Huaqiang Konferans Salonu'nun dostları, hepinizi tekrar görmek harika. Soyadım Song; ancak birçok yeni arkadaşım bunu karıştırıp adımın Song olduğunu düşünüyor. KinghelmBu aslında şirketimin İngilizce adı. Huaqiang Konferans Salonu her zaman fikirlerin, öğrenmenin ve anlamlı fikir alışverişinin yeri olmuştur. Burada üçüncü kez konuşma yapıyorum. İlk seferinde şunlardan bahsetmiştim: Kinghelmİlk olarak GPS ve BeiDou antenleri ve navigasyon modüllerini, ikinci olarak da Slkor'un silisyum karbür teknolojisini tanıtmıştım. Huaqiangbei'de şaka yollu "sokak ekonomisti" olarak bilinen ve entegre devre endüstrisine yatırım yapmaya devam etmek için bazen mülk bile satmak zorunda kalan bir girişimci olarak, bugün "Yerli Yarı İletken Gelişimine Giden Yol" hakkındaki düşüncelerimi paylaşmak istiyorum.

2020 yılında, küresel salgın hızla yayılırken ve Çin ile Amerika Birleşik Devletleri arasındaki stratejik rekabet yoğunlaşırken, entegre devreler tüm dikkatlerin merkezinde yer aldı. Bilgi çağında, çipler gıda kadar temel bir ihtiyaç haline geldi. Bu baskı altında, yüzleşmemiz gereken soru basit ama derin: Kendi "tahılımızı" nasıl yetiştirebiliriz ve bu kritik alanda kendi kendine yeterliliğe nasıl ulaşabiliriz?

Bay Song Shiqiang Kinghelm canlı yayın sırasında

Bu yolculuğu açıklamak için, öncelikle yarı iletken endüstrisinin küresel manzarasını özetledim. Genel olarak, dünya üç ana bloğa ayrılabilir: Amerika Birleşik Devletleri; Avrupa, Japonya, Güney Kore ve Tayvan; ve Çin. Bu yapı, entegre devrelerdeki günümüz uluslararası iş bölümünü tanımlamaktadır.

Oradan, yerel kalkınmanın mevcut durumuna yöneldim. Tüm değer zinciri boyunca—malzemeler, üretim süreçleri, tasarım, yetenek, endüstriyel yazılım araçları ve satış—nerede olduğumuzu ve hangi eksikliklerin kaldığını dikkatlice incelemeliyiz. Her bir bağlantı hem ilerlemeyi hem de zorlukları ortaya koymaktadır.

Ayrıca Çin'in yarı iletken endüstrisine dair daha kapsamlı bir tablo sunmak için bir SWOT analizi de paylaştım. Güçlü yönlere, zayıf yönlere, fırsatlara ve tehditlere bakarak, karşı karşıya olduğumuz gerçekleri ve izlememiz gereken yönü daha iyi anlayabiliriz.

Son olarak, gelecekten bahsettim. İnancım basit: zorluklardan sonra zafer gelir. Bu sadece iyimserlik değil, tarih ve doğada görülen bir kalıptır. Çin, entegre devre alanına nispeten geç girdi ve şimdi dış baskıyla karşı karşıya, bu nedenle zorluklar kaçınılmaz. Yarı sömürgeci, yarı feodal bir tarım toplumundan bilgi çağına geçişimiz nispeten kısa ve düzensiz bir şekilde gerçekleşti. Geleneksel olarak, doğa bilimlerinden ziyade sosyal bilimlere daha fazla önem verildi ve Batı'da görülen uzun süreli bilimsel düşünce ve endüstriyel deneyim birikimine sahip değiliz. Tamamen gelişmiş bir sanayi toplumunda geçirdiğimiz süre kısa oldu ve sanayi sistemimiz hala olgunlaşma aşamasında.

Eğer petrol ve çelik sanayi çağının "gıdası" ise, entegre devre çipleri de bilgi çağının temel gıdasıdır. Kapatmamız gereken boşluklar önemli ve zorluklar gerçek. Yine de Çin ulusu her zaman direnç ve azimle tanımlanmıştır. Beş bin yılı aşkın süredir hem zorluklar hem de başarılar yaşayarak sürekli ilerledik. Bugün yarı iletken endüstrisinde çalışanların kararlı çabaları -engelleri aşarak ve sıfırdan inşa ederek- olumsuzlukların nihayetinde bir ulusu güçlendirebileceği kalıcı ruhu yansıtıyor.

