אפילו באפל התמכרו: כך השתעבדה הכלכלה העולמית למפעל שבבים אחד בטיוואן

בימים בהם העולם סובל ממחסור משתק בשבבים, התלות של עולם הטכנולוגיה ושרשרת האספקה העולמית ביצרנית השבבים הטיוואנית Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (או TSMC) רק הולכת וגוברת. יצרנית השבבים המובילה בעולם אחראית לבדה לייצור של 92% מהשבבים המתקדמים ביותר, המיוצרים בתהליך 5 ננומטר.

שבבים בתהליך 5 ננומטר מורכבים מטרנזיסטורים (מפסקים) ברוחב פחות מאלפית השערה האנושית. כך למשל, המעבדים למכשירי אייפון 12, מכילים 11.8 מיליארד טרנזיסטורים, כמעט 40% יותר מאשר במעבדי אייפון 11, שיוצרו בטכנולוגיה מתקדמת פחות, 7 ננומטר. כתוצאה המעבד של אייפון 12 פועל 15% מהר יותר מהדור הקודם וצורך 30% פחות חשמל. בתהליך זה גם מיוצרים שבבי עיבוד הנתונים המתקדמים ביותר של מארוול שפותחו בישראל או למשל סנאפדרגון 888, מעבד הדגל של קוואלקום שהושק בסוף 2020, ומניע כיום את סמארטפוני האנדרואיד המובילים בשוק.

יתר השבבים בתהליך זה מיוצרים במפעלי סמסונג בדרום קוריאה, כך לפי קפיטל אקונומיסטס. TSMC אחראית עוד לייצור כ-60% מהמיקרו-בקרים לתעשיית הרכב העולמית ובאופן כללי סיפקה יותר מחצי מהזמנות השבבים בעולם. אינטל, שהובילה בעבר את תעשיית השבבים העולמית, כלל לא נמצאת במשחק. המפעלים המתקדמים ביותר שלה אינם יכולים לייצר בשיטה מתקדמת יותר מ-10 ננומטר.

  

"יש אוויר ויש TSMC"

יש מי שמשווה את התלות בחברה לתלות העולמית בנפט המזרח תיכוני בעבר. המחסור החמור בשבבים הוביל להאטה משמעותיות באספקה של רכבים, סמארטפונים, קונסולות משחקים ולפטופים ברחבי העולם בשנה האחרונה. בבסיסו עומדת צמיחה בביקושים לכל מה שדיגיטלי מאז תחילת מגפת הקורונה, כתוצאה מעבודה ושהייה בבית בסגרים ומעבר מזורז למחשוב ענן ומסחר מקוון. גם הסנקציות האמריקאיות על וואווי הסינית שיחקו תפקיד וגרמו לחברות סיניות לאגור שבבים אצלן מחשש שהן הבאות בתור.

בעוד הביקוש גדל, פעילות ספקיות השבבים נפגעה בשל הסגרים, ההאטה בתנועה הבינלאומית של חומרי גלם ושורת אסונות טבע שהתרחשו בשנתיים האחרונות. בתגובה למחסור, ספקיות השבבים ישקיעו השנה סכום עתק של 146 מיליארד דולר כדי להגדיל את כוח הייצור, אך כל מהלך בתעשייה זו לוקח הרבה מאוד זמן. ההקמה של מפעל שבבים (פאב) נמשכת שנתיים לפחות ומפעלים שחברות כמו סמסונג או אינטל מחליטות להקים היום לא יתחילו לעבוד לפני 2024. כל זה הופך את TSMC, שמחזיקה 17 מפעלי ייצור שבבים מתקדמים, לחסרת תחליף.

אף ששמה של החברה מטיוואן פחות מוכר מאלו של אפל, סמסונג ואפילו קוואלקום, חשיבותה לחיינו גדולה אפילו יותר. "זאת החברה היחידה שבאמת מייצרת משהו שנמצא ברשות כל אחד מאיתנו. כך שמבחינת חשיבות יש אוויר ויש TSMC", אמר עליה ג'נסן הואנג, מנכ"ל אנבידיה, אחת מהלקוחות המובילות של הענקית הטיוואנית. באופן מעורר השתאות, אימפריית השבבים הטיוואנית הוקמה בסוף שנות ה-80 על ידי יזם סיני-אמריקאי בן 56, שלא היה לו כמעט קשר לטיוואן עד לאותו הזמן.

