รายงานโดย ปรีดี บุญซื่อ
เมื่อเดือนสิงหาคม 2022 สหรัฐอเมริกาประกาศใช้กฎหมาย The CHIPS and Science Act รัฐบาลสหรัฐฯ มีเงินทุนในมือ 52 พันล้านดอลลาร์ เพื่อใช้ฟื้นฟูอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์หรือชิป (chip) ให้กลับคืนมาผลิตภายในสหรัฐฯ อีกครั้ง แม้ตัวไมโครชิปจะคิดค้นขึ้นมาครั้งแรกในสหรัฐฯ การออกแบบและการผลิตยังต้องอาศัยซอฟต์แวร์ของสหรัฐฯ แต่โรงงานผลิตไมโครชิปแทบทั้งหมดอยู่ในเอเชียตะวันออก
ท่ามกลางการแข่งขันที่รุนแรงขึ้นระหว่างสหรัฐฯ กับจีน และสหรัฐฯ ได้ออกมาตรการต่างๆ เพื่อกีดกันไม่ให้จีนเข้าถึงเทคโนโลยีการประมวลผลที่ล้ำหน้า การยกระดับให้สหรัฐฯ เป็นแหล่งการผลิตตัวชิป จึงกลายมาเป็นเรื่องที่มีความสำคัญอันดับแรกต่อความมั่นคงของสหรัฐฯ ปัจจุบันนี้ การที่ชิปประมวลผลที่ก้าวหน้าที่สุดทำการผลิตนอกสหรัฐฯ เท่านั้น และส่วนใหญ่ผลิตในไต้หวัน ทำให้เกิดความเสี่ยงมากยิ่งขึ้น
กฎหมาย The CHIPS and Science Act กำหนดวงเงิน 52 พันล้านดอลลาร์ เพื่อเป็นเงินอุดหนุนแก่บริษัทผู้ผลิตชิปที่จะเข้ามาตั้งโรงงานใหม่ในสหรัฐฯ แต่มีเงื่อนไขว่า บริษัทดังกล่าวจะต้องไม่ลงทุนด้านไฮเทคใหม่ในจีนเป็นเวลา 10 ปี ยกเว้นเป็นการผลิตชิปแบบเก่าสนองตลาดในจีนเท่านั้น กฎหมายยังให้เงินกว่า 200 พันล้านดอลลาร์เพื่อสนับสนุนการวิจัยด้านปัญญาประดิษฐ์ หุ่นยนต์ และ quantum computing
ชิปจะกลับไปผลิตในสหรัฐฯ หรือไม่
บทความชื่อ How Silicon Valley Lost the Chip Race ใน foreignaffairs.com บอกว่า ไม่ใช่เรื่องง่ายที่สหรัฐฯ จะกลับมาเป็นประเทศผู้ผลิตชิปอีกครั้งหนึ่ง บริษัท TSMC ของไต้หวัน Samsung และ Intel ผู้ผลิตชิปรายใหญ่สุดของโลกทั้ง 3 ราย คงจะได้เงินอุดหนุนการเข้ามาตั้งโรงงานผลิตชิปในสหรัฐฯ แต่ปัญหาสำคัญเป็นเรื่องที่พวก Silicon Valley และรัฐบาลสหรัฐฯ ต้องเปลี่ยนวัฒนธรรมการทำธุรกิจและการมองธุรกิจ ที่รวมไปถึงกระบวนการประกอบการผลิตที่ล้ำหน้า (advance manufacturing) ด้วย
ปัจจุบัน พวก Silicon Valley หรือเขตอุตสาหกรรมไฮเทคของสหรัฐฯ ได้มองข้ามเรื่องพื้นฐานการผลิตไปแล้ว และไปเน้นที่การผลิตแอปและอินเทอร์เน็ตแทน ส่วนรัฐบาลสหรัฐฯ ก็ไปเน้นที่ธุรกรรมของบริษัทยักษ์ใหญ่ไฮเทค ที่จะส่งผลต่อผู้บริโภค สหรัฐฯ จะประสบความสำเร็จในการฟื้นฟูการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ขึ้นมาใหม่ได้ ต้องศึกษาบทเรียนในช่วงเริ่มต้นของ Silicon Valley
ครั้งนี้ไม่ใช่ครั้งแรกที่สหรัฐฯ กังวลเรื่องที่ตัวเองจะตกอยู่ในฐานะประเทศที่ตามหลังการผลิตชิป ในทศวรรษ 1980 บริษัทผู้ผลิตชิปของสหรัฐฯ เช่น Intel เผชิญปัญหาเกือบล้มละลาย คนที่เข้ามากอบกู้ Intel คือ Andrew Grove ที่เป็น CEO ในเวลานั้น โดยเขาตระหนักว่า เทคโนโลยีที่ความก้าวหน้าไม่ได้ขึ้นกับนวัตกรรมการสร้างสรรค์ออกแบบเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการประกอบการผลิต ที่ใช้ความแม่นยำสูงมาก (ultra-efficient precision manufacturing) ในจุดนี้ รัฐบาลสหรัฐฯ ต้องขยายความหมายของคำว่า “เทคโนโลยี” ให้รวมถึงการผลิตที่ก้าวหน้านี้ด้วย