Yarı İletkenlerin Küresel Manzarası

Uluslararası yarı iletken sektörünü ele alırken, öncelikle Amerika Birleşik Devletleri'nden başlamalıyız. Dünyanın tek süper gücü konumunda olan ABD'nin bu hakimiyeti üç ana şekilde kendini gösteriyor.

İlk olarak, teknoloji ve endüstri standartları üzerindeki kontrol söz konusudur. Geçmişte savaşlar toprak, kaynak ve hayatta kalma mücadelesi üzerineydi. Bugün ise savaş alanının pazarlar, yetenek ve kâr olduğu "Savaş 3.0"dayız. ABD, en ileri standartları belirleyerek, patentleri elinde tutarak ve diğer ülkelerin ve şirketlerin kendi liderliğini takip etmesi gereken bir çerçeve oluşturarak avantajını güvence altına alıyor. Bu durum, Huawei ve Qualcomm arasında LoRa ve 5G standartları üzerindeki yoğun rekabette açıkça görüldü; hatta Lenovo bile Amerikan standartlarını desteklediği için eleştirildi. Özünde, günümüzde teknoloji standartlarını kontrol etmek, geleneksel savaşta yüksek bir konumda olmak gibidir; stratejik bir kaldıraç sağlar.

İkinci olarak, ABD'nin temel araştırmalar, malzemeler, süreçler, yetenek, inovasyon ve eğitim de dahil olmak üzere kurumsal sistemlerdeki kapsamlı gücü geliyor. Dünyanın en iyi 30 üniversitesinin yarısından fazlası ABD'de bulunuyor ve MIT, Stanford, Berkeley ve Harvard araştırma ve yetenek geliştirme alanlarında lider konumda. Bell Labs ve Lucent, malzeme bilimi, teorik araştırma ve endüstriyel inovasyonda öncü oldular. Matematik, fizik ve kimyadaki temel araştırmalar teknolojik atılımları besliyor; mecazi olarak endüstrinin "tohumları"dır. Google'ın Android işletim sistemi, Microsoft Windows ve Oracle'ın SaaS sistemleri gibi büyük ABD teknoloji ürünleri dünya çapında kullanılıyor ve küresel pazarları şekillendiriyor. ABD'nin özgür ve inovasyon odaklı ortamı, Apple, IBM, Microsoft, Tesla ve Amazon gibi şirketleri besledi ve Silikon Vadisi inovasyonunun ve Wall Street sermayesinin endüstriye yüksek oranda dönüşmesini sağladı. Bunların tümü, teknolojik üstünlüğün omurgasını oluşturuyor.

Bay Song'un Kinghelm izleyici sorularını yanıtlamak

Üçüncüsü, üst düzey endüstriyel zincirin eksiksizliğidir. Bir keresinde Tsinghua Üniversitesi'nden Profesör Zhou Zucheng ile bu konuda uzun bir tartışma yapmıştım. Eksiksiz bir zincir hem araştırma-endüstriyel zinciri hem de endüstriyel-üretim zinciri gerektirir. Çin, pandemi sırasında dikkat çekici bir tedarik zinciri yeteneği sergiledi; örneğin, maske ve ventilatör üretimini hızla artırdı. Ancak aşılar ve tespit malzemeleri üzerindeki araştırmalar çok geride kaldı ve ABD'ye kıyasla temel Ar-Ge'de eksiklikler ortaya koydu. Apple'ın tasarımı, teknolojisi, markalaşması ve dağıtımı gibi üst düzey ABD ürünleri ağırlıklı olarak Amerika'da kalırken, Çin montaj ve lojistiğe odaklanıyor. Endüstrinin ötesinde, ABD teknoloji hakimiyetini askeri, finansal ve medya etkisiyle ve petrodolar sisteminin küresel erişimiyle koruyor; bu karmaşık bir stratejik ağ.

