همه می دانند ریختن آب بر روی تلفن همراه ایده بدی است ، اما آیا می دانستید برای ساختن تلفن همراه بیش از 3000 گالن آب طول می کشد؟ آب برای استخراج فلزات ، ساخت چسب و پلاستیک مورد استفاده برای مونتاژ و بسته بندی و رقیق کردن فاضلاب مورد استفاده در طول فرآیند مورد نیاز است. این آب' ؛ 10 برابر بیشتر از مصرف روزانه مردم چین است.
این امر به ویژه در مورد نیمه هادی ها صادق است ، مدارهای کوچکی به نام تراشه که همه دستگاه های الکترونیکی ما ، از جمله تلفن همراه شما را تغذیه می کند. برای تولید هر برد مدار 30 سانتی متری که بر روی تراشه گوشی شما نصب می شود ، حداقل 2000 گالن آب نیاز است. این به این دلیل است که هر تراشه باید با آب فوق خالص (UPW) شسته شود-آب خالص یک حلال صنعتی در نظر گرفته می شود-برای حذف زباله (یون ، ذرات ، سیلیس و غیره) از فرایند تولید و جلوگیری از آلودگی تراشه برای ساختن 1000 گالن UPW به 1400 تا 1600 گالن آب لوله کشی نیاز است.
نیمه رساناها در حال حاضر کانون رقابت ژئوپلیتیک بین چین و ایالات متحده هستند. اگر داده ها نفت جدید هستند و هوش مصنوعی (AI) برق جدید است ، منطقی است که نیمه هادی ها را به عنوان یک منبع جهانی در نظر بگیریم که مانند هر منبع دیگری خطرات ایجاد می کند. ما همچنین باید آب مورد نیاز برای ساخت آنها را به خاطر بسپاریم.
در حالی که چین تنها 7.6 درصد از فروش نیمه هادی ها را به خود اختصاص می دهد ، سرمایه گذاری گسترده برنامه ریزی شده در این بخش - 150 میلیارد دلار بین سال های 2014 تا 2030 - ترس از&نقل قول ؛ لحظه اسپوتنیک&، چین&را افزایش داده است. ] عزم و اراده #39 برای دستیابی به عظمت تکنولوژیکی. علیرغم افزایش بودجه ، تامین آب همچنان یک محدودیت مهم است زیرا تولید نیمه هادی ها به مقادیر زیادی آب نیاز دارد ، چیزی که چین فاقد آن است ، به ویژه در مناطقی که تولید تراشه متمرکز است.
تا کنون ، تقاضای آب برای تولید نیمه هادی ها به یک نگرانی عمده در چین تبدیل نشده است ، زیرا تمرکز خود را بر توسعه فناوری داخلی برای کاهش وابستگی به زنجیره های تامین جهانی قرار داده است. در حالی که چین در زمینه نیمه رساناها دیرآمده است ، مطالعه جولای 2021 توسط انجمن صنایع نیمه هادی نشان داد که چین به لطف بودجه دولتی ، یارانه ها و مشوق های مالیاتی برای صنعت به سرعت در حال پیشرفت است. چهاردهمین برنامه پنج ساله (2021-2025) که به تازگی منتشر شده است ، نیمه رساناها را به عنوان یکی از اولویت های اصلی"؛ فناوری های پیشرفته ،"؛ با شورای دولتی 39 چین&که رویکرد دولت [39 GG] در توسعه کلی را تشریح می کند.
