؟

يضع هذا TSMC، كمنتج أهم صناعة في الجزيرة، في موقف جيوسياسي صعب.

من ناحية، هي رائدة تكنولوجيًا في دولة مستقلة فعليًا (ولكن ليس قانونيًا) تحت مظلة الحماية الأمريكية.

من ناحية أخرى، قد تصبح الهدف الرئيسي في أي عمل عسكري، حيث اقترح بعض النواب الأمريكيين أن تكون الولايات المتحدة مستعدة لقصف مصانع TSMC لمنع الصين من الاستحواذ عليها في حالة الغزو.

دعم هذا الفكرة بشدة إلبريدج كولبي، المرشح الآن من ترامب لمنصب نائب وزير الدفاع للسياسة.

المصدر: Elbridge Colby

مصانع TSMC الأمريكية

في ظل خطر جيوسياسي من انقطاع إمدادات تايوان، ضغطت الولايات المتحدة على TSMC لفتح المزيد من المصانع في البر الرئيسي الأمريكي.

أدى ذلك إلى خطط منذ 2020 لفتح مسبك كبير في أريزونا، أضيف إليه مصنع آخر في 2022، مما رفع إجمالي الاستثمار إلى 40 مليار دولار.

المصدر: TSMC

لم يخل هذا التحرك من مشكلات، حيث تكافح TSMC للعثور على عمال محليين مدربين بشكل كافٍ وتقارير عن صراعات ناتجة عن اختلافات في ثقافة العمل بين الموظفين التايوانيين والأمريكيين.

مع ذلك، من المتوقع أن يبدأ الإنتاج الأول في 2025 للمصنع الأول، وعائد الإنتاج (كفاءة الرقائق المنقوشة بشكل صحيح، وهو مقياس صناعي رئيسي) الآن أعلى في فينكس مقارنةً بتايوان.

سيبدأ المصنع الثاني الإنتاج في 2028 لعقد 3nm و2nm. تم الإعلان عن مصنع ثالث سيركز على عملية 2nm وما بعدها، ليبدأ الإنتاج بحلول نهاية العقد.

الأضرار الجانبية لحرب التجارة

بينما تحاول الولايات المتحدة الحد من وصول الصين إلى التقنيات المتقدمة، خاصةً في مجال الحوسبة والذكاء الاصطناعي، تعرضت صناعة أشباه الموصلات في البلاد للقيود والعقوبات.

بدأ ذلك بحظر تصدير آلات EUV إلى الصين، وتوسيع قائمة المنتجات المحظورة لتشمل جميع الرقائق المتقدمة.

لو نجح ذلك، لكان خبرًا رائعًا لمصنعي الرقائق غير الصينيين.

ومع ذلك، أدى ذلك إلى سعي الصين لتطوير قدرة مصانعها المحلية بأقصى قدر من العدوانية. في صميم هذا الجهد تقف الشركتان المملوكتان للدولة SMIC و Huawei.

تدعي SMIC أنها طورت عملية 5nm دون EUV. كما تسعى الصين لتطوير طباعة EUV الخاصة بها، بالإضافة إلى استبدال كامل سلسلة إمداد أشباه الموصلات الدولية بالمصنعين المحليين.

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

• بناء سيكلوترون ضخم (مسرع جسيمات) لاستبدال آلات الطباعة من نوع ASML.
• تكرار آلات ASML، مهمة تتولى معظمها شركة Shanghai Micro Electronics Equipment (SMEE).
• إعادة التركيز على الفوتونيات، مجال لا تمتلك فيه الغرب ميزة كبيرة، وقد يكون مستقبل الحوسبة.
  • تصاميم الرقائق العصبية تُنظر فيها أيضًا، خاصةً لتطبيقات الذكاء الاصطناعي.

على المدى الطويل، قد يثبت هذا أنه أكبر تهديد لـ TSMC، أكثر من منافسيها التقليديين. ذلك لأن الصين تستهلك بالفعل أكثر من 50٪ من إمدادات الرقائق العالمية.

لذلك، قد يوفّر ذلك لشركات مثل SMIC الطلب المحلي لتوسيع حجمها لتصبح قادرة على منافسة TSMC، مع الاستفادة أيضًا من مزايا الضرائب، والوصول إلى رأس المال، وغيرها من المزايا التي تقدمها الحكومة الصينية لقطاع استراتيجي.

البيانات المالية لـ TSMC

بالنسبة لشركة صناعية، حققت TSMC هامش ربح إجمالي مرتفعًا بشكل ملحوظ بنسبة 57.8٪ في الربع الثالث من 2024، بزيادة 3٪ عن العام السابق. يتحول ذلك إلى هامش صافي ربح مثير للإعجاب بنسبة 42.8٪. تمتلك الشركة ديونًا قليلة جدًا، حيث تساوي إجمالي الالتزامات النقد المتاح.

نمت أسعار الأسهم ثلاث مرات منذ أدنى مستوى لها في نهاية الجائحة وعشرة أضعاف خلال السنوات العشر الماضية.

بدأت الشركة أيضًا في دفع توزيعات أرباح في عام 2004 ولم تقلل من توزيعات الأرباح للسهم منذ ذلك الحين.

الخلاصة

قد تكون TSMC أهم شركة لتصنيع الرقائق وأشباه الموصلات في العالم. تمتلك الشركة تاريخًا طويلًا في بناء ميزة تنافسية قوية، أولًا من خلال صفقات أكثر عدلاً، ثم من خلال تفوق مستمر في الجودة والتكنولوجيا والعوائد، مما يسمح لها بتحقيق هوامش مثيرة للإعجاب باستمرار، خاصةً في مجال التصنيع.

وبالتالي، رغم وجود منافسة من سامسونج وإنتل كمتنافسين جديين، إلا أنها لا تزال متفوقة بفارق كبير في حصة السوق عن القائد غير المتنازع عليه. من المحتمل أن يستغرق الأمر سنوات على الأكثر لتلحق مصانع الرقائق الصينية بالركب.

الاستثمار في TSMC ليس خاليًا من المخاطر؛ ومع ذلك، فإن الأكبر منها يقع خارج سيطرة إدارة الشركة تقريبًا. إذا حدث غزو صيني لتايوان، فسيؤدي ذلك بالتأكيد إلى تدمير قدرة الشركة على إنتاج الرقائق وربما تدمير مصانعها أو رؤيتها تُستولى عليها من قبل دولة أجنبية عدائية.

لذا، سيتعين على المستثمرين في الشركة مراقبة ما إذا استمرت مزايا TSMC في التكنولوجيا والتميز التصنيعي، بما في ذلك مقابل SMIC والشركات الصينية الأخرى، بالإضافة إلى الوضع الجيوسياسي العالمي.