הצעה מפתיעה ופתרון שחיפש בעיה

מוריס צ'אנג נולד ב-1931 בנינגבו, סין, ובגיל 18 היגר לארה"ב. הוא סיים תואר ראשון ושני ב-MIT, דוקטורט בהנדסת אלקטרוניקה מסטנפורד ובמשך כשלושה עשורים עבד בענקית השבבים האמריקאית טקסס אינסטרומנטס והגיע כמעט עד לפסגה. לאחר שהבין כי אין לו סיכוי להתמנות למנכ"ל החברה, הוא פרש. אז הוא קיבל הצעה מפתיעה מממשלת טיוואן להתמנות לנשיא מכון המחקר המוביל באי לטכנולוגיה תעשייתית. צ'אנג שזמן קצר קודם לכן התגרש מאישתו, החליט לחזור למזרח.

אלא שהממשלה הטיוואנית רצתה יותר מאשר רק מחקר וביקשה ממנו להכין תוכנית להקמת חברת שבבים באי. צ'אנג הכיר היטב את שוק השבבים שהתחלק אז בין חברות אמריקאיות כמו טקסס אינסטרומנטס ואינטל ובין ענקיות יפניות כדוגמת טושיבה והיאטצ'י - והתקשה לראות כיצד חברה מטיוואן ללא טכנולוגיה עצמאית כובשת לה מקום בין הגדולות. במקום צ'אנג הציע להתמקד במודל חדשני. בניגוד לשאר השחקנים בשוק שעשו את כל התהליך, הוא הציע להקים חברה שלא תתכנן שבבים אלא תתמקד אך ורק בייצורם. כך נולדה TSMC ב-1987.

 מוריס צ'אנג, מייסד TSMC / צילום: Reuters, Chiang Ying-ying

לימים יגדיר צ'אנג את המודל שלו בתור "פתרון שחיפש בעיה", כיוון שבאותה התקופה היו מעט מאוד חברות לתכנון שבבים שנזקקו לשירותי יצור בלבד. הממשלה הטיוואנית הבטיחה לספק מחצית מהמימון הדרוש להקמת TSMC ולשדל אנשי עסקים מקומיים לתרום גם הם את חלקם, אך דרשה מצ'אנג לגייס לפחות ענקית טכנולוגיה אחת שתשקיע במיזם. זה לא היה קל ורוב חברות השבבים המובילות בעולם סירבו לצ'אנג, כולל אינטל של גורדון מור. בסופו של דבר הוא נאלץ להסתפק בפיליפס שהסכימה לשתף פעולה.

TSMC אמנם הקדימה את זמנה אך במהרה ההיסטוריה השיגה אותה. בשנות ה-90, ככל שהשבבים הפכו למורכבים יותר, החלו לצוץ עוד ועוד חברות שבחרו להתמקד רק בתכנון שבבים, כדוגמת אנבידיה שקמה ב-1993. חברות נטולות מפעלים אלו יכלו לייצר אצל הענקיות הוותיקות, שהקצו חלק מהתפוקה שלהן לשחקנים אחרים. אלא ששם הם ידעו שתמיד יהיו בעמדת נחיתות, כשהענקיות יעדיפו את השבבים שלהן. כמו כן החברות תמיד לקחו סיכון שתוכניות השבבים ייגנבו על ידי היצרניות שהיו גם מתחרות שלהן. עם TSMC לא היה מה לדאוג בנוגע לנקודות אלו.

