الصين تكافح لكسر “خنق” تصميم الرقائق الأمريكي

وتكافح الشركات الصينية لسد الفجوة مع منافسيها في الولايات المتحدة في ركن حاسم من سوق أشباه الموصلات العالمية.

تسمح برامج أتمتة التصميم الإلكتروني للمصممين والمصنعين بتطوير واختبار المخططات لأجيال جديدة من الرقائق، والتي يتكون الكثير منها من عشرات أو حتى مئات المليارات من الترانزستورات، قبل وضعها في الإنتاج.

في حين أن قطاع EDA يمثل 1.6 في المائة فقط من صناعة أشباه الموصلات العالمية التي تبلغ قيمتها 600 مليار دولار، فإنه بمثابة عنق الزجاجة الحاسم في سلسلة التوريد لتطوير أحدث الرقائق المتطورة.

وقال جي دان هتشيسون، نائب رئيس شركة TechInsights الاستشارية: “إنها مفاتيح المملكة”. “يبدو الأمر كما لو أن الفنان لديه مفهوم اللوحة في ذهنه ولكن لا يمكن تحقيقه إلا إذا كان لديه الدهانات والفرش اللازمة لرسمها.”

تهيمن ثلاث شركات مقرها الولايات المتحدة على قطاع EDA العالمي، وهي Synopsys، وCadence، وSiemens EDA، والتي تنتج فيما بينها تقريباً كل البرامج المطلوبة لتصميم وإنتاج واختبار الرقائق الأكثر تطوراً.

ويمثل الثلاثي ما يقرب من 80 في المائة من سوق EDA في الصين، وفقا لشركة الاستشارات ICWise Research التي يوجد مقرها في شنغهاي، على الرغم من الجهود الصينية لإنتاج رقائق متطورة محلية الصنع.

وتضغط الصين من أجل أن تحصل شركاتها على حصة أكبر في الوقت الذي تسابق فيه لإنشاء صناعة رقائق محلية أكبر في مواجهة ضوابط التصدير الأمريكية الشاملة.

وبدعم من الدعم الحكومي، حققت الشركات الصينية بعض التقدم. وقامت شركات EDA الثلاث الرائدة في البلاد – Empyrean Technology، وPrimarius، وSemitronix – بمضاعفة حصتها في السوق المحلية من 7 في المائة إلى 14 في المائة بين عامي 2020 و2023، وفقا لشركة إنسايت آند إنفو.

قال مايرون شيه من شركة سيمي أناليسيس الاستشارية: “مع خضوع أدوات EDA لضوابط التصدير الأمريكية، فإن هذا لن يؤدي إلا إلى إجبار شركات EDA الصينية المحلية على تطوير أدوات جيدة بما فيه الكفاية بحيث لا تعتمد على الموردين الغربيين”.

حددت أحدث خطة اقتصادية خمسية للصين، والتي صدرت في عام 2021، برمجيات تصميم الرقائق كأولوية قصوى للاختراقات التكنولوجية في صناعة أشباه الموصلات.

كما قام صندوق استثمار صناعة الدوائر المتكاملة الصيني المدعوم من الدولة، والمعروف باسم الصندوق الكبير، وعملاق التكنولوجيا الصيني هواوي، بسلسلة من الاستثمارات في شركات EDA والشركات الناشئة لتصميم الرقائق.

وفي العام الماضي، افتتحت الصين المركز الوطني للإبداع التابع لأكاديمية الإمارات للغوص في نانجينغ، والذي وصف مديره مهمته بأنها “تتولى العمل الحاسم المتمثل في كسر قبضة الولايات المتحدة على برمجيات جمعية الإمارات للغوص”.

وقد حققت شركة Empyrean Technology، ومقرها بكين، وهي الشركة الصينية الرائدة في EDA، بعض النجاح المحدود. ارتفعت إيرادات الشركة بنسبة 10 في المائة تقريبا في النصف الأول من عام 2024 إلى 443.8 مليون رنمينبي (63 مليون دولار)، وفقا لتقريرها المالي، حيث يأتي أكثر من 90 في المائة من مبيعاتها من السوق الصينية.

وبدعم من الإعانات الحكومية البالغة 77 مليون رنمينبي التي تلقتها خلال الفترة نفسها، شكل إنفاق شركة إمبيرين على البحث والتطوير 79 في المائة من إيراداتها. عادةً ما تضع شركتا Synopsys وCadence نفقات البحث والتطوير بنسبة 30-40 في المائة من المبيعات.

