چین برای کاهش وابستگی به غرب حتی با تولید پرهزینه تراشه‌ها کنار می‌آید
به گزارش خبرگزاری آنا؛ افزایش سرمایه‌گذاری جهانی در زیرساخت‌های هوش مصنوعی، تقاضا برای تراشه‌های حافظه پیشرفته را به سطحی رسانده که تأمین نیاز مراکز داده و سازندگان پردازنده را با چالش مواجه کرده است. حافظه‌های پهنای باند بالا یا HBM از مهم‌ترین اجزای شتاب‌دهنده‌های هوش مصنوعی محسوب می‌شوند و انتقال سریع حجم بزرگی از اطلاعات میان حافظه و پردازنده را امکان‌پذیر می‌کنند. اهمیت این قطعات برای شرکت‌های چینی بیشتر است، زیرا محدودیت‌های صادراتی آمریکا دسترسی آن‌ها به محصولات پیشرفته خارجی را دشوار کرده و توسعه پردازنده‌های بومی را تحت فشار قرار داده است. در چنین شرایطی، شرکت CXMT، بزرگ‌ترین تولیدکننده حافظه DRAM چین، تلاش می‌کند با ورود به بازار حافظه‌های HBM۳E بخشی از وابستگی صنعت نیمه‌رسانای این کشور به تأمین‌کنندگان خارجی را کاهش دهد؛ هرچند نتایج اولیه تولید، از فاصله قابل توجه توانایی فنی آن با پیشگامان جهانی حکایت دارند.
تنها ۲۰ تا ۳۰ درصد تراشه‌های تولیدی استاندارد‌های لازم را دارند
براساس اطلاعات منتشرشده از منابع آگاه، بازده تولید حافظه‌های HBM۳E در خطوط تولید CXMT فعلاً بین ۲۰ تا ۳۰ درصد قرار دارد. این رقم به معنای آن است که از هر ۱۰۰ تراشه ساخته‌شده، تنها ۲۰ تا ۳۰ نمونه مشخصات لازم برای استفاده تجاری را دارند و باقی محصولات باید کنار گذاشته شوند یا مراحل اصلاح و پردازش مجدد را پشت سر بگذارند. چنین سطحی از بازده، هزینه تمام‌شده هر تراشه سالم را به‌شدت افزایش می‌دهد و توانایی تولیدکننده برای پاسخ‌گویی به سفارش‌های بزرگ را محدود می‌کند. با وجود این مشکل، برنامه عرضه محدود همچنان ادامه دارد و نمونه‌های اولیه نیز برای آزمایش در اختیار چند شرکت چینی طراح پردازنده‌های هوش مصنوعی قرار گرفته‌اند.
مقایسه بازده تولید با شرکت کره‌ای اس‌کی هاینیکس، فاصله فناوری میان ۲ مجموعه را آشکار می‌کند. این تولیدکننده که یکی از بازیگران اصلی بازار جهانی حافظه‌های HBM محسوب می‌شود، بازدهی نزدیک به ۷۰ درصد دارد و بخش بسیار بیشتری از تراشه‌های تولیدی آن استاندارد‌های لازم را کسب می‌کنند. تفاوت یادشده از نظر اقتصادی اهمیت بالایی دارد، زیرا تولیدکنندگان برای ساخت حافظه‌های پیشرفته باید هزینه قابل توجهی صرف تجهیزات، مواد اولیه و مراحل پیچیده تولید کنند. هرچه تعداد محصولات قابل استفاده کمتر باشد، هزینه ساخت هر تراشه سالم افزایش پیدا می‌کند و امکان رقابت قیمتی با شرکت‌های باسابقه دشوارتر می‌شود. بر همین اساس، انتظار می‌رود حافظه‌های تولید داخل چین در مراحل ابتدایی حتی از برخی نمونه‌های مشابه خارجی گران‌تر باشند.
حافظه‌های HBM برخلاف تراشه‌های متداول DRAM، از چندین لایه حافظه تشکیل شده‌اند که به‌صورت عمودی روی یکدیگر قرار می‌گیرند و از طریق اتصالات بسیار ظریف با هم ارتباط برقرار می‌کنند. این ساختار امکان انتقال داده با پهنای باند بالا را در فضایی نسبتاً محدود فراهم می‌کند، اما پیچیدگی ساخت و اتصال لایه‌ها نیز احتمال بروز نقص در فرایند تولید را افزایش می‌دهد. دستیابی به بازده مناسب به تجهیزات پیشرفته، دقت بالا در اتصال تراشه‌ها و کنترل کیفیت در مراحل مختلف وابسته است؛ حوزه‌هایی که تولیدکنندگان باسابقه طی سال‌های متمادی در آن‌ها سرمایه‌گذاری کرده‌اند. CXMT توسعه داخلی فناوری HBM را از سال ۲۰۲۴ آغاز کرده و اکنون با ارائه نسخه‌های آزمایشی تلاش دارد مشکلات فنی محصولات خود را برطرف کند.