מחקר ופיתוח סביב השעון 

בשנים הראשונות לפעולתה TSMC התבססה על טכנולוגיית שהחכירה מ-IBM אך צ'אנג שאף להפוך אותה לחברה עצמאית והשקיע חלק נכבד מההכנסות חזרה במחקר ופיתוח. בהשראת פוקסקון, יצרנית האלקטרוניקה הטיוואנית, החלה TSMC להעסיק עובדי מחקר ופיתוח בשלוש משמרות שהתחלקו על פני 24 שעות ביממה, כדי לא להפסיד דקה. פריצות הדרך הגיעו בתחילת שנות ה-2000 בזכות התקדמות שעשתה TSMC בחיבורי הנחושת בתוך השבב ובליתוגרפיה, תהליך ההטבעה על גבי הסיליקון באמצעות אור.

פריצות הדרך הובילו את TSMC למגעים מול מי שתהפוך הלקוחה החשובה והמשמעותית ביותר שלה - אפל. המגעים של אפל עם TSMC החלו ב-2010 כאשר הענקית האמריקאית רצתה להשתחרר מהתלות שלה בסמסונג, שייצרה את המעבדים לאייפונים הראשונים. היחסים בין השתיים התדרדרו עוד יותר ב-2011 כאשר אפל הגישה נגד סמסונג תביעה בגין גניבת זכויות יוצרים הקשורות לעיצוב האייפון.

TSMC קיבלה את ההזדמנות הראשונה שלה בייצור המעבדים לאייפון 6. שנה לאחר מכן אפל החליטה לחזור לסמסונג כדי לייצר את מעבדי 6S, אך לא הייתה שבעת רצון מהתוצאה ו-TSMC הפכה לספק היחיד של המעבדים מאז. כיום אפל מייצרת גם את המעבדים לרוב מחשבי המק שלה ב-TSMC אחרי שנטשה את מעבדי אינטל ואחראית לפי הערכות לרבע מהכנסות 48 מיליארד הדולר שרשמה החברה הטיוואנית אשתקד.

כלכלת אי

סמסונג ו-TSMC מנהלות כבר שנים מלחמות על הבכורה בשוק השבבים, אבל הענקית הדרום קוריאנית לא מצליחה בינתיים להשיג את יריבתה והפער ביניהן רק גדל. לניצחון של TSMC יש לא מעט סיבות, כמו הקשרים הטובים של החברה מטיוואן עם ספקים, שמאפשרים לה לרכוש ולקבל מהר יותר ציוד קריטי. מעבר לכך, בעוד סמסונג מתפזרת על פני שלל תחומי עיסוק, TSMC עושה רק דבר אחד ועושה אותו טוב מכולם - ייצור שבבים.

במצב הנוכחי ל-TSMC יש כוח כמעט מונופוליסטי בשוק, מה שאיפשר לה להודיע באוגוסט האחרון ללקוחותיה על העלאת מחיר של עד 20% במחירי השבבים, על רקע המחסור העולמי. הכוח הזה גם מטריד לא מעט את הממשל האמריקאי ואת הלקוחות הגדולים של TSMC ובראשם אפל.

מניות TSMC נסחרות כיום לפי שווי שוק של 615 מיליארד דולר, מה שהופך אותה לאחת החברות הגדולות בעולם. אך 14 מ-17 מפעלי TSMC ממוקמים באי הקטן, שמרבית מדינות העולם כלל אינן מכירות בו רשמית בתור מדינה עצמאית. טיוואן התפצלה מסין היבשתית עם בריחת אנשי מפלגת הקוומינטנג, המפסידה במלחמת האזרחים הסינית, לאי ב-1949. במהלך השנים הפכה טיוואן ממדינה תחת משטר צבאי לדמוקרטיה תוססת, אך המפלגה הקומוניסטית השולטת בסין מעולם לא ויתרה על שאיפתה לאחד את האי עם היבשת. בנאום לרגל 100 שנה להקמת המפלגה הקומוניסטית באוקטובר האחרון, הדגיש נשיא סין שי ג'ינפינג שוב כי האיחוד הוא משימה היסטורית של המפלגה, אף שהדגיש כי איחוד כזה צריך להיעשות בדרכי שלום.