การตกต่ำของการผลิตชิปในสหรัฐฯ มาจากหลายสาเหตุ เช่น การผลิตในสหรัฐฯ มีต้นทุนสูง ข้อกำหนดที่สูงด้านการปกป้องสิ่งแวดล้อม เกี่ยวกับสารพิษในการผลิตตัวชิป ค่าแรงในสหรัฐฯ สูงกว่าค่าแรงในประเทศเอเชียตะวันออก แม้ค่าแรงจะมีสัดส่วนน้อยกว่าการผลิตในสินค้าด้านอื่น ที่สำคัญ ประเทศอื่นให้การอุดหนุนการลดหย่อนภาษีที่สหรัฐฯ สู้ไม่ได้
ในเวลาเดียวกัน ก็เกิดการกระจุกตัวของบริษัทผู้ผลิตชิป เมื่อหลายสิบปีที่แล้ว มีบริษัทนับสิบแห่งที่สามารถผลิตชิป แต่ปัจจุบันมี 3 บริษัทที่สามารถผลิตชิปประมวลผลระดับล้ำหน้า คือ TSMC ของไต้หวัน Samsung ของเกาหลีใต้ และ Intel ของสหรัฐฯ ทุกบริษัทล้วนเก็บรักษาการผลิตส่วนใหญ่ไว้ในประเทศตัวเอง ดังนั้น ชะตากรรมแทบทั้งหมดในการผลิตตัวชิปของสหรัฐฯ จึงขึ้นกับ Intel บริษัทเดียว
ชิปคือตัวชี้ขาดอำนาจในศตวรรษ 21
Chip War: The Fight for the World’s Most Critical Technology หนังสือที่ได้รับเลือกจาก Financial Times เป็นหนังสือแห่งปี 2022 เขียนไว้ว่า สิ่งที่ผู้นำจีนวิตกกังวลไม่ใช่กองทัพเรือสหรัฐฯ ที่แล่นผ่านช่องแคบไต้หวัน แต่เป็นประกาศกระทรวงพาณิชย์สหรัฐฯ เรียกว่า The Entry List ที่ห้ามการส่งออกเทคโนโลยีสหรัฐฯ ไปต่างประเทศ เดิมข้อห้ามนี้เป็นเรื่องชิ้นส่วนอาวุธ ทุกวันนี้ข้อห้ามสำคัญคือการส่งออกชิปคอมพิวเตอร์ โดยห้ามบริษัท Huawei ซื้อชิปคอมพิวเตอร์แบบล้ำหน้าที่ผลิตจากเทคโนโลยีสหรัฐฯ
ข้อห้ามนี้ทำให้การขยายธุรกิจทั่วโลกของ Huawei หยุดชะงักลง ตัว Huawei รวมทั้งบริษัทจีนรายอื่นตระหนักทันทีว่า ตัวเองต้องอาศัยชิปที่ผลิตจากต่างประเทศที่เป็นส่วนประกอบสำคัญของสินค้า ตั้งแต่สมาร์ทโฟนไปจนถึงตู้เย็น ทุกวันนี้ จีนเองใช้เงินหมดไปกับการนำเข้าชิปมากกว่าการนำเข้าน้ำมันดิบ
ความสำคัญของชิปคอมพิวเตอร์ต่อเศรษฐกิจ ทำให้นักยุทธศาสตร์บางคนมองว่าจีนตกอยู่ใน “สถานการณ์ยากลำบากมะละกา” (Malacca Dilemma) ที่หมายถึงเส้นทางเดินเรือระหว่างมหาสมุทรแปซิฟิกกับมหาสมุทรอินเดีย และความสามารถของประเทศ ในการเข้าถึงแหล่งน้ำมันและสินค้าสำคัญอื่นๆ ในยามที่เกิดวิกฤติการณ์ขึ้นมา ทุกวันนี้ จีนจึงกังวลการถูกบล็อกเรื่องตัวชิปมากกว่าน้ำมัน
Chip War บอกว่า จีนได้ทุ่มเททั้งคนมีความสามารถและเงินทุน เพื่อพัฒนาเทคโนโลยีเซมิคอนดักเตอร์ของตัวเอง เพื่อให้เป็นอิสระจากถูกสกัดกั้นของสหรัฐฯ หากจีนทำสำเร็จ จะเกิดการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ต่อเศรษฐกิจโลก และฐานะอำนาจทางทหาร เพราะการแข่งขันระหว่างสหรัฐฯ กับจีนในอนาคตจะตัดสินกันด้วยอำนาจการประมวลผล (computing power)