ولكن على الرغم من هذا التقدم، فإن التحدي لا يزال هائلا. استحوذت شركة Empyrean وشركاؤها الصينيون الرائدون في EDA، Primarius وSemitronix، على أقل من 2 في المائة من حصة السوق العالمية في العام الماضي، وفقا لشركة Insight and Info. تبلغ القيمة السوقية لشركة Empyrean حوالي 7 مليارات دولار، مقارنة بالقيمة السوقية لشركة Synopsis البالغة حوالي 80 مليار دولار.

وقال لو شياو مينج، المدير في مجموعة أوراسيا الاستشارية، إن بكين تحاول تعويض الوقت الضائع، بعد أن كانت بطيئة في إدراك مدى ضعفها أمام الضوابط الأمريكية في هذا القطاع.

منعت إدارة الرئيس الأمريكي السابق دونالد ترامب شركة هواوي من استخدام أدوات EDA الأمريكية في عام 2019، وهي خطوة أعقبتها ضوابط تصدير شاملة قدمتها إدارة الرئيس الأمريكي جو بايدن في أغسطس 2022 لمنع الصين من الوصول إلى برامج تصميم الرقائق الأكثر تطوراً.

وقال لو: “إن دفع الصين نحو EDA هو جزء من اعتراف أوسع بالحاجة إلى تطوير “برمجيات مؤسسية” من الدرجة الأولى، بدلاً من البرامج الاستهلاكية الأقل تطوراً التي تدعم المنصات التي تديرها شركتي علي بابا وتينسنت”.

وقال جريجوري ألين، مدير مركز وادواني للذكاء الاصطناعي والتقنيات المتقدمة في مركز الدراسات الاستراتيجية والدولية في واشنطن، إن القيود الأمريكية تعني أن مصممي الرقائق الصينيين لا يمكنهم اللجوء إلى الشركات المصنعة غير الصينية مثل TSMC لإنتاج الرقائق المتطورة. مصممة بأدوات EDA الأمريكية.

لكنه أضاف أنه بالنسبة للرقائق المصنعة في الصين، فإن فرض العقوبات على الأدوات البرمجية التي يمكن مشاركتها بسهولة أصعب بكثير من فرض القيود على معدات صناعة الرقائق الضخمة.

وقال: “يمكن قرصنة برامج EDA – يمكنك شراء ترخيص واحد، وكسر التشفير والحصول على عدد أكبر بكثير من المستخدمين مما يحق لهم قانونًا”.

ويبدو أن بكين عازمة أيضًا على عرقلة الجهود التي تبذلها الشركات الأمريكية الرائدة لتعزيز قبضتها على هذا القطاع. في شهر مايو، أثارت سلطة المنافسة الصينية مخاوف بشأن العرض الذي قدمته شركة سينوبسيس للاستحواذ على شركة برمجيات المحاكاة الهندسية التي يقع مقرها في ولاية بنسلفانيا، مقابل 35 مليار دولار.

وقال لو: “هذه صفقة صغيرة ليس لها أي آثار احتكارية، ومع ذلك فإن الجهات التنظيمية الصينية توليها اهتماما خاصا”.

في حين أن الصين لديها العشرات من شركات EDA، والتي أحرز الكثير منها تقدمًا في تطوير برامج تصميم الرقائق لمجالات متخصصة مثل رقائق الطاقة للسيارات الكهربائية، إلا أن المحللين يقولون إنهم ما زالوا يكافحون من أجل الجمع بين أدوات مختلفة لإنتاج تصميمات أكثر شمولاً للجيل القادم من الدوائر المتكاملة. .

وفقا لأبحاث جولدمان ساكس، سيحتاج قطاع التعليم الدفاعي الصيني إلى إنفاق 9 مليارات دولار على البحث والتطوير كل عام – أي 29 مرة أكثر مما تم إنفاقه في عام 2023 – على مدى السنوات العشر المقبلة للحاق بقادة العالم.

وقال جيمي جودريتش، كبير مستشاري مؤسسة راند لتحليل التكنولوجيا، إن قطاع EDA الصيني يعاني من عدم قدرته على تقديم أدوات برمجية لتطوير الرقائق الرائدة، مشيرا إلى أن الأدوات الأمريكية للرقائق الأقل تطورا لا تزال متاحة للشركات الصينية.

وقال: “باعتبارك مصممًا صينيًا للرقائق أو صانعًا للرقائق، فمن السهل حقًا الخروج والعمل مع Siemens وSynopsis وCadence، حيث يمكنك شراء كل شيء من خلال نهج الشباك الواحد”.

“ولكن إذا كنت تريد استخدام البرامج الصينية الأصلية، فسيتعين عليك العمل مع عشرين شركة مختلفة وتجميع العروض معًا. يمكن أن يصبح الأمر معقدًا بسرعة كبيرة.”