בין שתי מעצמות

כיום מנסה TSMC לנווט בין שתי המעצמות אך נאלצת לשחק לפי הכללים המערביים. כאשר הכריזה למשל ארה"ב על סנקציות נגד חברת וואווי, נאלצה TSMC להגביל את המשלוחים לחברה הסינית, שהייתה הלקוחה השנייה בגודלה אחרי אפל. אנליסטים תהו האם הנוכחות של TSMC לא תאיץ יום אחד פלישה סינית לטיוואן ומה פלישה כזו תחולל לשרשרת האספקה העולמית. מייסד TSMC צ'אנג בן ה-89 האשים לאחרונה את מנכ"ל אינטל פט גלסינגר כי הוא מלבה בעצמו חששות לפיהן טיוואן אינה בטוחה, כדי לזכות ליותר סובסידיות מהממשל האמריקאי. בדחיפת הממשל האמריקאי TSMC עצמה צפויה להתחיל לייצר שבבי חמישה ננומטר במפעל חדש בארה"ב ב-2024.

מהצד השני יש מי שחושבים ש-TSMC היא "מגן הסיליקון" של טיוואן כאשר גם בסין מבינים כי כל מבצע צבאי באי יכול לשתק את ייצור השבבים המתקדמים גם עבורם וליצור משבר כלכלי עולמי. TSMC היא אומנם היצרנית המובילה של שבבים אך תלויה לחלוטין בציוד של חברות אמריקאיות כמו אפלייד מטריאלס או ASML ההולנדית. בלעדי אלו, העבודה אצלה תיפסק.

תהא אשר תהא התוצאה בסופו של דבר, בדבר אחד כבר אין ויכוח - המודל שהוביל צ'אנג ניצח. אותה אינטל שסירבה להשקיע ב-TSMC בתחילת הדרך, שואפת תחת גלסינגר להפוך עצמה לחברה שתייצר שבבים עבור שחקנים נטולי מפעלים. בדרך לשם צריכה החברה האמריקאית לסגור את הפער מול TSMC, להתחיל לייצר שבבים בטכנולוגיית 5 או לפחות 7 ננומטר, ולפתוח רשת של מפעלים שייצרו עבור חברות אחרות, מהלך שעשוי להימשך כעשור.

התלות הישראלית

תעשיית ההייטק הישראלית מזוהה מאוד עם אינטל, יצרנית השבבים האמריקאית, שנחשבת גם למעסיק הפרטי הגדול במדינה עם מעל ל-14 אלף עובדים ונתח של 14% מייצוא ההייטק המקומי. בפועל, התלות הישראלית ב-TSMC אינה פחותה מהתלות באינטל. מרכזי פיתוח בינלאומיים של ענקיות כמו אמזון, אנבידיה, קוואלקום וברודקום המעסיקים אלפי עובדים בישראל, מתכננים שבבים המיוצרים בטייואן - חלקם אף עובדים ישירות עם החברה. גם ענף הסטארט-אפים המייצר שבבים מתוחכמים - ובו חברות שגייסו לאחרונה מאות מיליוני דולרים, כמו פליופס, היילו, אוטוטוקס וטרי-איי - תלויים בענקית הטייואנית, שהפכה בפועל לספקית השבבים הכמעט יחידה שמוכנה לעבוד עם יצרניות חיצוניות קטנות.

חברות המפתחות מוצרים מתוחכמים פחות, כמו חיישנים, יכולות לייצר במפעלים קטנים - כמו למשל טאוואר הישראלית במגדל העמק. אלא שסטארט-אפים ישראליים בדרך כלל מכוונים גבוה יותר, ובהיותם יעד לרכישה על ידי ענקיות טכנולוגיה כמו אמזון, אפל, אינטל ואנבידיה, עליהם לפתח שבבים בטכנולוגיות מתקדמות ועם המעגלים האלקטרוניים הזעירים ביותר, בגדלים של 7, 5 או 4 ננומטר - שזמינים לייצור רק ב-TSMC.

גם הגישה של TSMC לחברות ישראליות חיובית בדרך כלל. את הלקח לגביהן היא למדה לפני 15 שנה כאשר מייסד מלאנוקס שי כהן טס במיוחד לטיוואן לאחר שהחברה איימה לקצץ חצי פס ייצור שאותו הבטיחה לחברה הישראלית בשל עודף ביקוש ומשבר בייצור. במשא ומתן, הצליח כהן לשמור על כמויות ההזמנה ו-TSMC הרוויחה לקוח שיצא להנפקה מוצלחת ולאחריה נמכר לענקית השבבים אנבידיה.

