מוביל למחצה: הכלכלה פוגשת את חוק מור, ומשבשת אותו

כדי להבין את התהליכים במתרחשים בתחום, יש להביט 44 שנים אחורה, לשנת 1965, אז התפרסם בכתב העת Electronics Magazine מאמר של גורדון מור, אחד ממייסדיה של החברה המובילה שהפכה לשם דבר בתחום ייצור השבבים - אינטל.

במאמר ניסח מור את מה שנודע לאחר-מכן כחוק על שמו, "חוק מור", שקבע שכמות הטרנזיסטורים שניתן יהיה לדחוס על גבי שבב אחד תכפיל עצמה מדי שנתיים. התחזית הוכיחה עצמה כנכונה. לראייה, בעוד שבשנות ה-60 ניתן היה לדחוס 16 טרנזיסטורים על גבי שבב אחד, היום מדובר כבר בכמות של 600 מיליון. אגב, ב-2005 שילמה אינטל 10,000 דולר עבור עותק מהמהדורה של כתב העת.

עד הקצה

המפעל שמקימה Globalfoundries עתיד להגיע לשיאים חדשים במזעור הטרנזיסטורים. כאשר יעבור לתפוקת ייצור מלאה ב-2012, צפויים הטרנזיסטורים להתמזער עד כדי רוחב בלתי נתפס של 1/28 מיליארד חלקי מטר אחד.

אלא שמור לא לקח בחשבון משתנה חשוב כשפרסם את מאמרו החשוב. התעשייה אמנם רחוקה מלהגיע לקצה גבול היכולת המדעית וההנדסית בתחום פיתוח השבבים אך לדידם של מומחים רבים, היא הולכת ומתקדמת אל עבר קצה גבול היכולת הכלכלית שלה.

"עלויות הייצור הגבוהות של ציוד לייצור מוליכים למחצה הופכת את ההתקדמות הטכנולוגית בתחום ייצור השבבים ליקרה מדי ומגבילה את תקפותו של חוק מור למעבדות הפיתוח בלבד", כתב לן ילינק, אנליסט המסקר את התחום בחברת iSuppli, בחודש שעבר.

לדברי ילינק, חוק מור לא יחול יותר על תעשיית ייצור השבבים החל משנת 2014, קביעה שעוררה דיון סוער בעמק הסיליקון. הוא העריך שעד לשנה זו יתמזערו הטרנזיסטורים המשמשים בתעשייה עד ל-20 ננומטר (20 מיליארדיות של מטר), אך האמצעים לייצור של טרנזיסטורים בגודל זה יהיו יקרים מדי מכדי לכסות את עלויותיו.

העלויות והסיכונים הכלכליים הכרוכים בייצור טרנזיסטורים מיניאטוריים כבר עודדו חברות שבבים רבות העוסקות בייצור מעבדים לעבור למודל תפעולי "נטול" מפעלי ייצור, באמצעות מיקור-חוץ של חלק מהתהליך לבתי יציקה במזרח הרחוק.

מתוך 14 החברות שפעלו בתחום ייצור השבבים - כאשר הגודל המקובל לטרנזיסטור היה 90 ננומטר - נותרו 9 בלבד כיום, כאשר הגודל המקובל לטרנזיסטור בתעשייה הוא 45 ננומטר. רק ל-2 מה-9 יש תוכניות להקמת מפעלים חדשים שיתאימו לייצור טרנזיסטורים קטנים אף יותר, בגודל של 22 ננומטר.

באינטל טוענים כי רק חברות עם רווחים שנתיים בסדר גודל של 9 מיליארד דולר יכולות לרשות לעצמן לבנות מפעלי ייצור חדשים, תוך שמירה על מתח רווחים של 50% לאחר ניכוי הוצאות ההקמה והתפעול. כיום, ישנן רק 5 חברות שעומדות בקריטריון הזה, אינטל עצמה, סמסונג, טושיבה, טקסס אינסטרומנטס ו-STMicroelectronics.

לשיטתו של אנדי בריאנט, מנהל ארגוני באינטל, מאמרו של מור היה מסמך כלכלי יותר מאשר מדעי. "חוק מור הוא לא קביעה מדעית אלא מודל כלכלי המונע על-ידי המדע", מסביר בריאנט. "מה שמור טען למעשה היה שהמודל שלו מונע על-ידי ירידה בעלויות הייצור, המדע ידחוף את הטכנולוגיה להיקף ייצור המוני בשל עלויות ייצור נמוכות".

על-פי ההסבר הזה, כל עוד יהיה ביקוש צרכני למוצרים ולגאדג'טים בשוק הטכנולוגיה, חוק מור ימשיך להתקיים, וההשקעה הכספית הגדולה שהוא דורש מיצרניות השבבים תשתלם להן בסופו של דבר. "הרבה חברות שלא מסוגלות להמשיך ולהשקיע בייצור רוצות להודיע שחוק מור אינו תקף, אבל אני חושב שהיום הזה רחוק מאיתנו", אומר בריאנט.

הישרדותן של חברות מעטות בשוק ייצור השבבים הופך את החיים קשים יותר גם עבור ספקיות הציוד לתעשייה, דוגמת אפלייד מטריאלס. הנס שטורק, סמנכ"ל טכנולוגיה בחברה, מעריך שלא צפויים מיזוגים בקרב הספקיות עקב השוק התחרותי, עם זאת, הוא מניח כי תעשיית השבבים תתפצל ל-3 זרועות: מעבדים, זיכרונות D-Ram ואביזרי אחסון מידע ניידים (דוגמת דיסק-און-קי), דבר שייצור הזדמנויות חדשות לספקיות.

תכסיסי שיווק

ומה באשר ליצרניות שנותרו מאחור? החברות שלא יוכלו לעמוד בעלויות הייצור של השלב הבא של מיזעור הטרנזסיטורים בתעשיית השבבים ינסו להאריך את חיי המוצרים שלהם באמצעות המצאת מוצרים חדשניים ותכסיסי שיווק מקוריים.

המתחרה הגדולה של אינטל - AMD - בחרה לחזק את שרידותה על-ידי פיצול החברה לשתי חטיבות, כש-AMD מוגדרת כחברת ייצור שבבים נטולת מפעל ייצור וחברה-בת שלה Globalfoundries הוקמה לשם ייצור הטרנזיסטורים עבור AMD ועבור חברות נוספות.

החברה כבר חתמה על הסכם לייצור שבבים עבור IBM וכן זכתה למימון של ממשלת אבו-דאבי. צעדים אלו, הסכמים עסקיים ומימונים ממשלתיים, עשויים להוות אמצעי נוסף שחברות יכולות לגייס לתחרות מול אינטל וסמסונג. "אף ממשלה או חברה לא תוכל להמשיך לשתף איתנו פעולה לנצח", מסתייג דאג גרוס, מנכ"ל Globalfoundries. "אך אני מאמין שנמצא דרכים יצירתיות כדי לשרוד". *