سیاست نابودگر یا شکوفایی اقتصادی؛ آیا ساخت کارخانه‌های تولید تراشه در آمریکا به نفع این کشور است؟

تصور کنید منطقه‌ای در دل بیابان، که زمانی پنبه و دام داشت، حالا میزبان کارخانه‌های تولید تراشه پیشرفته است. آریزونا اکنون به «مرکز نیمه‌هادی آمریکا» تبدیل شده و میلیاردها دلار سرمایه‌گذاری برای تولید چیپ‌های پیشرفته در آن جریان دارد. این تحول فرصت‌های اقتصادی و شغلی بزرگی ایجاد کرده، اما نگرانی‌هایی درباره منابع آب، مواد شیمیایی و محیط زیست نیز مطرح است که در ادامه به بررسی آنها می‌پردازیم.

طی چندین سال گذشته و با روی کار آمدن دولت اولت دونالد ترامپ، رئیس جمهوری ایالات متحده بود که بحث تولید تراشه‌های بسیار پیشرفته در داخل خاک آمریکا مطرح شد. این موضوع این روزها تحت لوای قانونی موسوم به اقدام CHIP در آمریکا به پیش رفته و میلیاردها دلار سرمایه‌گذاری را به مناطق مختلف این کشور و علی‌الخصوص ایالت آریزونا جاری کرده است. اما سوال اصلی اینجاست که آیا تولید تراشه در این منطقه آنقدر که تصور می‌شود عالی و به نفع آمریکاست؟

رسانه آمریکایی TheVerge در گزارشی تحلیلی به بررسی این موضوع پرداخته که آیا ساخت کارخانه‌های تولید تراشه در آمریکا به نفع کشور است یا نه و تبعات آن از منظر اقتصادی، فنی، اجتماعی و زیست‌محیطی چگونه است. تمرکز این گزارش بر آریزونا و منطقه فینیکس است که اخیراً به قلب نوظهور صنعت نیمه‌هادی آمریکا تبدیل شده است.

آریزونا، از پنبه تا چیپ: ظهور «C ششم»

تصور کنید که در دل بیابان‌های خشک آریزونا، جایی که پیش‌تر فقط مزرعه‌های پنبه و دامداری جریان داشت، اکنون کارخانه‌های تولید چیپ‌های پیشرفته سر برآورده‌اند و خیابان‌ها با نام‌هایی مانند «خیابان پردازنده» و «بلوار ترانزیستور» اعلام موجودیت می‌کنند. اینجا نوید شغلی جدید و آینده‌ای تکنولوژیک دارد، اما پرسشی بزرگ در ذهن مردم شکل گرفته است: آیا ارزش دارد منابع کمیاب آب و مواد شیمیایی با چنین شدتی در این منطقه مصرف شوند؟

اقتصاد آریزونا زمانی حول محور پنج عنصر مشهور معروف به «۵C» می‌چرخید: پنبه (Cotton)، گله‌های دام (Cattle)، مرکبات (Citrus)، مس (Copper) و آب‌وهوا (Climate). اکنون یک «C» ششم وارد میدان شده که ممکن است همه آن‌ها را تحت‌الشعاع قرار دهد: تراشه (Chip).

تولید تراشه در آریزونا قرار است ششمین عنصر معروف صنعت و اقتصاد این ایالت باشد.

در این موج جدید، کارخانه‌های نیمه‌هادی در اطراف فینیکس گسترش یافته و توسعه‌دهندگان شهری مناطق مسکونی و صنعتی ترکیبی ساخته‌اند، شبیه به شهرک‌های مدرن صنعتی. جالب است بدانید که فینیکس (مرکز ایالت آریزونا در ایالات متحده آمریکا) به دلیل جمعیت زیاد، نرخ رشد بالا و موقعیت جغرافیایی‌اش یکی از مهمترین شهرهای 50 ایالات متحده این کشور است که به «دره خورشید» نیز معروف است و یکی از بزرگترین مراکز اقتصادی و تجاری در منطقه به شمار می‌رود. دره خورشید یعنی جایی که اصولاً خورشید و گرما در آنجا حکمرانی می‌کند!