עיכובים באספקה

"הם רוצים לראות חברות טובות שגדלות עם הזמן," אומר לגלובס אורי בייטלר, מנכ"ל ומייסד חברת השבבים פליופס. "יש להם חופש לבחור עם מי הם עובדים ועם מי לא, אבל יש ל-TSMC פינה חמה בלב עבור חברות ישראליות והיא יודעת שיש כאן הימור קצת יותר בטוח מחברה שצומחת במקום אחר. היא ראתה איך חברות שהתחילו קטנות - מלאנוקס, אנוביט או אנפורנה - גדלו ונרכשו על ידי לקוחות ענק שלה - אנבידיה, אפל ואמזון. היא מבינה היטב שהשקעה בחברה ישראלית כדאית ולו רק מפני שהדיפ-טק שהן מביאות איתן עשוי יום אחד להיות חלק מפסי הייצור של ענקיות הטכנולוגיה העולמיות".

 אורי בייטלר, מייסד ומנכ''ל Pliops / צילום: בני גם זו לטובה

למרות זאת, לישראלים אין הנחות אח"מ. הלקוחות הגדולים - אפל, קוואלקום, אנבידיה, אמזון - קובעים את הטון ודורשים את הנתח שלהם בפסי הייצור המוגבלים בלאו הכי של הענקית הטיוואנית. החברות הישראליות, כמו בשאר העולם, נאלצות להיאבק על ה"שאריות". ישראלים ששוחחו עם גלובס בעילום שם מספרים על דחייה של מספר רבעונים בצפי לאספקה של הזמנות חדשות. "אם בעבר חברות שהיו מזמינות סדרת ייצור ציפו לקבלה בתוך כמה חודשים, הרי שהזמנות חדשות יסופקו תוך שלושה או ארבעה רבעונים - כלומר התארכות שיכולה לנוע בין פי 2 ל-3 בזמני האספקה", אומר חגי זיס, מנכ"ל חברת אוטוטוקס, המפתחת שבבים ותוכנה לתקשורת בין כלי רכב.

 חגי זיס / צילום: אלון רון

לדברי זיס, "זו התארכות משמעותית כיוון שהיא משפיעה על הלקוחות של הסטארט-אפים הישראליים - בדרך כלל חברות בתחום השרתים או הרכב. התארכות זמני האספקה רק מדגישה את החשיבות של תעשיית השבבים וההשפעה של השוק הזה על כל תחום בחיינו, הצורך של יצרני הרכב וענקיות האלקטרוניקה להבין ולהתעמק בתחום השבבים, ולייצר קשר ישיר ובלתי אמצעי עם יצרניות השבבים, כמרכיב מהותי וקריטי בשרשרת האספקה".

מחירים נוסקים

גם המחירים עלו בהתאם: בכירים בענף השבבים מדווחים על עלייה שנעה בין 5% אחוזים בחוזי הייצור, לבין 15% ובמקרים מסוימים גם בעלייה של 20% במחירי הייצור.

"לא מעט יזמים מוצאים את עצמם במאבק יומיומי על פסי ייצור בחברה הטייואנית", אומר יזם בתחום. "הכוונות של החברה הטייואנית אינן רעות, היא מנסה לספק שירות טוב ואדיב, אבל המחסור בשוק גדול ממנה. בכל זאת, זהו המצב שאליו היא - וכל תעשיית השבבים - נקלעו. כדי להתמודד עם מחסור עתידי חברות מנסות להגדיל את ההזמנות שלהן. זה מגביר את התלות שלהן ב-TSMC - וכשאתה סטארט-אפ שמושקע כבר בחמישה או עשרה מיליון דולר ביצרן הטיוואני, אין לך תמריץ לחפש אחד אחר".

