هاردوير

أزمة أشباه الموصلات (البطاقات الرسومية والمعالجات المركزية)، إلى متى؟

منذ أسبوع - بتاريخ 2021-09-12

هل من الممكن أن يكون عام 2022 هو نهاية هذه المُعضلة؟

هل تدري ما هو وجه التشابه بين البلايستيشن وشاحنات الرفع الجديدة الخاصة بالمصانع؟ إليك الإجابة..

في الوقت الذي وصل فيه جيل جديد من منصات الألعاب المنزلية إلى السوق مع بدايات العام الحالي ونهاية العام الفائت، ارتفع الاهتمام بالواقع الافتراضي ، ولكن من الجانب المُظلم، فقد بدأ المزيد والمزيد من الأشخاص في تعدين العملات الرقمية المشفرة في الوقت الذي تم إنتاج المزيد من المنتجات الخاصة بالحواسيب، بل ومُنتجات التكنولوجيا بشكل عام. وقد كان هذا الزحام الشديد في المنتجات الإلكترونية والشره الحاصل في السوق ليس وليد اللحظة واليوم، ولكنه كان نتاج عام طويل من النقص والقصور الذي نتج عن وباء COVID-19 الذي عاث في الأرض فسادا.

فبمجرد أن إنقشعت الغُمّة قليلاً، بدات شركات التقنية والمصانع بإنتاج ومُحاولة تعويض النقص الذي حصل من الشرائح والأجهزة الإلكترونية. إلا أن سلسلة التوريد الخاصة بصناعة أشباه الموصلات وإنتاج أجزاء الحوسبة قد عانت مرة أُخرى من ضربة قاسمة، مما أدى إلى نقص كبير في المكونات الإلكترونية والتي من ضمنها وحدات المعالجة الرسومية ووحدات المعالجة المركزية ، فما هي الأسباب التي أدّت إلى هذا النُقصان، وهل يُمكن حل هذه المُشكلة قريباً ؟ أم أن هذا هو الواقع الجديد؟ دعونا نتعمّق اليوم قليلاً في غياهب هذه المُشكلة.

بعد أن استمر أكثر من عام كامل، أثّر النقص العالمي في الرقائق وأشباه الموصلات على الصناعات في جميع المجالات تقريباً، بداية من مُصنّعي السيارات ووصولاً إلى صناعة الألعاب. وفي الوقت الحالي، ربما يكون قد أثّرت عليك هذه المُشكلة في تقييد قدرتك على ترقية جهاز الكمبيوتر الخاص بك، ولكن...

لماذا يوجد نقص أصلاً؟

ولعل الجواب الأكثر وضوحًا هو الإجابة التي ذكرناها بالفعل :  إنه فيروس كورونا. فلقد تعرضت معظم الصناعات في العام الماضي لضربة كبيرة من الوباء العالمي ، ومن المؤكد أن مصنعي أجهزة الكمبيوتر قد تعرضوا لضربة كبيرة مما أدى إلى انخفاض ملحوظ في الإنتاج. ولكن حصر تفسيرنا في أن هذا السبب الأكثر وضوحًا هو الوحيد، فهذا يعني إغفال النقطة الأهم. ففي الحقيقة لا يُمكننا إهمال النُقطة الجوهرية وراء المُشكلة أصلاً، فإلى جانب انخفاض الإنتاج، كان هناك طلب مرتفع بشكل لا يصدق على الأجهزة الجديدة. فمع إصدار أجهزة Xbox Series X و PS5 الأخيرة، كان من العدل أن نقول إن مصنعي البطاقات الرسومية كانوا يُعانون بالفعل لتلبية متطلبات الجيل التالي المرتقب من منصات الألعاب، وفي نفس الوقت كان عليهم توفير معالجات رسومية ومركزية للحواسيب من الأجيال الجديدة من Ampere و RDNA2.

وبالإضافة إلى الألعاب، شهد تعدين العملات المشفرة أيضًا زيادة حادة في نفس الفترة الزمنية، حيث استفاد العديد من المعدنين من البطاقات الرسومية القوية لزيادة الأداء وتوفير مكاسب أفضل، وقد حاول الكثير منهم الحصول على البطاقات الجديدة بمُجرّد وصولها للأسواق، وقد ساعدهم بالطبع جشع بعض التُجّار وبعد مُحبّي "الإحتكار". بل وعلاوة على كل ذلك، فقد أضافت الطلبات المتزايدة من مصنعي السيارات بسبب التبني الواسع لأجهزة الكمبيوتر الموجودة على متن المركبات الحديثة جزءًا آخر إلى الكومة.