توماس میرنارد، معاون ارشد توسعه کسب‌وکار در شورای اقتصادی بزرگ فینیکس می‌گوید:

این (صنعت) باید ششمین C باشد. ما بخش‌های کشاورزی را از دست می‌دهیم … بازار خود را متنوع می‌کنیم تا در رکودهای اقتصادی آینده تاب‌آوری بیشتری داشته باشیم.

میرناد موافق 100 درصدی تغییر موضع و C ششم در این منطقه است ولی از دید منتقدان، تغییرات نامطلوب اقلیمی فشار زیادی بر کشاورزان و دامداران وارد کرده است، در حالی که کارخانه‌های چیپ، اصولاً تشنه آب هستند و مصرف آنها به حدی است که نگرانی را در بسیاری از سطوح تخصصی و حتی عادی افراد منطقه برانگیخته است.

بحران آب: تشنگی بی‌پایان در قلب کویر

آریزونا، در کانون خشکسالی شدید، با چالش بقای خود روبروست، اما ورود کارخانه‌های تولید نیمه‌هادی (Fabs) این تنش را به سطحی جدید رسانده است. صنعت تراشه، بیش از هر چیز، به یک ماده حیاتی نیاز دارد: آب فوق‌خالص (Ultra-pure water)، که برای شستشو و حکاکی حساس‌ترین مدارهای چیپ‌ها به کار می‌رود.

از دید تولید، این فرآیند به شدت نیازمند آب است و تخمین زده می‌شود که برای تولید هر یک گالون آب فوق‌خالص، تا ۱۶۰۰ گالون آب شهری از طریق فرایندهای تصفیه پیچیده مصرف شود.

نیاز به روزانه 16.4 میلیون گالن آب برای هر کارخانه تولید تراشه چیزی نیست که کویر آریزونا به‌راحتی از پس آن براید!

این ارقام، نگرانی عمیقی را در میان ساکنان ایجاد کرده و فعالان محیط زیست از آن به عنوان چالش غیرقابل‌حل این توسعه صنعتی یاد می‌کنند. آن‌ها هشدار می‌دهند که باید تأثیر تجمعی کل اکوسیستم صنعتی، شامل تأمین‌کنندگان و شرکت‌های جانبی، در نظر گرفته شود. در واقع حجم مصرف مطلق این کارخانه‌ها تکان‌دهنده است و فشار مضاعفی بر منابع محدود منطقه وارد می‌کند.

برای مثال در این زمینه، سه کارخانه در حال احداث TSMC در فینیکس، در اوج فعالیت، روزانه به ۱۶.۴ میلیون گالون آب نیاز خواهند داشت که معادل مصرف بیش از ۱۴ هزار خانه است. اگرچه شرکت‌ها از طرح‌های مدیریت آب خود صحبت می‌کنند (مانند تعهد TSMC برای بازیافت ۹۰ درصدی آب مصرفی در آینده و هدف اینتل برای احیای آب منطقه) اما پارادوکس زمانی نمایان می‌شود که خود صنعت نیز به شدت از کمبود آب واهمه دارد.

یک نظرسنجی جهانی نشان داد که سه چهارم مدیران ارشد نیمه‌هادی، دسترسی به منابع طبیعی مانند آب را یک ریسک جدی برای تجارت خود می‌دانند. برای مثال در این زمینه در سال ۲۰۲۱، خشکسالی در تایوان عملاً تولید کارخانه‌های این کشور را مختل کرد. این مسئله نشان می‌دهد که بقای صنعت در کویر، مستقیماً به توانایی آریزونا در مدیریت منابعی بستگی دارد که خود سال‌هاست با کمبود آن دست و پنجه نرم می‌کند.