حافظه‌های چینی هنوز از نظر عملکرد با رقبای خارجی فاصله دارند
چالش تولیدکننده چینی تنها به تعداد تراشه‌های سالم محدود نمی‌شود، زیرا بررسی‌های اولیه از عملکرد ضعیف‌تر محصولات آن در مقایسه با نمونه‌های هم‌نسل خارجی حکایت دارند. حافظه‌های HBM۳E ساخته‌شده در چین ظاهراً از نظر عملکرد به حافظه‌های نسل قبلی HBM۳ شرکت اس‌کی هاینیکس نزدیک‌تر هستند و هنوز به سطح محصولات HBM۳E این سازنده نرسیده‌اند. این اختلاف می‌تواند بر توان عملیاتی شتاب‌دهنده‌های هوش مصنوعی تأثیر بگذارد، زیرا سرعت انتقال اطلاعات میان حافظه و پردازنده یکی از عوامل مهم در آموزش و اجرای مدل‌های زبانی بزرگ محسوب می‌شود. البته نتایج منتشرشده به آزمایش‌های اولیه مربوط هستند و مشخصات دقیق پهنای باند یا عملکرد نسخه نهایی هنوز به‌صورت عمومی در دسترس قرار نگرفته است.
برای کاهش این فاصله، ۲ نسخه متفاوت از حافظه HBM۳E در اختیار مشتریان آزمایشی قرار گرفته است. نسخه نخست از طراحی استاندارد استفاده می‌کند، در حالی که نسخه دوم با تغییراتی در ساختار تولید توسعه یافته تا احتمال دستیابی به تراشه‌های سالم افزایش پیدا کند. هنوز مشخص نیست این اصلاحات تا چه اندازه در بهبود بازده مؤثر بوده‌اند یا کدام نسخه برای تولید محدود انتخاب خواهد شد. برنامه زمانی فعلی نیز براساس اطلاعات منابع آگاه اعلام شده و سازنده هنوز تأیید رسمی درباره ظرفیت تولید، مشتریان نهایی و زمان تحویل تجاری محصولات ارائه نکرده است.
رقبای خارجی در همین مدت به توسعه نسل‌های پیشرفته‌تر ادامه داده‌اند. سامسونگ فروش حافظه‌های HBM۴ را گسترش داده و نمونه‌هایی از نسل بعدی HBM۴E را نیز برای مشتریان بزرگ ارسال کرده است. اس‌کی هاینیکس و مایکرون نیز بخش مهمی از تأمین حافظه‌های پهنای باند بالا در بازار جهانی را برعهده دارند و برای افزایش ظرفیت تولید سرمایه‌گذاری می‌کنند؛ بنابراین ورود CXMT به بازار HBM۳E، اگرچه از نظر توسعه فناوری داخلی اهمیت دارد، هنوز به معنای دستیابی چین به سطح پیشرفته‌ترین محصولات جهانی نیست. فاصله میان نسل‌های حافظه و دشواری افزایش بازده تولید، از موانعی هستند که این کشور برای کاهش وابستگی به شرکت‌های خارجی باید برطرف کند.
محدودیت‌های آمریکا هزینه تأمین حافظه در چین را افزایش داده‌اند
دولت آمریکا از اواخر سال ۲۰۲۴ محدودیت‌های صادراتی سخت‌گیرانه‌تری بر برخی حافظه‌های پیشرفته HBM اعمال کرده است تا دسترسی شرکت‌های چینی به تجهیزات موردنیاز توسعه پردازنده‌های هوش مصنوعی را محدود کند. این مقررات در کنار کنترل صادرات ماشین‌آلات ساخت نیمه‌رسانا، مسیر توسعه داخلی حافظه‌های پیشرفته را پیچیده‌تر کرده‌اند. شرکت‌های چینی برای تأمین نیاز خود در برخی موارد به فروشندگان غیررسمی روی آورده‌اند که محصولات موردنیاز را با قیمت‌هایی چند برابر نرخ معمول عرضه می‌کنند. چنین شرایطی نه‌تنها هزینه ساخت شتاب‌دهنده‌های هوش مصنوعی را افزایش می‌دهد، بلکه برنامه‌ریزی برای تولید انبوه را نیز دشوار می‌کند؛ زیرا دسترسی پایدار به حافظه‌های سازگار و باکیفیت تضمین‌شده نیست.
