إن الطفرة في بناء مراكز البيانات تستهلك الكثير من إمدادات المكونات عالية التقنية، وخاصة المعالجات ورقائق الذاكرة. ويشكل هذا الطلب ضغوطًا على الشركات المصنعة للأجهزة الاستهلاكية تواجه مشكلة في الحصول على ما يكفي من الرقائق.
ويحدث هذا على الرغم من خوادم مراكز البيانات والهواتف الذكية استخدام أنواع مختلفة من الرقائق. الفرق الرئيسي بين الإلكترونيات الاستهلاكية ومراكز البيانات هو ما يحتاجون إلى تحسين الرقائق من أجله. تتطلب الهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر استهلاكًا منخفضًا للطاقة وكفاءة حرارية وتكاملًا محكمًا. تتطلب مراكز البيانات التي تقوم بتشغيل أنظمة الذكاء الاصطناعي، مثل نماذج اللغات الكبيرة، أو LLMs، أقصى قدر من طاقة الحوسبة وعرض النطاق الترددي للذاكرة وإنتاجية التخزين.
ولتلبية هذه الاحتياجات، تميل أجهزة المستهلك إلى الاعتماد على الأنظمة الموجودة على الرقاقة – الرقائق التي تجمع بين المعالجة والتخزين – مع ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية، أو DRAM، وNAND، وهو نوع من الذاكرة غير المتطايرة. في المقابل، تعتمد خوادم الذكاء الاصطناعي على وحدات معالجة الرسومات، أو وحدات معالجة الرسومات، أو معالجات التسريع الأخرى المدمجة مع شرائح الذاكرة ذات النطاق الترددي العالي.
أنا دراسة سلاسل التوريد العالمية وكيف تستجيب الشركات لقيود السوق ضمن سلاسل التوريد هذه. يعود سبب الأزمة في إمدادات الإلكترونيات الاستهلاكية إلى طبيعة سوق الرقائق: تركيزها، وارتفاع تكاليفها، والطريقة التي تستجيب بها لدورات الازدهار والكساد.
الذكاء الاصطناعي لا يحل محل الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية؛ تقوم بإعادة تنظيم سوق الرقائق حول أولويات جديدة لميزات شرائح محددة. تجتذب مراكز البيانات رأس المال وقدرات الذاكرة النادرة لإنتاج معالجات تسريع وذاكرة ذات نطاق ترددي عالٍ والتعامل مع البيانات والمعدات الإلكترونية المحيطة بها.
شرح تصنيع الرقائق .
الصناعة التي يفوز بها الفائز هي الأكثر
إن صناعة الرقائق تتصرف بشكل أقل شبهاً بسوق السلع التنافسية وأكثر شبهاً باحتكار القلة متعدد الطبقات. يعد التوسع أمرًا مهمًا لأن الشركات الرائدة يمكنها إعادة الاستثمار في الأبحاث وتحسين العائدات وحماية المعدات وتعميق العلاقات مع العملاء. وفي حالة رقائق معالج الرسومات، فإن المصممين مثل NVIDIA، التي لديها 85% حصة في السوقالاعتماد على مسابك أشباه الموصلات المتقدمة مثل TSMC، التي لديها أكثر من 70% من حصة السوقلتصنيع الرقائق باستخدام آلات الطباعة الحجرية فوق البنفسجية القصوى من ASML، احتكار.
يقوم عدد صغير من المنتجين بتصميم وتصنيع رقائق الذاكرة. حاليًا، تمتلك ثلاث شركات – سامسونج، وميكرون، وإس كيه هاينكس – حصة الأغلبية في سوق شرائح الذاكرة. دورات تطوير طويلة وتكاليف ثابتة مرتفعة للغاية والحاجة إلى القيادة التكنولوجية تقوية التركيز مع مرور الوقت.
وتشهد شركات الإلكترونيات الاستهلاكية مثل أبل، إلى جانب شركات التكنولوجيا الأخرى مثل أمازون، وجوجل، ومايكروسوفت، وشاومي، تزايدا متزايدا تصميم رقائق المعالج الخاصة بكلأن هذه الرقائق تشكل تجربة المستخدم وأداء الذكاء الاصطناعي وكفاءة الطاقة والتمايز على مستوى النظام. ومن ناحية أخرى، فإن تصنيع رقائق الذاكرة يتطلب رأس مال كثيف للغاية؛ يتطلب دقة وكفاءة عالية واستخدام خط الإنتاج؛ ويهيمن عليها عدد قليل من الموردين التاريخيين.