رویداد Semicon West و امید فینیکس

TheVerge در بخش دیگری از مقاله خود روایت جالبی را مطرح کرده و از بیم و امیدی صحبت می‌کند که در فینیکس جریان دارد. فضاسازی که این رسانه از شرایط موجود در آریزونا مطرح می‌کند بسیار قابل توجه است و به حضور فعال میرنارد در رویدادی موسوم به Semicon West اشاره دارد که قرار است ابعاد بسیار مثبت و مواهب برنامه دولت آمریکا برای این منطقه را برای ساکنان و متخصصان محلی شرح دهد.

در بخشی از این متن می‌خوانیم:

رویداد (Semicon West) با ۴۵ درصد افزایش تعداد غرفه‌ها و ثبت‌نام ۶۰ درصد بیشتر نسبت به سال قبل، به یکی از بزرگ‌ترین گردهمایی‌های صنعت نیمه‌هادی تبدیل شده است. چشم‌های میرنارد پر از امید است و هنگام صحبت درباره فرصت‌های فینیکس لبخندی می‌زند. آریزونا خود را «مرکز نیمه‌هادی آمریکا» می‌نامد، حداقل چنین چیزی روی دیوارهای غرفه رسمی ایالت نوشته شده است.

سرمایه‌گذاری‌های کلان و رقابت با آسیا

در پنج سال گذشته، آریزونا بیش از ۲۰۰ میلیارد دلار سرمایه‌گذاری در صنعت نیمه‌هادی جذب کرده و بیش از ۷۵ شرکت چیپ به منطقه بزرگ فینیکس مهاجرت کرده‌اند. شرکت‌هایی مانند TSMC و Intel قصد دارند چیپ‌های نسل بعدی مورد نیاز شرکت‌های آمریکایی را تولید کنند تا در رقابت هوش مصنوعی پیشتاز باقی بمانند.

تولید تراشه فوق پیشرفته در خاک آمریکا آنقدر جذاب است که کسی صدای منتقدان را نمی‌شنود

این موج سرمایه‌گذاری با خود امید و نگرانی به همراه آورده است. قانون‌گذاران و رهبران صنعت وعده احیای تولید و ایجاد هزاران شغل داده‌اند. مردم فینیکس امیدوارند از این فرصت‌ها بهره‌مند شوند، اما بسیاری از آن‌ها مطمئن نیستند که این مزایا برای همه محقق شود. پرسش‌هایی مانند استخدام نیروی محلی، نزدیکی کارخانه‌ها به مدارس، محافظت از ساکنان در برابر مواد شیمیایی و مصرف منابع آب و برق در شهری بیابانی در این زمینه مطرح است.

همزمان، جمعی دیگر در مرکز شهر گرد هم آمده‌اند تا صدای نگران‌کنندگان را به گوش مسئولان برسانند. در حالی که حدود ۳۵ هزار نفر در Semicon West حضور دارند، کمتر از ۱۰۰ نفر در رویدادی به نام «آن‌سوی تاریک تراشه‌ (Dark Side of Chip)» شرکت کرده‌اند. اتحادیه‌ای از گروه‌های کارگری و محیط‌زیستی به نام Chips Communities United (CCU) این رویداد را برگزار کرده است. جودیت باریش، مدیر CCU، روی صحنه می‌گوید:

ما مثل یک کَنه روی سر داوود هستیم که با جالوت می‌جنگیم، چون با قدرتمندترین و ثروتمندترین شرکت‌های دنیا مقابله می‌کنیم.

«مرکز نیمه‌هادی آمریکا» و سیاست‌های دولتی

در رسانه‌ها اینطور نمایش داده می‌شود که دولت آمریکا روی آریزونا سرمایه‌گذاری کرده تا مشکل جهانی کمبود نیمه‌هادی‌ها را حل کند. کمبود جهانی در دوران عالم‌گیری کووید-۱۹ زنجیره تأمین را مختل و صنایع مختلفی از خودرو تا بازی‌های ویدئویی را تهدید کرد. این شرایط سبب شد تا هر دو حزب دموکرات و جمهوری‌خواه آمریکا برای بازگرداندن تولید نیمه‌هادی به داخل خاک کشور اقدام کنند.