با این وجود ، حتی پس از صرف 150 میلیارد دلار در سال 2014 تحت طرح ملی مدار مجتمع ، چین با موانع مهم فناوری در تولید تراشه های سطح بالا مورد نیاز برای تلفن های همراه ، لپ تاپ و سایر محصولات با تکنولوژی بالا روبرو است. کارشناسان انتظار دارند که موفقیت 39 چین&مختلط شود-شرکت های چینی در برخی زمینه ها مانند فناوری و مصالح ساخت و تولید قراردادهای پیشرفته عقب می مانند ، اما در مونتاژ و آزمایش برون سپاری (OSAT) و طراحی تراشه رقابتی می شوند. به خطرات جهانی تا سال 2021 خشکسالی تایوان اهمیت تأمین آب در زنجیره تامین جهانی نیمه هادی ها و خطرات جهانی سیاست نیمه هادی چین&شماره 39 بر پیامدهای امنیت ملی ، تلاش های چین&39 را برجسته می کند. برای تعیین استانداردهای فناوری جهانی ، نقش 39 چین&در زنجیره تامین جهانی و تنش های بین تنگه در سراسر بخش. امنیت ملی: ایالات متحده ظهور چین (GG) شماره 39 را به عنوان یک بازیگر اصلی در صنعت نیمه هادی ها به عنوان یک خطر امنیت ملی می داند. یک سری لیست سیاه در پی آمد. در حالی که دولت بایدن به منظور افزایش محدودیت های شرکت های نیمه هادی چینی بر بهبود قابلیت های داخلی ایالات متحده تمرکز کرده است. در 8 ژوئن 2021 ، سنای آمریکا قانون نوآوری و رقابت آمریکا را تصویب کرد و 50 میلیارد دلار بودجه اضطراری برای توسعه نیمه هادی های داخلی اختصاص داد ، که بایدن گفت که این امر برای جلو نگه داشتن ایالات متحده در رقابت&در بیست و یکم بسیار مهم است. قرن."؛
استاندارد: ایالات متحده متحدان و شرکای خود را تحت فشار قرار می دهد تا از فناوری هواوی استفاده نکنند. این تا حدی نگرانی هایی را در مورد به خطر انداختن امنیت ملی ، و همچنین تلاش های مداوم هواوی&شماره 39 برای تعیین استانداردهای فنی جهانی برای فناوری 5G بیان می کند. تا کنون ، شرکت های آمریکایی و اروپایی با ارائه سهم بازار و پاسخگویی به نیازهای تجاری پیشرو بوده اند. در گزارش سالانه دسامبر 2020 ، هیئت بررسی امنیت و اقتصاد ایالات متحده توضیح داد که چگونه تلاشهای چین [39] برای شکل گیری استانداردهای جهانی فناوری منعکس کننده سیاست صنعتی پکن' در حمایت از دولت برای امتیاز دادن به شرکتهای چینی در خارج از کشور است. بازارها را محدود کرده و از هنجارهای اقتدارگرا حمایت می کند. زنجیره تامین: شرکت های بسیاری از کشورها و مناطق مختلف جهان در فرایند طراحی و تولید مشارکت دارند. در برهم زدن زنجیره تامین جهانی صنعت نیمه هادی' خطرات اقتصادی وجود دارد. به همین دلیل ، اقدامات دولت ترامپ [39] علیه شرکت های چینی منجر به کمبود محصولاتی شده است که نیاز به نیمه رساناها مانند نیمه هادی ها و خودروها دارند ، زیرا شرکت های بین المللی برای جایگزینی SMIC به عنوان تامین کننده تلاش می کنند. در آوریل 2021 ، انجمن صنایع نیمه هادی به این نتیجه رسید که ایجاد یک تریلیون دلار برای ایجاد یک زنجیره تامین محلی کاملاً خودکفا ، که می تواند 65 درصد به هزینه نیمه هادی ها اضافه کند. برخی از کارشناسان صنعت رویکرد محتاطانه تری را برای رفع مهمترین حفره های زنجیره تامین پیشنهاد می کنند ، مانند کاهش سهم تولیدات ایالات متحده از 37 درصد در 1990 به 12 درصد امروز ، در حالی که برخی دیگر تلاش جامع تری برای پر کردن شکاف در کل فرایند تولید ایالات متحده ، از جمله نوآوری ، تجهیزات و بسته بندی. تایوان ، چین: تایوان به دلیل نقش محوری در پیشرفته ترین تولید نیمه هادی های جهان [39] با فشارهای متعددی روبرو است. در سال 2020 ، تولید نیمه هادی تایوان (TSMC) 55.6 درصد از بازار جهانی تولید قرارداد نیمه هادی را به خود اختصاص داد و 92 درصد تراشه های پیشرفته جهان را تولید کرد. در پاسخ به قوانین جدید ایالات متحده در مورد هواوی ، TSMC سفارشات جدیدی را برای این شرکت ، دومین مشتری بزرگ پس از اپل ، متوقف کرد و 20 درصد از درآمد سالانه خود را به خود اختصاص داد. TSMC همچنین با احداث کارخانه ای در آریزونا موافقت کرده است.