فشار ناشی از کمبود حافظه پیشرفته پیش‌تر در قیمت محصولات شرکت‌های چینی نیز مشاهده شده است. گزارش‌ها حاکی از آن هستند که سازندگانی مانند هواوی، کامبریکون، متاکس و ایلوواتار کورایکس، قیمت برخی پردازنده‌های فعلی و نسل بعدی هوش مصنوعی خود را بین ۲۰ تا ۵۰ درصد افزایش داده‌اند. افزایش هزینه حافظه یکی از عوامل مؤثر بر این تصمیم بوده و می‌تواند توسعه زیرساخت‌های پردازشی داخلی را برای مشتریان تجاری گران‌تر کند. از سوی دیگر، رشد تقاضای جهانی برای شتاب‌دهنده‌های هوش مصنوعی باعث شده تولیدکنندگان بزرگ حافظه، بخش بیشتری از ظرفیت خود را به سفارش‌های مراکز داده اختصاص دهند و تأمین محصولات برای دیگر بخش‌های بازار نیز تحت تأثیر قرار گیرد.
اهمیت این مسئله برای چین به برنامه توسعه جایگزین‌های داخلی پردازنده‌های انویدیا بازمی‌گردد. شرکت‌های فعال در صنعت نیمه‌رسانای این کشور طی سال‌های اخیر تلاش کرده‌اند شتاب‌دهنده‌هایی برای آموزش و اجرای مدل‌های هوش مصنوعی تولید کنند، اما ساخت پردازنده قدرتمند بدون دسترسی به حافظه سریع و پرظرفیت نمی‌تواند نیاز مراکز داده را برطرف کند. به همین دلیل، توسعه فناوری HBM به یکی از بخش‌های ضروری زنجیره تأمین داخلی تبدیل شده است. حتی عرضه محدود حافظه‌هایی با بازده پایین می‌تواند امکان آزمایش و توسعه محصولات جدید را برای شرکت‌های چینی فراهم کند، هرچند در کوتاه‌مدت جایگزین کاملی برای واردات تراشه‌های پیشرفته نخواهد بود.
تولید داخلی حافظه به اولویت راهبردی چین تبدیل شده است
افزایش وابستگی زیرساخت‌های هوش مصنوعی به حافظه‌های پیشرفته باعث شده اهمیت تولید این قطعات از یک موضوع صرفاً تجاری فراتر برود. شرکت‌های سازنده پردازنده برای رقابت در بازار جهانی به محصولاتی نیاز دارند که علاوه بر توان محاسباتی بالا، بتوانند حجم بزرگی از داده‌ها را با سرعت مناسب جابه‌جا کنند. محدودیت در تأمین حافظه می‌تواند حتی در صورت موفقیت طراحی پردازنده، تولید نهایی شتاب‌دهنده‌ها را با مشکل مواجه کند. از این منظر، تصمیم CXMT برای آغاز تولید محدود با وجود هزینه بالا، تلاشی برای ایجاد ظرفیت داخلی و کسب تجربه صنعتی در حوزه‌ای است که چین هنوز در آن فاصله قابل توجهی با رقبای جهانی دارد.
با این حال، افزایش ظرفیت تولید به‌تنهایی برای حل مشکل کافی نخواهد بود و بهبود بازده، کاهش هزینه ساخت و ارتقای عملکرد حافظه‌ها نیز اهمیت دارد. در شرایط فعلی، حدود ۷۰ تا ۸۰ درصد تراشه‌های تولیدی به مشخصات لازم نمی‌رسند و این مسئله دستیابی به عرضه پایدار و اقتصادی را دشوار می‌کند. موفقیت برنامه جدید به توانایی سازنده در اصلاح فرایند‌های تولید و افزایش سهم تراشه‌های قابل استفاده وابسته خواهد بود. آغاز تولید محدود می‌تواند گام مهمی برای کاهش وابستگی چین به تأمین‌کنندگان خارجی باشد، اما رسیدن به سطح فناوری شرکت‌های پیشرو همچنان نیازمند پیشرفت در تجهیزات ساخت، کیفیت تولید و عملکرد نسل‌های آینده حافظه است.
انتهای پیام/