Amerika'nın Avrupa'daki müttefikleri olan Japonya ve Güney Kore'ye dönecek olursak: Avrupa büyük ölçüde ABD ile aynı çizgide olup, tamamlayıcı ve rekabetçi bir ilişki sürdürmektedir. ARM (İngiltere), Infineon (Almanya), STMicroelectronics (İtalya/Fransa) ve NXP (Hollanda) gibi şirketler uzmanlaşmış alanlarda hakim konumdadır. Özellikle Hollanda'daki ASML, EUV litografi alanında lider konumdadır ve ürünleri o kadar talep görmektedir ki TSMC ve Samsung bile bu ürünler için yarışmaktadır; SMIC'in 2018'de verdiği siparişler hala yerine getirilmemiştir.

Japonya ve Güney Kore, ABD desteğine büyük ölçüde bağımlı olan ikinci kademeyi oluşturuyor. Japonya, 1980'lerde yarı iletken sektöründe lider konumdaydı, ancak ABD yaptırımları ve stratejik baskı, ülkeyi hassas silikon levhalara, fotorezistlere, seramiklere ve özel gazlara odaklanmaya itti. Samsung liderliğindeki Güney Kore, ulusal ölçekte yatırımlarla devasa bellek sektörünü geliştirdi ve daha sonra dikey olarak daha geniş yarı iletken ekosistemine yayıldı. Samsung tek başına Güney Kore'nin GSYİH'sının yaklaşık %40'ını oluştururken, SK Hynix ve LG Chemicals de güçlü pazar pozisyonlarına sahip.

Slkor'dan yeni Hall sensör ürünleri.

Tayvan'ın dökümhane sektörü bazı yönlerden Çin anakarasını geride bırakıyor. Efsanevi kurucusu Morris Chang'in ABD'den yetenek getirmesiyle TSMC, Huawei, Apple, Intel ve NVIDIA gibi müşterilere hizmet veren, nötr wafer üretiminde dünya lideri haline geldi. UMC onu yakından takip ediyor ve Hsinchu çevresinde MediaTek, Novatek ve Realtek gibi şirketlerin niş alanlarda güçlü olduğu canlı bir IC tasarım ekosistemi mevcut.

Çin anakarasına gelince, üçüncü küresel teknoloji ve sanayi transferinden sonra, basit üretimle başladık ve kademeli olarak tam bir sanayi zincirine doğru geliştik. Başlangıçta emek yoğun ve düşük kaliteli üretime odaklanırken, daha yüksek teknolojiye, daha yüksek kar marjına ve çevre dostu sektörlere doğru ilerliyoruz. ABD bu evrimi temkinli karşılıyor; düşük kaliteli endüstriler ise komşu ülkelere kayıyor – Vietnam, Samsung'un üretiminin bir kısmını üstleniyor, bazı montaj ve pasif bileşen fabrikaları Filipinler veya Malezya'ya taşınıyor – bu da dördüncü sanayi transferi dalgasını işaret ediyor.

Çin imalat sektörü de manuel montaj hatlarından otomatik, akıllı üretime doğru evrim geçiriyor. Orijinal ekipman üreticileri (OEM'ler) orijinal tasarım üreticilerine (ODM'ler) dönüşüyor; temel işlemeden Ar-Ge, tasarım, markalaşma ve dağıtım kanallarını kapsayan entegre geliştirmeye geçiyorlar. Demografik avantaj, yetenek avantajına dönüşüyor: Her yıl yaklaşık sekiz milyon üniversite mezunu, sistematik eğitim ve pratik deneyimle donanmış olarak işgücüne katılıyor ve Çin'in endüstriyel hedefleri için yüksek kaliteli bir işgücü havuzu oluşturuyor.

Son Yıllardaki Önemli Olaylar

Son iki yılda yarı iletken endüstrisindeki önemli gelişmelerden bazılarını paylaşayım. Birincisi, ABD'nin ZTE'ye yönelik baskısı ve Fujian Jinhua'nın çöküşü; ikincisi, Çin ve ABD arasında çok yönlü, tam spektrumlu stratejik oyun; ve üçüncüsü, Huawei'ye yönelik koordineli baskı. Şirket bu baskıya rağmen olağanüstü bir direnç gösterdi; yaralandı ama yıkılmadı.