علاوه بر همه این نگرانی ها ، در بهار 2021 ، معمولاً بارانی و نیمه گرمسیری تایوان بدترین خشکسالی خود را در 56 سال گذشته تجربه کرد و تولید نیمه هادی های جهانی را تهدید کرد. خشکسالی تولید را به تأخیر انداخت و منجر به کمبود تراشه شد. سازندگان نیمه هادی مجبور شدند آب را جیره بندی کرده و آن را حمل کنند. نگران این هستند که تغییرات آب و هوا در آینده بارندگی را کاهش دهد ، TSMC در حال ساخت یک کارخانه جدید است که می تواند از آب صنعتی استفاده مجدد کند ، در حالی که سایر تولید کنندگان در حال حفر چاه خود هستند. مهمتر از همه ، خشکسالی 2021 تایوان&شماره 39 ؛ توجه آب را به تولید نیمه هادی ها جلب کرد. خطر آب اطمینان از مقادیر کافی نیمه هادی و توسعه ظرفیت تولید داخلی تنها چالشی نیست که چین با آن روبروست. اطمینان از وجود آب کافی' در ساختن نیمه هادی ها می تواند حتی دلهره آورتر باشد. ChinaWaterRisk محاسبه می کند که کارخانه ای که 40000 برد تولید می کند به 4.8 میلیون گالن آب در روز نیاز دارد که برای تامین شهری 60 هزار نفری کافی است.
در میان سیل بی سابقه در مرکز چین ، لازم به یادآوری است که چین به طور کلی نسبت به آب خود نسبتاً ناامن است - با وجود داشتن 20 درصد از آب ، تنها 7 درصد از آب جهان را در اختیار دارد. جمعیت جهان' ؛ آب نیز به طور ناهموار توزیع می شود. شمال چین ، که بیشتر صنایع نیمه هادی در آن واقع شده است ، تنها یک پنجم منابع آبی کشور' را در اختیار دارد. حتی در شرایط کمبود آب ، صنعت نیمه هادی چین&با استفاده از آب مشکل دارد. مطالعه سال 2017 در مورد آب مورد استفاده در صنعت نیمه هادی نشان داد که چین نسبت به سایر تولیدکنندگان اصلی (ژاپن ، کره جنوبی ، تایوان و ایالات متحده) از آب بیشتری برای شستشو و برق مورد نیاز برای تولید آن استفاده می کند. در مقایسه با ایالات متحده ، چین سه برابر بیشتر از آب استفاده می کند. در حقیقت ، 27 درصد از آب صنعتی چین' توسط صنایع نیمه هادی جذب می شود.
توسعه جاه طلبانه نیمه هادی شماره 39 چین (GG) باید منابع آبی مورد نیاز برای دستیابی به این هدف را که چین فاقد آن است ، در نظر بگیرد. همانطور که در خشکسالی تایوان&شماره 39 در سال 2021 دیدیم ، حتی با استعدادهای برتر و تکنولوژی روز ، کمبود آب می تواند تولید را از خط خارج کند.