منذ عام 2000، شهدت صناعة شرائح الذاكرة دورات متكررة من الطاقة الفائضة ونقص العرض: انهيار ما بعد الدوت كوم، وتخمة الفترة 2007-2009، والعقد الأول من القرن الحادي والعشرين بعد الدمج، والركود الشديد في الفترة 2022-2023، والضغط الذي يقوده الذكاء الاصطناعي في الفترة 2024-2025. وقد أدى ذلك إلى مستويات عالية من التركيز في الصناعة وتردد صانعي الرقائق في زيادة طاقتهم. غالبًا ما يقوم المنتجون بتشغيل مصانع الرقائق أو المصانع بأقصى طاقتها أو بالقرب منها بسبب ارتفاع التكاليف الثابتة. إن خطر عدم استغلال المرافق باهظة الثمن بشكل كافٍ يمنع صانعي الرقائق من جلب مصانع جديدة عبر الإنترنت بالتزامن مع الطلب المتزايد.
وقد أدى الدمج إلى خفض عدد كبار الموردين، الذين أصبحوا الآن على نحو متزايد الاستثمار المباشر في المنتجات ذات هامش الربح الأعلى بدلاً من زيادة القدرة بشكل كبير. يعد هذا التغيير مهمًا لفهم سبب الطلب على الذكاء الاصطناعي تشديد إمدادات رقاقة حتى مع استمرار نمو الطلب على الإلكترونيات الاستهلاكية.
يتم تصنيع رقائق الكمبيوتر الأكثر تقدمًا باستخدام آلة صنعتها شركة هولندية.
كيف يعيد ازدهار مركز بيانات الذكاء الاصطناعي توجيه السعة
لقد أدى ازدهار الذكاء الاصطناعي إلى تحويل الطلب على الذاكرة من دورة استهلاك واسعة النطاق إلى سوق أكثر تجزئة يتمحور حول رقائق الذاكرة ذات النطاق الترددي العالي. في عام 2023، قطع ميكرون النفقات الرأسمالية وكانت مصانع الشركة تعمل بأقل من المستويات اللازمة لتبرير تكلفتها. ومع ذلك، بحلول عام 2026، كانت شركة Micron تعلن عن طلب قوي على الذكاء الاصطناعي، وتسجيل إيرادات DRAM لمركز البيانات، وبسرعة زيادة في مبيعات الذاكرة ذات النطاق الترددي العالي.
يعد هذا التغيير مهمًا لأن سوق إمداد الذاكرة لا يمكنه الاستجابة بسرعة. يتطلب فتح مصانع جديدة سنوات من التخطيط والتزامات رأسمالية كبيرة واستثمارات في معدات ومهارات العمليات المتقدمة. من المرجح أن يظل صانعو شرائح الذاكرة حذرين بشأن التوسع في السعة حتى مع تحسن ربحيتهم، مع تركيز الإنفاق في عام 2026 بشكل أكبر على ترقيات التكنولوجيا والمنتجات عالية القيمة. من الزيادات الكبيرة في المعروض من الرقائق.
من الناحية العملية، لا يعمل الذكاء الاصطناعي ببساطة على زيادة الطلب على الذاكرة بالتساوي؛ تقوم بإعادة توجيه القدرات النادرة أولاً إلى مراكز البيانات وأسواق الخوادم الضخمة أو ذات الحجم الكبير.
هل يمكن للإلكترونيات الاستهلاكية تحديث نفسها؟
ويمكن للإلكترونيات الاستهلاكية اللحاق بالركب، طالما أن الشركات المصنعة قادرة على مقاومة الزيادات في التكاليف الناجمة عن التعريفات الجمركية والضغوط الجيوسياسية. إحدى الطرق للقيام بذلك هي عن طريق الاستثمار لتمكين نماذج لغة الذكاء الاصطناعي الصغيرة من العمل على أجهزة المستهلك، وهو تحول ويتوقع المحللون تحاول الشركات.
قامت شركة Apple بنقل حصة متزايدة من إنتاج iPhone إلى الولايات المتحدة من الصين إلى الهند ونقلت الكثير من منتجاتها من أجهزة iPad وMac وApple Watch وAirPods للسوق الأمريكية إلى فيتنام لتقليل عبء التعريفة الجمركية على الشركة. ومع ذلك، فإن النقل لا يزيل ضغط التكلفة. ولا يزال تصنيع أجهزة آيفون في الهند يكلف نحو 5% إلى 8% أعلى من نظيرته في الصين، وفي بعض الحالات يقترب من 10%، لأن النظم البيئية للموردين، والخدمات اللوجستية، وكفاءة الإنتاج تظل أقوى في الصين.