สหรัฐฯ และจีนก็ตระหนักดีว่า ต่อไปข้างหน้า เทคโนโลยีที่ก้าวหน้าล้วนต้องการตัวชิปที่มีความสามารถการประมวลผลที่ทันสมัยที่สุด ไม่ว่าจะเป็นปัญญาประดิษฐ์ ระบบขีปนาวุธ ยานไร้คนขับ หรือรถยนต์ไร้คนขับ
คนทั่วไปไม่ได้คาดคิดว่า ตัวชิปคือสิ่งที่สร้างโลกสมัยใหม่ หรือว่าอนาคตของประเทศขึ้นกับความสามารถ ในการใช้ประโยชน์อำนาจการประมวลผล หากไม่มีการค้าด้านเซมิคอนดักเตอร์และสินค้าอิเล็กทรอนิกส์ ก็จะไม่มีกระแสโลกาภิวัตน์ อำนาจนำทางทหารของสหรัฐฯ ล้วนมาจากการนำตัวชิปมาใช้ทางทหาร การพุ่งขึ้นมาทางเศรษฐกิจของประเทศในเอเชีย ก็มาจาการพื้นฐานความชำนาญในการผลิตตัวชิป การประกอบคอมพิวเตอร์ และสมาร์ทโฟน ที่ทำงานด้วยแผงวงจรไฟฟ้านี้
หัวใจสำคัญของตัวชิปคืออำนาจการประมวลผล ที่มีตัวทรานซิสเตอร์หลายล้านตัว เช่น สมาร์ทโฟนหนึ่งเครื่องมีเซมิคอนดักเตอร์นับสิบตัว แต่ละตัวจะทำงานในเรื่องที่ต่างกัน เช่น แบตเตอรี Bluetooth Wi-Fi การเชื่อมต่อเครือข่ายโทรศัพท์ ระบบเสียงกล้องถ่ายรูป เป็นต้น
โทรศัพท์มือถือแต่ละรุ่นของ Apple จะใช้ชิปประมวลผลที่ล้ำหน้าที่สุดในแต่ละช่วง ซึ่ง Apple ไม่ได้ผลิตชิปด้วยตัวเอง แต่ซื้อมาทั้งหมด เช่น ชิปความจำจากบริษัท Kioxia ของญี่ปุ่น ชิปคลื่นความถี่วิทยุจาก Skyworks ชิปเสียงจาก Cirrus Logic แต่ Apple เป็นคนออกแบบตัวประมวลผลที่เป็นระบบการทำงานของ iPhone
TSMC ยักษ์ใหญ่ผู้ผลิต
Chip War กล่าวว่า ปัจจุบันชิปที่ล้ำหน้าที่สุดของ Apple สามารถผลิตได้โดยบริษัทเดียวเท่านั้น คือ TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company) การผลิตชิปที่มีขนาดเล็กสุดเป็นงานท้ายทางวิศวกรรมที่ใหญ่ที่สุด และไม่มีบริษัทไหนที่มีความแม่นยำในการผลิตได้เท่ากับ TSMC โทรศัพท์ iPhone 12 ขายกว่า 100 ล้านเครื่อง ตัวโทรศัพท์ใช้ชิปประมวลผล A14 ที่มีทรานซิสเตอร์ 11.8 พันล้านตัว
เมื่อ 60 ปีที่แล้ว ชิปของ Fairchild Semiconductor มีทรานซิสเตอร์แค่ 4 ตัว ในปี 1965 Gordon Moore ผู้ก่อตั้ง สังเกตว่า ในทุกปี ชิปจะมีตัวทรานซิสเตอร์เพิ่มเท่าตัว เพราะวิศวกรสามารถผลิตทรานซิสเตอร์ให้เล็กลง จึงเป็นที่มาของคำว่า Moore’s Law ที่บอกว่า อำนาจการประมวลผลของตัวชิป จะเพิ่มแบบก้าวกระโดด ในปี 1970 Intel เปิดตัวชิปความจำ (memory chip) สามารถบันทึกข้อมูลได้ 1,024 ชิ้น (bit) ราคา 20 ดอลลาร์ ทุกวันนี้ เงิน 20 ดอลลาร์สามารถซื้อตัว thumb drive ที่เก็บข้อมูลได้ 1 พันล้านชิ้น
จากกฎของ Moore’s Law ตัวชิปจะถูกฝังไว้ในอุปกรณ์ทุกชนิดที่ต้องการอำนาจการประมวลผล และเมื่อมาถึงยุค Internet of Things หมายความว่าอุปกรณ์ทุกชนิดจะมีตัวชิปฝังอยู่ แม้แต่สินค้าที่มีอายุมาแล้วกว่าหนึ่งร้อยปีอย่างรถยนต์ ก็มีตัวชิปฝัง
