فرضت الحكومة الأمريكية مزيدًا من الضوابط على بيع شرائح HBM. وهي شرائح الذاكرة عالية التقنية المستخدمة في تطبيقات الذكاء الاصطناعي إلى الصين.
ما ذاكرة النطاق الترددي العالي HBM؟
تنطبق الضوابط على تكنولوجيا الذاكرة ذات النطاق الترددي العالي “HBM” المصنوعة في أمريكا. وكذلك على تلك المنتجة في الخارج.
ووفق شبكة CNN، تعد الذاكرة ذات النطاق الترددي العالي “HBM” مجموعة من شرائح الذاكرة، وهي مكونات صغيرة تخزن البيانات.
ويمكنها تخزين المزيد من المعلومات، ونقل البيانات بسرعة أكبر من التكنولوجيا القديمة. والتي تسمى “DRAM” ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية.
تستخدم شرائح HBM بشكل شائع في بطاقات الرسوميات وأنظمة الحوسبة عالية الأداء ومراكز البيانات والمركبات ذاتية القيادة. وما يجعل هذه الشرائح قوية للغاية هو في المقام الأول مساحة التخزين الأكبر والسرعة الأكبر في نقل البيانات. مقارنة بشرائح الذاكرة التقليدية.
نظرًا لأن تطبيقات الذكاء الاصطناعي تتطلب قدرًا كبيرًا من الحوسبة المعقدة. فإن هذه السمات تضمن تشغيل هذه التطبيقات بسلاسة، من دون تأخير أو خلل.
تعني مساحة التخزين الأكبر إمكانية تخزين المزيد من البيانات ونقلها ومعالجتها. ما يعزز أداء تطبيقات الذكاء الاصطناعي؛ حيث تمكنها نماذج اللغة الكبيرة “LLM” من الحصول على المزيد من المعلمات للتدريب عليها.
فكر في السرعة الأكبر لإرسال البيانات، أو النطاق الترددي الأعلى في لغة الرقائق، على أنه طريق سريع. فكلما زاد عدد المسارات في الطريق السريع، قل احتمال حدوث اختناق مروري، وبالتالي زاد عدد السيارات التي يمكنه استيعابها.
“ويبدو الأمر مثل الفرق بين طريق سريع مكون من حارتين وطريق سريع مكون من مائة حارة. لا توجد اختناقات مرورية على الإطلاق”. كما قال “جي دان هاتشيسون”، نائب رئيس شركة TechInsights وهي منظمة بحثية متخصصة في الرقائق.
الذكاء الاصطناعي التوليدي
والأمر الأكثر أهمية هو أنه لا غنى عنها لتشغيل تطبيقات الذكاء الاصطناعي التي تحظى بشعبية متزايدة. بما في ذلك الذكاء الاصطناعي التوليدي، والتي تعمل بمعالجات الذكاء الاصطناعي، مثل وحدات معالجة الرسوميات “GPU” التي تنتجها Nvidia شركتا NVDA ) وAdvanced Micro Devices ( AMD ).
علاوة على ذلك، قال “جي دان هاتشيسون” إن المعالج والذاكرة مكونان أساسيان للذكاء الاصطناعي. ومن دون الذاكرة، يكون الأمر أشبه بامتلاك دماغ به منطق ولكن من دون أي ذاكرة.
الحرب الإلكترونية بين الصين وأمريكا
فرضت واشنطن قيودًا جديدة في الثاني من ديسمبر، بعد جولتين سابقتين من القيود على الرقائق المتقدمة التي أعلنتها إدارة جو بايدن على مدى ثلاث سنوات. بهدف منع وصول الصين إلى التكنولوجيا الحيوية التي قد تمنحها ميزة عسكرية.
وفي رد انتقامي، فرضت بكين قيودًا جديدة على صادراتها من “الجرمانيوم” و”الغاليوم” وغيرها من العناصر الأساسية لصنع أشباه الموصلات وغيرها من المعدات التكنولوجية العالية.
ويقول الخبراء إن القيود الأخيرة المفروضة على الصادرات من شأنها أن تبطئ تطوير الصين لرقائق الذكاء الاصطناعي. وفي أقصى تقدير تعطل وصولها إلى الرقائق عالية الأداء.