מרבית הסטארט-אפים החדשים שמעוניינים לייצר ב-TSMC היו יכולים לעשות זאת ישירות מולה עד לפני מספר שנים. כעת, הם נאלצים לעשות זאת באמצעות שתי חברות בנות המתווכות בינן לבין החברה הטיוואנית - Alchip ו-GUC. "במקום להיאבק על פס ייצור במפעל מול ענקיות כמו אמזון, גוגל, קוואלקום או אנבידיה, העבודה עם החברות הבנות שומרת לסטארט-אפים הישראלית קיבולת ייצור מסוימת ומבטיחה שהם לא יפלו בין הכיסאות", אמר לגלובס יזם שמכיר היטב את החברה. TSMC גם מפעילה מהולנד את מהנדס השירות הבכיר אדם גלפנד, יוצא סמסונג, המסייע לחברות ישראליות לעבוד מול הענקית הטיוואנית.

שוק שחור

גוגל ופייסבוק, ובעבר גם מיקרוסופט, סובלות מתדמית של מונופול ופוליטיקאים באירופה ובארה"ב קוראים תדיר לפרקן לגורמים. TSMC, אף שהיא מונופול עולמי, מצויה במעמד כה חשוב עד שאיש איננו קורא לפירוקה. למרות עליית המחירים של פסי הייצור שלה, אין לחברות הישראליות הרבה ברירות. "תיאורטית אתה יכול לעבור ספק למפעל אחר, אבל חברות ישראליות שהחלו לעבוד עם TSMC השקיעו בדרך כלל מיליוני דולרים בהבטחת פס ייצור, וזה לא משהו שהן יכולות לקחת יום בהיר אחד ולהעביר לחברה אחרת", אומר יזם אחר שעובד בצמידות לחברה. "גם לעשות 'דואל סורסינג', כלומר בניית חלופה של מפעל ייצור אחר, היא עסק יקר למדי. זה משאיר להם אופציה אחת בלבד על השולחן".

אחת מתופעות הלוואי של המחסור העולמי בשבבים היא התפתחות של שוק שחור. היצרניות סמסונג או גלובל פאונדריז אוסרות על לקוחותיהן למכור את השבבים שהזמינו לצדדים שלישיים, אך לגלובס נודע כי חברות בעלות מלאי גדול של שבבים מוכרות - שלא ברשות TSMC - את השבבים שזו ייצרה עבורן במחיר מופקע, לעיתים תוך שימוש במתווכים.

 אור דנון / צילום: איל יצהר

למרות של-TSMC חלק משמעותי במחסור העולמי בסבבים, הוא אינו מתרכז רק בה. "צווארי הבקבוק בתהליכי הייצור של השבבים הפכו כאוטיים יותר מפעם, אבל זו תהיה טעות להגיד שהם מרוכזים במקום אחד או במפעל אחד", אומר לגלובס אור דנון, מנכ"ל סטארט-אפ השבבים היילו שהפך באחרונה לחד קרן. "המאפיין המרכזי של המשבר הוא תהליך שנתקע ביותר ויותר מקומות. צריך לזכור שגם לפני משבר השבבים והתפרצות הקורונה ענף השבבים עבר קונסולידציה ופסי הייצור הפכו רזים ויעילים יותר, כך שמלכתחילה הם היו רגישים לזעזועים אפשריים בכלכלה העולמית - מה שבסופו של דבר אכן קרה".

TSMC

עיסוק: יצרנית שבבים
היסטוריה: הוקמה ב-1987 בטיוואן על ידי מוריס צ'אנג, סיני-אמריקאי, והייתה לחברה הראשונה שהתמקדה רק בייצור שבבים, ללא תכנון שלהם. ב-2013 החלה לייצר את מעבדי האייפון ואפל הפכה ללקוחה הגדולה ביותר שלה
נתונים: בעלת שווי שוק של 615 מיליארד דולר וסיימה את 2020 עם הכנסות של כ-48 מיליארד דולר. מעסיקה 59 אלף עובדים ב-17 מפעלים, שרובם ממוקמים בטיוואן
עוד משהו: אינטל סירבה להשקיע בה בתחילת הדרך ומי שקפצה על ההזדמנות הייתה פיליפס ההולנדית