มูลค่าเศรษฐกิจโลกนับวันจะผลิตสินค้าที่มีตัวชิปอยู่ภายในมากขึ้น การก้าวขึ้นมามีบทบาทสำคัญของชิปจึงเป็นเรื่องราวที่โดดเด่นมาก เพราะเมื่อ 75 ปีที่แล้วโลกยังไม่มีสิ่งนี้เลย
ความสำคัญของไต้หวัน
ไต้หวันเป็นประเทศผู้ผลิตชิปรายใหญ่และสำคัญที่สุดของโลก ชิปคืออุปกรณ์ที่ถือว่ามีความสำคัญต่อเศรษฐกิจในศตวรรษที่ 21 เหมือนกับที่น้ำมันมีความสำคัญต่อเศรษฐกิจโลกในช่วง 100 ปีที่ผ่านมา ไต้หวันผลิตชิปที่ก้าวหน้าที่สุด ขนาดเท่านิ้วมือ แต่มีทรานซิสเตอร์ฝังอยู่เป็นพันล้านชิ้น
ชิปที่ดีที่สุดผลิตโดย TSMC บริษัทที่สำคัญต่อเศรษฐกิจโลกบริษัทหนึ่ง แต่คนทั่วไปไม่รู้จัก เพราะ TSMC ไม่ได้ผลิตสินค้าที่ขายตรงแก่ผู้บริโภค แต่ TSMC ผลิตชิปประมวลผลแก่ iPhone ทุกรุ่น TSMC เป็นบริษัทที่มีมูลค่ามากที่สุดในเอเชีย มีมูลค่าตามตลาด 400 พันล้านดอลลาร์ กองทุนชั้นนำของโลกทุกแห่ง ต้องลงทุนในหุ้นของ TSMC ในระยะ 20 ปีที่ผ่านมา ผลตอบแทนจากหุ้นของ TSMC สูงปีละ 18.6% ขณะที่ Intel อยู่ที่ 6.7%
จีนเองถือว่าการผลิตชิปมีความสำคัญอันดับแรก แต่ไม่เคยที่จะสามารถไล่ตามไต้หวัน ตัวชิปที่ก้าวหน้าที่สุดในปัจจุบันเรียกว่า 5nm (nanometer) ที่ใช้ในสมาร์ทโฟนและเทคโนโลยีทางทหาร ผลิตจาก TSMC ถึง 90% จีนเองสามารถผลิตชิปขนาดต่ำว่า 15nm และ 10nm แต่การรักษาความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี จำเป็นต้องผลิตชิปขนาดต่ำกว่า 7nm และ 5nm ที่ขณะนี้ TSMC เท่านั้นที่ผลิตได้ในปริมาณมากอย่างแม่นยำ
อุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ของไต้หวันเริ่มต้นในทศวรรษ 1980 รัฐบาลไต้หวันต้องการสร้างพื้นที่อุตสาหกรรมเทคโนโลยีแบบ Silicon Valley ของตัวเองขึ้นมา เพราะได้เปรียบที่ราคาที่ดินไม่แพง มีเงินทุนพร้อม และแรงงานมีการศึกษาสูง พร้อมทำงานในค่าแรงที่ต่ำกว่าที่จ่ายในสหรัฐฯ แต่ไม่มีประสบการณ์ในเรื่องนี้ จนกระทั้งได้ตัว Morris Chang ผู้ชำนาญเทคโนโลยีชาวจีน มาช่วย Morris Chang มองว่า ไต้หวันมีจุดได้เปรียบคือการผลิตและประกอบตัวชิป ไม่ใช่การออกแบบ เขาเป็นคนที่ก่อนตั้ง TSMC ขึ้นมา
การกระจุกตัวของการผลิตชิปแบบก้าวหน้าในไต้หวัน อาจเป็นทั้งจุดอ่อนและจุดแข็ง จุดอ่อนคือเมื่อเกิดความขัดแย้งทางทหาร อาจเป็นเป้าการโจมตีทำลายล้าง ส่วนจุดแข็งก็คือ ตราบใดที่เศรษฐกิจโลกต้องพึ่งพาเซมิคอนดักเตอร์ อุตสาหกรรมนี้คือโล่ที่ปกป้องไต้หวันได้เช่นเดียวกัน
เอกสารประกอบ
How Silicon Valley Lost the Chip Race, Chris Miller, foreignaffairs.com, October 19, 2022.
Chip War, Chris Miller, Scribner, 2022.
How Silicon Chips Rule the World, Jeff Sommer, Sept 9, 2022, nytimes.com
ข่าวหรือบทความที่เกี่ยวข้อง