Başkan Trump'ın göreve gelmesinin ardından, ABD hükümeti Nisan 2018'de ZTE'ye yarı iletken satışını yasakladı. Müzakerelerin ardından ZTE'ye 1 milyar dolar para cezası verildi, uyumluluk denetimi altına alındı ​​ve ABD düzenleyici gereksinimlerini karşılamak için kilit yönetim pozisyonlarında değişiklikler yapması istendi. Ekim ayında Fujian Jinhua, ABD ihracat kontrol listesine eklendi ve Amerikan fikri mülkiyetini içeren üst düzey entegre devre ekipmanına erişimi engellendi. Altyapı ve ekipmana zaten yatırılmış olan milyarlarca dolar esasen işe yaramaz hale geldi. Aralık ayına gelindiğinde, Tayvanlı ortak UMC, baskı altında, tüm DRAM mühendislerini geri çekti ve Jinhua'yı teknoloji, ekipman veya yetenekten yoksun bıraktı; bu da şirketin fiilen sonunu getirdi.

İkinci önemli gelişme, devam eden Çin-ABD stratejik oyunuydu. "Oyun" olarak adlandırılsa da, gerçekte ABD'nin Çin'i bastırmak için tekrarlanan girişimlerini içeriyordu. Örneğin, ABD ve Avrupa'nın öncülüğünde 1996'da imzalanan Wassenaar Anlaşması, Çin'e yüksek teknoloji ürünü ekipman ve teknoloji ihracatını kısıtladı. SLKOR'da ana ürünlerimiz, Çinli şirketlerin satın alamayacağı iki kritik yüksek teknoloji ürünü cihaz gerektiren silisyum karbür MOSFET'lerdir: yüksek sıcaklıkta tavlama ve yüksek voltajlı iyon implantasyonu. Pekin'deki yerel rakipler, büyük ölçüde kullanılamaz durumda olan ikinci el ekipmanlara güvenmek zorunda kaldılar. ABD ayrıca, damping veya teknoloji kurallarının ihlali olarak algılanan her türlü durumu soruşturmak için ticaret yasasının 301. maddesini devreye sokarak, çıkarlarını tehdit eden şirketleri bastırma yetkisine sahip oldu. Esasen, ABD çıkarlarına meydan okuyan herkes müdahale riskiyle karşı karşıyadır; ABD, yorumlama yetkisine sahiptir ve Pasifik genelinde "uzun menzilli yargı yetkisi"ni kullanmaktadır.

Çin'in önde gelen dökümhanesi SMIC, bu tür baskılarla defalarca karşı karşıya kaldı. Kurucusu Dr. Zhang Rujing, TSMC ile ilgili baskılar nedeniyle şirketten ayrıldı. Profesör Zhou Zucheng bana bu öncülerin kendilerini tamamen Çin'in yarı iletken gelişimine adadıklarını hatırlattı. Daha sonraki isimler olan Jiang Shangzhou, Qiu Ciyun, Liang Mengsong ve Zhao Haijun ulusal kahramanlardır ve hikayeleri yazılmayı ve kutlanmayı hak etmektedir. Huajing, Huahong ve Wuhan Xinxin gibi diğer şirketler de büyüme süreçlerinde benzer zorluklarla karşılaştılar.

Bay Song'un Kinghelm canlı yayın sırasında

Üçüncü önemli olay, Huawei'nin kuşatılmasıdır. Basitçe söylemek gerekirse, Huawei'nin kurucusu Ren Zhengfei, Batı'dan ithal edilen tohumlar, gübreler ve aletlerle iletişim teknolojisi yetiştiren, Guizhou'lu çalışkan bir çiftçi gibidir. Huawei sadece Çin tarlalarını işlemekle kalmadı, aynı zamanda yabancı şirketlere de yardım ederek, tohum ve alet tedarikçilerinden daha fazla kazanç sağladı. Bu agresif genişleme, doğrudan bir tehdit olarak algılayan Trump'ı alarma geçirdi. Aralık 2018'de, ABD'nin talepleri üzerine Kanada, Huawei'nin CFO'su Meng Wanzhou'yu gözaltına aldı. Kefaletle serbest bırakılmasına rağmen, seyahat kısıtlamaları devam etti ve potansiyel iadeyle karşı karşıya kaldı; bu da Huawei'nin çekirdek liderliği üzerinde açık bir baskı oluşturdu. Bu arada, Huawei ABD akıllı telefon pazarından men edildi ve İngiltere, Hindistan ve Avustralya gibi ülkeler, asılsız güvenlik endişeleri nedeniyle Huawei 5G ürünlerini kısıtladı. 15 Mayıs 2019'a gelindiğinde, ABD, ABD menşeli teknolojiye yönelik kısmi kısıtlamadan tam yasağa geçerek Huawei için toplam tedarik kesintisi hazırlığı yapıyordu.