هل ترى أن هذه الأساباب كافية ؟ حسناً يؤسفني أن أقول لك أن هذا ليس كل شئ. فلقد ساهمت -حتى- البيئة، أو إلى حد كبير تغير المناخ ، في واحدة من أسوأ حالات الجفاف في تايوان منذ عقود، وفي حالة كُنت قد قرأت مقالنا السابق الخاص بصناعة أشباه الموصلات والمقال السابق له حول شركة TSMC، فستعرف يقيناً لماذا نهتم بتايوان تحديداً. فتايوان هي موطن لثلثي القدرة التصنيعية لأشباه الموصلات في العالم ، مما يعني أن تقريباً 65٪ من جميع أشباه الموصلات المستخدمة عالميًا تأتي من هذه الجزيرة الصغيرة.  ولكن كيف أثّر المُناخ على عملية التصنيع؟

TSMC

من أجل صنع أشباه الموصلات ، تحتاج الشركات إلى إمدادات كبيرة من المياه. ونظرًا لخزانات الجفاف مثل خزان باوشان رقم 2 في مقاطعة هسينشو ، والتي تعد واحدة من الخزانات الرئيسية لصناعة أشباه الموصلات في البلاد ، تحوم حول سعة 7 ٪ بسبب هذا الجاف الحاصل، فإن كل هذا أدى إلى قيام شركات أشباه الموصلات بشحن كميات تتراوح من 10 إلى 30٪ أقل من أشباه الموصلات مما هو مطلوب لشهور متتالية، وهو ما أدّى إلى وقت انتظار أو فجوة كبيرة بين وقت التصنيع والزمن المُفترض للتسليم لا تقل عن 14 أسبوعًا " أي أن أشباه الموصلات التي تم تصنيعها في تلك الفترة مُتأخرة بحوالي 14 أسبوع عن الوقت الذي كان من المُفترض تسليمها فيه"، مما يعني أن الأمر قد يستغرق بضعة أرباع قبل أن يتمكن العرض مرة أخرى من تلبية الطلب واللحاق به.

كيف تأثّرت أسواق المُعالجات المركزية والرسومية تحديداً؟

في الآونة الأخيرة، قدمت TSMC، وهي واحدة من أكبر منتجي أشباه الموصلات في العالم ومقرها تايوان ، أخبارًا لعملائها من شركات صناعة السيارات تشير إلى أن إمداد الرقائق يمكن أن يزداد في الربع الماضي "الربع الثاني من 2021" ، وذلك بفضل التزامهم بزيادة الإنتاج في مصانعها في السنوات القادمة. ولكن كيف سينتقل هذا الأمر إلينا - أولئك الذين يريدون فقط وحدة معالجة مركزية أو وحدة معالجة رسومية جديدة؟. وفي الحقيقة وطبقاً للوضع الحالي للسوق، فيمكننا القول أنه فيما يتعلق بوحدات المعالجة المركزية (والتي تأثّرت بشكل واضح في الفترة السابقة لدرجة وصول المُشكلة لأجهزة الخوادم نفسها)، فقد نكون محظوظين بعض الشئ.

حيث أطلقت إنتل مؤخرًا الجيل الحادي عشر من وحدات المعالجة المركزية لسطح المكتب Rocket Lake، كما أنها على وشك إطلاق الجيل الثاني عشر، كما أن السوق بدأ يُظهر بالفعل بعض علامات التعافي خلال هذه العاصفة على الرغم من النقص الذي لازال موجوداً، وهو ما رأيناه مع بعض الأخبار الأخيرة مع مُعالجات AMD من الجيل الخامس في بعض الأسواق العالمية.

المعالجات الرسومية

و من ناحية أخرى ، تبدو وحدات المعالجة الرسومية للأسف أنها قد تستغرق وقتًا أطول بكثير للعودة إلى الرفوف بسعرها الطبيعي. فمع استمرار الطلب المرتفع للغاية على البطاقات الرسومية بسبب التعدين واللاعبين (والجدير بالذكر هُنا أعن أعداد اللاعبين إزدادت كثيراً بسبب إجراءات الحظر والعمل والدراسة من المنزل) واستمرار جفاف أشباه الموصلات،  فلا يوجد حقيقة ما يُشير إلى المدة التي سيستغرقها الأمر حتى تتمكن أمثال شركة Nvidia أو AMD من تقديم وحدات معالجة رسومية جديدة.  ففي مقابلة ، ذكر المدير المالي لشركة Nvidia مباشرة أن "القدرة الإجمالية لـ Nvidia لم تكن قادرة على مواكبة ذلك الطلب المُرتفع".