وفي حين تتخلف قدرة الصين على إنتاج الرقائق عالية الأداء حاليًا عن شركتي SK Hynix وSamsung الكوريتين وميكرون الأمريكية، فإنها تعمل على تطوير قدراتها الخاصة في هذا المجال.
في حين قال جيفري تشيو، الرئيس التنفيذي لشركة أنسفورس، وهي شركة استشارية متخصصة في الشبكات التكنولوجية. وما ستفعله القيود المفروضة على الصادرات الأمريكية هو قطع وصول الصين إلى أجهزة HBM ذات الجودة الأفضل في الأمد القريب. ولكن على المدى الطويل، ستظل الصين قادرة على إنتاجها بشكل مستقل، وإن كان ذلك باستخدام تقنيات أقل تقدمًا”.
شركة انفيديا
في الصين، تعد شركة Yangtze Memory Technologies. وشركة Changxin Memory Technologies من الشركات الرائدة في تصنيع شرائح الذاكرة. ويقال إنهما تعملان على زيادة الطاقة الإنتاجية لبناء خطوط إنتاج HBM لتحقيق هدفها الاستراتيجي المتمثل في الاكتفاء الذاتي من التكنولوجيا.
اعتبارًا من عام 2022، استحوذت شركة Hynix على 50% من إجمالي حصة السوق لـ .HBM تليها شركة Samsung بنسبة 40% وMicron بنسبة 10%. وفقًا لمذكرة بحثية نشرتها وكالة أبحاث السوق TrendForce ومقرها تايبيه.
ويتوقع أن تستحوذ كلتا الشركتين الكوريتين الجنوبيتين على حصص مماثلة في سوق HBM في عامي 2023 و2024، حيث تسيطران معًا على حوالي 95%.
أما بالنسبة لشركة ميكرون، فإن الشركة تهدف إلى زيادة حصتها في سوق HBM إلى ما بين 20% و25% بحلول عام 2025. حسبما ذكرت وكالة الأنباء المركزية الرسمية في تايوان، نقلًا عن برافين فايدياناتا، أحد كبار المسؤولين التنفيذيين في ميكرون.
وقد أدت القيمة العالية لـ HBM إلى قيام جميع الشركات المصنعة بتخصيص جزء كبير من قدرتها التصنيعية لشريحة الذاكرة الأكثر تقدمًا.
ووفقًا لنائب رئيس الأبحاث الأول في TrendForce، أفريل وو، من المتوقع أن تمثل HBM أكثر من 20% من إجمالي سوق شرائح الذاكرة القياسية من حيث القيمة بدءًا من عام 2024 وربما تتجاوز 30% بحلول العام المقبل.
كيف يتم تصنيع HBM؟
تخيل تكديس عدة شرائح ذاكرة قياسية في طبقات مثل الهامبرجر. هذا هو هيكل HBM في الأساس. في الظاهر يبدو الأمر بسيطًا بما فيه الكفاية، ولكن تنفيذه ليس بالأمر السهل، لدرجة أنه ينعكس على السعر. سعر بيع وحدة HBM أعلى بعدة مرات من سعر شريحة الذاكرة التقليدية.
ويرجع ذلك إلى أن ارتفاع HBM يعادل تقريبًا ارتفاع ستة خصلات من الشعر، وهو ما يعني أن كل طبقة من طبقات شرائح الذاكرة القياسية المكدسة معًا يجب أن تكون رقيقة للغاية أيضًا، وهو إنجاز يتطلب خبرة تصنيع من الدرجة الأولى تُعرف باسم التغليف المتقدم.
إذ يجب طحن كل واحدة من تلك الرقائق إلى سمك يصل إلى نصف خصلة من الشعر قبل أن يتم تكديسها معًا، وهو أمر يصعب للغاية إنجازه”.
بالإضافة إلى ذلك، يتم حفر ثقوب في شرائح الذاكرة هذه قبل تثبيتها فوق بعضها البعض لمرور الأسلاك الكهربائية، ويجب أن يكون موضع وحجم هذه الثقوب دقيقًا للغاية. كما تواجه نقاط فشل أكثر بكثير عندما تحاول تصنيع هذه الأجهزة إذ يبدو الأمر أشبه ببناء بيت من الورق.