Huawei, Çin teknolojisinin ve ulusun gururunu temsil ediyor. Çin'in yarı iletken ve küresel bilgi geliştirme bayrağını taşıyan özel bir şirket gerçekten olağanüstü. Azimlerini alkışlamalıyız. Çin'in yerel ekosisteminin tam desteğiyle Huawei'nin bu engelleri aşacağına inanıyoruz. Huawei gibi daha fazla şirketin ortaya çıkmasını, ekipler ve saflar oluşturarak dünyanın en yüksek teknolojik zirvelerine doğru ilerlemesini ve Çin'in kalkınmasını ve refahını sağlamasını umuyoruz. Ren Zhengfei, güçlü kal! Huawei, devam et!

Önde Gelen Şirketlerle Kıyaslama

Çinli şirketler küresel rakiplerine kıyasla nasıl bir performans sergiliyor? Malzemeler, EDA araçları, IDM ve Fabless, dökümhane, paketleme ve test etme ve satış kanalları üzerinden daha yakından inceleyelim.

Malzemelerden başlayarak, en önemli unsur, son derece yüksek saflık ve hassasiyet gerektiren silikon levhalardır; bunlar entegre devrelerin temelini oluşturur. Japonya'nın Shin-Etsu ve Sumco, Tayvan'ın GlobalWafers ve Kore'nin LG şirketleri bu konuda bizden çok ileride. Yurtiçinde ise Şanghay Xinsheng, Chongqing ChaoSic, Ningxia Yinhe ve Shandong Tianyue umut vaat ediyor, ancak teknoloji, kalite ve büyük ölçekli tedarik konusunda hala uzun bir yol var. Çerçeveler, hedefler, ambalaj alt tabakaları ve parlatma bileşikleri gibi destekleyici malzemelerde daha küçük farklar var, ancak fotorezist ve silisyum karbür (SiC) malzemeleri çok geride kalıyor. Birkaç yıl önce, SLKOR (www.slkormicro.comYerli SiC malzeme alternatifleri üretmeye çalıştık, ancak birçok deneme başarısız oldu ve nihayetinde ABD'den Corning'in epitaksiyel levhalarına geri dönmek zorunda kaldık.

EDA yazılımı, entegre devre tasarımı için bir diğer kritik araçtır. Bu sabah erken saatlerde, EDA konusunda önde gelen uzmanlardan biri olan Tsinghua Üniversitesi'nden Profesör Zhou Zucheng'e danıştım. Küresel olarak, başlıca EDA araçları olan Synopsys, Cadence ve Mentor, büyük ölçüde ABD kontrolünde olup pazarın yaklaşık %80'ini kapsıyor. 2016'da Almanya'ya satılan Mentor, hala Amerikan köklerini koruyor. Yurtiçinde ise Huada Jiutian, Tsinghua'ya bağlı Boda Micro (Galen Electronics ile birleşti), Okas Micro ve Xinhe gibi girişimlerle birlikte lider konumda. Çin menşeli EDA araçları pazarın sadece yaklaşık %5'ini elinde tutuyor, ancak bu da önemli bir büyüme potansiyeli bırakıyor.