شجّعت طفرة تعدين العملات المشفرة عددًا لا يحصى من الأفراد والشركات على حد سواء على استخدام قوة البطاقات الرسومية لتجميع عُملة Ethereum والعملات ذات الصلة بدلاً من الألعاب. وللحصول على فكرة أفضل عن سبب ارتفاع الطلب على هذه العُملات، يمكننا فقط إلقاء نظرة على كيفية تغير قيمة العملات الرقمية في العام الماضي. منذ عام واحد بالضبط ، كان سعر Ethereum هو 158 دولارًا أمريكيًا. اليوم وصل سعره إلى 2126 دولارًا أمريكيًا. ومع تزايد تفاؤل المؤسسات المالية بشأن العملات الرقمية ، يبدو أن جنون المُعدّنين يتزايد.  وقد قدّمت Nvidia بالفعل بعض الأفكار حول كيفية فصل سوق الألعاب عن التعدين ، لكنها فشلت بالفعل مع الحلول الخاصة بها المُخصصة للتعدين مثل بطاقة   RTX 3060 ذات مُعدّل التجزئة المنخفض. وفي الوقت نفسه ، قررت AMD النظر في الاتجاه الآخر فيما يتعلق بالتعدين تماماً.  

لذا فيُمكننا القول أن توافر وحدات المُعالجة الرسومية سيظل ببساطة في حالة من الفوضى طالما استمرت الاتجاهات الحالية ونقص الحلول. هذا لأنه على الرغم من قيام كل من Nvidia و AMD بتصنيع المزيد من وحدات المُعالجة الرسومية أكثر من أي وقت مضى، فإن الطلب لا حدود له تقريبًا. حيث يُريد الجميع بطاقات رسومية، بداية من مُنجّمي العُملات الرقمية، مروراً باللاعبين الذين يُريدون اللعب،  كما وتلتزم الشركات بتلبية احتياجات سوق محطات العمل مع المُعالجات الرسومية المُسرّعة، بل وحتى الشركات المصنعة للسيارات تريد الآن استخدام وحدات المُعالجة الرسومية للمركبات ذاتية القيادة، مع عدم نسيان منصات الألعاب المنزلية.

هل هناك أي قرارات أو حلول في الأفق؟

بالرغم من أن الكثير من الحلول التي وعدت بها الشركات لا تزال مُجرّد "وعود" إلا أن الوضع في الفترة القادمة قد يتحسن قليلاً حيث قالت شركة TSMC ، المسؤولة عن إنتاج حوالي 80 في المائة من رقائق وحدات التحكم الدقيقة المستخدمة في السيارات، إنها ستستثمر 2.87 مليار دولار أمريكي لتوسيع السعة الناضجة في مسبك نانجينغ ، الصين. حيث من المتوقع أن تبدأ الطاقة الإنتاجية الإضافية بكميات الإنتاج في النصف الثاني من عام 2022. كانت خطة التوسع في نانجينغ أيضًا جزءًا من خطة TSMC الاستثمارية بقيمة 100 مليار دولار أمريكي على مدى السنوات الثلاث المقبلة، والتي تم الإعلان عنها خلال مؤتمر عبر الهاتف مع المحللين منذ فترة ليست بالبعيدة.

كما وتخطط شركة إنتل ، أكبر شركة لتصنيع الرقائق في الولايات المتحدة ، أيضًا لتخصيص بعض قدرتها على السيارات ، وهي سوق لم تركز عليها من قبل ، وفقًا لما ذكره الرئيس التنفيذي بات غيلسنجر ، متحدثًا في برنامج 60 دقيقة لشبكة سي بي إس الإخباري. بشكل منفصل ، أعلنت شركة إنتل في أوائل مايو أنها ستستثمر 3.5 مليار دولار أمريكي لتوسيع مسابك الرقائق في ولاية نيومكسيكو الأمريكية ، بالإضافة إلى استثمارات بمليارات الدولارات في منشآتها في أريزونا وأوريجون وأيرلندا وإسرائيل.

كما وقالت شركة تصنيع الرقائق الأوروبية NXP Semiconductors ، التي تزود موردي قطع غيار السيارات من المستوى الأول مثل Bosch - ولكن لديها رقائق مصنوعة في مسابك مثل TSMC - إنها تعمل مباشرة مع شركات السيارات لفهم حالات الطلب في المستقبل. وقال الرئيس التنفيذي لشركة NXP ، كورت سيفرز ، إن أحد أكبر الدروس المستفادة من الوضع الحالي هو بناء المزيد من الشفافية حول زيادة الطلبات على طول سلسلة التوريد. وقال: "إن معرفة كيف يخطط عملاؤنا (الإنتاج) خلال الربعين المقبلين فقط هو قصير جدًا بالنسبة لنا ، لأن لدينا دورة تصنيع تتراوح من ربع إلى ربعين".

هذا وقد عالجت شركة Nvidia النقص في وحدات المعالجة الرسومية من خلال إعادة الإصدارات لبعض البطاقات القديمة، والتي تستند إلى عقد تصنيع أقدم والتي لن تضطر إلى التنافس على السعة المتقدمة في المسابك. وقالت وكالة ميديا ​​إن وحدة الرقائق MR Semiconductor ، التي تم إنشاؤها في عام 2018 ، ساعدت في تعويض بعض تأثير ضغوط العرض الحالية.