جو بایدن در سال ۲۰۲۲ قانون CHIPS and Science Act را امضا کرد که ۵۲.۷ میلیارد دلار برای تولید و تحقیق چیپ‌های داخلی اختصاص می‌دهد. وزارت بازرگانی آمریکا به اینتل تا ۷.۸۶ میلیارد دلار و TSMC تا ۶.۶ میلیارد دلار بودجه اختصاص داده‌اند.

در همین زمینه شرکت اینتل تا به حال ۳۲ میلیارد دلار برای ساخت دو کارخانه جدید و گسترش کارخانه موجود خود سرمایه‌گذاری کرده و TSMC قصد دارد شش کارخانه نیمه‌هادی جدید را در سرزمین یانکی‌ها بسازد.

هر دو شرکت برنامه دارند چیپ‌های پیشرفته تولید کنند؛ اینتل پردازنده‌های Panther Lake خود را برای کامپیوترهای مصرفی، تجاری و گیمینگ هوش مصنوعی تولید می‌کند و TSMC تولید پردازنده‌های انویدیا بلک‌ول را آغاز کرده است. این کارخانه‌ها همچنین کسب‌وکارهای دیگری را جذب می‌کنند که مواد اولیه و بسته‌بندی چیپ‌ها را تأمین می‌کنند.

تاریخچه تولید تراشه آمریکا و مزیت آریزونا

تاریخچه صنعت نیمه‌هادی آریزونا جذابیت خاصی برای شرکت‌ها داشته است. موتورولا در دهه ۱۹۴۰ اولین کارخانه چیپ خود را در این ایالت راه‌اندازی کرد و اینتل نیز از ۱۹۷۹ تاکنون (حتی پس از آنکه تولید نیمه‌هادی به آسیا منتقل شد) در این منطقه حضور مستمر داشته است. آریزونا با ارائه تسهیلات مجوز، مالیات پایین و هزینه بالای حضور شرکت‌ها در سیلیکون ولی (در ایالت کالیفرنیا)، تلاش کرده جایگزین ارزان و خوبی بوده و بسیاری از شرکت‌ها را جذب خود کند.

فناوری پیشرفته و برتری جهانی

در فینیکس، دو شرکت اینتل و TSMC فرآیندهای پیشرفته‌ای برای تولید چیپ‌ها توسعه می‌دهند تا حجم تولید تراشه و فناوری‌های پیشرفته‌تر را همراه با کاهش مصرف انرژی تراشه‌های جدیدتر بهبود دهند.

اما حقیقت ماجرا این است که موضوع اصلی، تجارت سیاسی و رقابت تراشه با چین است. آمریکا می‌خواهد هر چه بیشتر روند تولید تراشه را از چین دور کند و چه جایی بهتر از داخل خاک خود کشور که هم مطمئن‌تر است و هم برای صنعت داخلی مفید. در همین زمینه سانجای کومار، معاون شرکت مشاوره Kearney، می‌گوید:

چیپ‌هایی که با فرآیند N2 TSMC ساخته می‌شوند، اهمیت ویژه‌ای دارند. این فناوری را چین ندارد و برای پردازش هوش مصنوعی ضروری است.

شغل‌ها و چالش‌های نیروی کار

یکی از موضوعات بسیار مهم و ارزشمند در آمریکا این است که جذابیت مهندسی در شرکت‌های بزرگ فناوری طی سالیان گذشته در شیب منفی قرار گرفته است. علی‌رغم اینکه همچنان شرکت‌هایی مانند تسلا، اپل، گوگل، مایکروسافت و ... در صدر جداول درآمد و بازارهای بورس هستند، شرکت‌های تولید تراشه در این کشور جذابیت خود را کمتر از قبل می‌بینند. همین شرایط موجب شده تا بسیاری از شرکت‌ها به اعزام مهندسان کارکشته و بازنشسته خود به مدارس، این جذابیت و اهمیت را برای آنها دوچندان جلوه دهند.