SLKOR MOSFET'ler

Sırada IDM ve Fabless şirketleri var. IDM veya dikey entegre şirketler, hammaddelerden paketlemeye ve satışa kadar her şeyi ele alıyor; Samsung, Intel, TI, ADI ve Nvidia küresel örnekler arasında yer alıyor. Çin'de ise Silan Micro bir temsilci. Fabless şirketler, fabrika sahibi olmadan tasarıma odaklanıyor. GD Zhiyin, UNISOC, Huawei HiSilicon ve Will Semiconductor, öne çıkan yerli oyuncular. Zhiyin'in mikrodenetleyicileri mükemmel, ancak temel IP hala ARM'ye dayanıyor. Son zamanlarda Zhiyin, umut vadeden bir yol olan RISC-V mimarisini keşfetmek için Nuclei Tech ile ortaklık kurdu. Zhao Weiguo'nun liderliğindeki UNISOC, Spreadtrum ve RDA'yı birleştirerek Çin sermayesinin gücünü gösterdi. Huawei HiSilicon, çoğunlukla ABD EDA araçlarını kullanarak dünyanın en iyi on IC tasarımcısı arasında yer alıyor ve şirketin olağanüstü yeteneklerini kanıtlıyor. Will Semiconductor da Ar-Ge, satın almalar ve sağlam bir teknoloji ekosistemi oluşturmada mükemmel.

Bay Song'un Kinghelm canlı yayın sırasında

Dökümhaneler, tamamen wafer işleme şirketleridir. Küresel ölçekte liderler arasında Samsung, TSMC, GlobalFoundries ve UMC yer almaktadır. Yurtiçinde ise, devlet sermayesi ve üst düzey yeteneklerle desteklenen SMIC, istikrarlı bir şekilde arayı kapatmakta ve artık 14nm ürünleri seri üretebilmektedir. Son zamanlarda Wuhan Xinxin, bellek teknolojisinde uluslararası seviyelere yaklaşan atılımlar gerçekleştirmiştir. Huahong Hongli ve China Resources Shanghai Huahong gibi Japonya ile yapılan erken dönem ortak girişimler, IC gelişimine katkıda bulunmaya devam etmektedir. Çin'deki dökümhaneler hala sürdürülebilir, büyük ölçekli yatırıma ihtiyaç duymaktadır.

Ambalajlama ve test sektörü, Çin'in küresel düzeyde eşitliğe yakın, hatta yerel olarak lider konumda olduğu bir alandır. Başlıca uluslararası oyuncular arasında ABD'de Amkor, Singapur'da UTAC, Kore'de Nepes ve Malezya'da Unisem yer almaktadır. Çin'de ise JCET, iç çabaları ve stratejik satın almalar yoluyla dünyanın en büyük şirketi haline gelerek öncülük etmektedir. Tongfu Microelectronics ve Huatian Technology de güçlü katkıda bulunan şirketler arasındadır.

SLKOR IGBT tek cihaz

Satış kanalları arasında büyük dağıtımcılar, hızla büyüyen e-ticaret platformları ve Pekin'in Zhongguancun ve Shenzhen'in Huaqiangbei bölgelerinde sayısız girişimciyi destekleyen spot tüccarlar yer alıyor. Arrow ve Avnet gibi ABD liderleri ve Tayvan'ın WPG'si küresel pazara hakim durumda. Digi-Key, 3.25 milyar dolarlık satışıyla e-ticarette lider konumda, onu Mouser ve Future Electronics takip ediyor. China Electronics Port ve Huaqiang Group gibi yerli rakipleri yıllık 10 milyar yuanı aşan satışlar bildirirken, Taikoyuan yükselişini sürdürüyor. Temel teknolojik kontrolden yoksun olsalar da, güçlü müşteri ağları önemli bir etki sağlıyor. Tanıdık meslektaşlar tarafından yönetilen LCSC, Yunhan ve Liexin gibi yerel e-ticaret platformları, Digi-Key ile karşılaştırılabilir şekilde hızla ilerliyor. Kinghelm GPS/Beidou antenleri (www.kinghelm.net) ve SLKOR MOSFET'ler (www.slkoric.comBu ağlardan küçük ve orta ölçekli işletmeler (KOBİ'ler) de faydalandı. Huaqiangbei'nin tüccarları sadece KOBİ'lere hizmet etmekle kalmıyor, aynı zamanda depo ve dağıtım merkezleri olarak da görev yaparak elektronik bileşen ekosisteminin gelişmesini sağlıyorlar. Şahsen, bu girişimcilerle entegre devre bilgisi ve hikayelerini paylaşmaktan keyif alıyorum; faydalı, eğlenceli ve asla sıkıcı değil (bir sonraki bölüm için takipte kalın).