أما بالنسبة للمستخدم العادي، فللأسف أفضل الخيارات المتاحة له حالياً ما لم يحدث كارثة مُفاجئة لأسعار العملات الرقمية أو يتخلّى المُحتكرين عن شراء البطاقات الرسومية للألعاب وبيعها بأسعار مهولة، فمن غير المرجح أن يغير أي شيء لتعويض نقص وحدات المُعالجة الرسومية في أي وقت قريب. لذا سيتعين عليك إما الاستمرار في التنافس للحصول على بطاقة للبيع بالتجزئة ضد المحتالين والمُنجّمين، أو شراء جهاز كمبيوتر تم إنشاؤه مسبقًا، أو مجرد الانتقال إلى منصة ألعاب من هذا الجيل "إذا إستطعت الحصول على أيّاً منها".

إلى متى سيستمر الوضع الحالي؟

للأسف لا أحد يرى أن النقص قد ينتهي هذا العام، ويتوقع الكثيرون أن يمتد إلى عام 2022. ويتوقع بات غيلسنجر ، الرئيس التنفيذي لشركة إنتل، أن يستمر النقص لمدة "عامين" آخرين. وقالت NXP خلال مؤتمر عبر الهاتف منذ فترة قريبة إنها لا ترى تهدئة كاملة للوضع بنهاية هذا العام، على الرغم من زيادة العرض المخطط لها في النصف الثاني من العام.

وقال الرئيس التنفيذي لشركة NXP Kurt Sievers: "توقعاتنا الحالية هي أننا سنواجه بيئة إمداد ضيقة لما تبقى من عام 2021 على الأقل". وأضاف: "حاول شركاؤنا في الصناعة "والمسابك تحديداً" تلبية احتياجاتنا، لكنها في الحقيقة لم تكن كافية". أما بالنسبة للتأثير على قطاع الأجهزة المنزلية في الصين ، فقد قال إيفان بلاتونوف ، المحلل في شركة الأبحاث EqualOcean ، "نتوقع استمرار النقص في عام 2022".

لذا فطبقاً للكثير من الأسماء الكبيرة في التقنية، فمن الممكن أن تستمر الأزمة حتى نهايات 2022، أو حتى بدايات 2023، في حال إستمر الأمر على نفس النهج المُتتوقّع له. إلا أن حتى هذه التوقعات لا تزال في النهاية مُجرّد آراء لا يُمكننا الجزم بها، خاصّة مع المشاكل المُناخية وعقبات التصنيع من جهة، وعدم معرفة متى يُمكن أن تعود الحياة إلى نصابها الطبيعي "أي ما بعد فيروس كورونا، وعودة الطلب المُرتفع على أشباه الموصلات والمشاكل الخاصة بالمخزون والناتجة عن التعدين" من جهة أُخرى.

متى يُمكننا أن نتوقع رقائق جديدة ؟

للأسف لا توجد إجابة سهلة لهذا السؤال. فمع إستمرار  الجفاف والمشاكل المُناخية في تايوان والتي تُظهر القليل من الدلائل على نيتها للتوقف، فمن المُرجّح أن يستمر نقص أشباه الموصلات لفترة أطول. حتى أن TSMC نفسها كانت قد حذّرت من أن نقص الرقائق يمكن أن يستمر حتى عام 2022 على الأقل إذا لم يتغير شيء، أو تحدث مُشكلة جديدة تُعرقل التقدم البسيط الحاصل في الفترة الأخيرة.

وفي النهاية لا يسعني القول إلا أننا لابد لنا من الوقوف وقفة صارمة مع أنفسنا. ففي حين أن الكثير من النقص الحاصل في وحدات المعالجة المركزية ووحدات المعالجة الرسومية كان نتيجة لفيروس  COVID-19، فلا يوجد إنكار للتأثير العظيم الذي أحدثه تغير المناخ على سلسلة التوريد الخاصة بأشباه الموصلات. وإذا نظرنا للأمر في هذا الضوء، فمن الإنصاف افتراض أن هذه المشاكل المُناخية قد تتزايد في العقود القادمة من الزمن.

وبالرغم من الأسى الذي قد يُسببه هذا التغيّر المُناخي الكبير المُتزايد في الفترة القادمة. إلّا أن هذا ربما يكون بمثابة دعوة للاستيقاظ قبل فوات الأوان، حتى لأكثر المتحمسين الذين يركزون على التكنولوجيا بجنون، بحيث لا يمكن إنكار أن التغييرات -التي هي من صُنع الإنسان- في مناخنا ستؤثر على كل جانب من جوانب حياتنا. حتى لو كان ذلك من خلال التسبب في الجفاف على الجانب الآخر من الكرة الأرضية.

أضف تعليق (0)

ذات صلة