أدت التوترات الجيوسياسية المتزايدة بين الولايات المتحدة والصين إلى قيود العرض ضوابط تصدير المعادن الهامة ومكونات الرقائق، مما يزيد من تكاليف المدخلات بالنسبة لمصنعي الإلكترونيات الاستهلاكية. وقد أدى ذلك إلى ارتفاع إجمالي تكاليف الاستيراد وانخفاض هوامش الربح للشركات غير القادرة على نقل التكاليف بالكامل إلى المستهلكين، مما أدى إلى مزيد من توحيد العرض.
لا تحتاج أجهزة المستهلك إلى تكرار البنية التحتية لمركز البيانات لتقديم الذكاء الاصطناعي في منتجاتها. فرصتهم موجودة تشغيل نماذج لغة صغيرة على الجهاز للتلخيص وإعادة الكتابة والبحث والمساعدة والتفكير الخفيف. ومع ذلك، يؤدي القيام بذلك إلى إنشاء متطلبات أجهزة مختلفة. تحتاج الهواتف وأجهزة الكمبيوتر المحمولة إلى دمج وظائف متعددة على نفس الشريحة، والجمع بين قوة المعالجة والذاكرة المحلية السريعة ومساحة التخزين الكافية للحفاظ على استجابة الذكاء الاصطناعي على الجهاز. أبل الحالية متطلبات الجهاز للذكاء الاصطناعي للمؤسساتتُظهر Apple Intelligence أيضًا أن الهواتف القديمة غالبًا ما تفتقر إلى قوة الحوسبة والذاكرة اللازمة للذكاء الاصطناعي المفيد على الجهاز.
ولتبني الذكاء الاصطناعي، يتعين على الشركات المصنعة للأجهزة إعادة تصميم منتجاتها باستخدام شرائح الجيل التالي – سواء المعالجات أو الذاكرة – التي يمكنها الاستفادة من النمو القائم على الذكاء الاصطناعي في سوق الرقائق المدفوعة بازدهار مراكز البيانات. مثل هذه الخطوة من قبل صانعي الأجهزة يمكن أن توفر أيضًا دعمًا مفيدًا لصانعي شرائح الذاكرة في حالة فشل النمو المتوقع في الذكاء الاصطناعي ومراكز البيانات على المدى المتوسط إلى الطويل، وهي دورة ازدهار وكساد كان على صانعي شرائح الذاكرة تحملها عدة مرات في الماضي.
ماذا يعني هذا بالنسبة للاقتصاد الأوسع
تعمل طفرة الذكاء الاصطناعي ومراكز البيانات على إعادة توزيع رأس المال واهتمام الموردين وقوة التسعير عبر الاقتصاد. وتكون القطاعات ذات النفوذ الشرائي المحدود معرضة للخطر بشكل خاص عندما يتضاءل المعروض من الرقائق. على سبيل المثال، تمثل التكنولوجيا الطبية أقل من 1% من سوق الرقائق العالمية، تاركة الشركات المصنعة للمعدات الأساسية مكشوفة أثناء الندرة.
وفي المقابل، قد تستفيد القطاعات المرتبطة بإمدادات الطاقة والبنية التحتية الرقمية من الطفرة في محاولتها مواكبة الطلب على الخدمات السحابية والكهرباء. وتقدر وكالة الطاقة الدولية أن مراكز البيانات استهلكت حوالي 415 تيراواط ساعة من الكهرباء في عام 2024، وتشير إلى أن الذكاء الاصطناعي يعمل على تسريع نشر الخوادم عالية الأداء، مما يعني زيادة الطلب على الشبكات والتخزين والتبريد ومعدات الشبكات المحيطة.
بالنسبة لصناعة الإلكترونيات الاستهلاكية، لا تتمثل المهمة الإستراتيجية في محاولة التوفيق بين شرائح مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي، بل بناء خدمات ذكاء اصطناعي متميزة وموفرة للطاقة على الجهاز مع إدارة مخاطر سلسلة التوريد والتعريفات الأعلى.
وبالنسبة للمستهلكين الذين يتطلعون إلى شراء الهواتف والألعاب وأجهزة الكمبيوتر المحمولة، بسبب ارتفاع الطلب من مراكز البيانات، فمن المرجح أن تجلب السنوات القليلة المقبلة ارتفاع الأسعار والنقص والتأخير في إطلاق المنتجات.
فيديا ماني هو أستاذ مشارك في إدارة الأعمال في جامعة فرجينيا و جامعة كورنيل.
تم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة تحت رخصة المشاع الإبداعي. اقرأ المادة الأصلية.