برای مثال TheVerge مثال جالبی از یک شخصی با نام جک، به عنوان کارمند سابق Intel را مطرح کرده و به نقل از او می‌گوید:

به دانش‌آموزان می‌گفتم اگر سخت تلاش کنند، شاید روزی بتوانند در اینتل کار پیدا کنند.

در واقع مشاغل حساس مهندسی مهم‌ترین نکته تبلیغاتی این شرکت‌ها در جامعه هستند و دانشگاه‌ها و مؤسسات آموزش عالی محلی برنامه‌های آموزشی ویژه‌ای برای نیروی کار نیمه‌هادی راه‌اندازی کرده‌اند. اما از دید نیروی کار کلی باید گفت که برآورد می‌شود صنعت نیمه‌هادی اطراف فینیکس بیش از ۳۳ هزار نفر را استخدام کند.

فرهنگ کارگران تایوانی با آمریکایی زمین تا آسمان فرق دارد؛ آیا نیروی آریزونایی از پس کار سخت در کارخانه تولید تراشه برمی‌آید؟

بنابر آمار منابع داخلی آمریکا از سال ۲۰۲۰، حدود ۴ هزار شغل جدید به واسطه اقدامات قانون CHIPS در این کشور ایجاد شده است. با این حال، اخراج‌های اخیر اینتل و جایگزینی موقت کارگران نگرانی‌ها را افزایش داده است. بسیاری از کارکنان نگرانند که شرکت‌ها واقعاً آمریکایی‌ها را استخدام کنند. اینتل، TSMC و دیگر شرکت‌ها از ویزای H-1B برای جذب کارگران آسیایی استفاده کرده‌اند؛ نیمی از ۲۲۰۰ کارمند TSMC در آریزونا از تایوان آمده‌اند.

این آمارها نشان می‌دهد اوضاع آنچنان که نشان داده میشه همه‌جوره در سمت نیروی کار آمریکایی نیست و چالش کارگران خارجی همچنان مطرح است. این شرایط با سیاست‌های اخیر دولت ترامپ در اخراج گسترده کارگران و نیروهای مهاجر در تضاد مستقیم است و باید بررسی شود که چه تدبیری برای آن اندیشیده خواهد شد.

محیط کار و مواد شیمیایی

درخشش فناوری‌های پیشرفته نباید سایه سنگین میراث سمی این صنعت را پنهان کند؛ واقعیتی که آریزونا آن را قبلاً تجربه کرده است. تأسیسات قدیمی موتورولا در این ایالت، آلودگی گسترده‌ای به مواد سرطان‌زایی چون بنزن و آرسنیک را در خاک و آب زیرزمینی به طول هفت مایل بر جای گذاشت.

فراتر از آلودگی محیط زیست، تلفات انسانی نیز سنگین است؛ مطالعات نشان داده است کارگران، به ویژه زنان، به دلیل قرارگیری در معرض حلال‌های صنعتی، با خطرات بالاتری چون سقط جنین و اختلالات توسعه‌ای در فرزندان مواجه بوده‌اند.

در حالی که سیاست‌گذاران این صنعت مدعی است فرایند اتوماسیون مورد استفاده در کارخانه‌ها تماس با مواد شیمیایی را حذف کرده، کارگران هشدار می‌دهند که این خطر حذف نشده و تنها به بخش‌های تعمیر و نگهداری و حمل‌ونقل مواد منتقل شده است. مثال بارز این شرایط نیز با فاجعه ماه مه ۲۰۲۴ در سایت TSMC در آریزونا، جایی که یک راننده کامیون بر اثر انفجار مخزن و نشت اسید سولفوریک جان باخت، به اثبات رسیده است.

این چرخه خطر با وابستگی شدید صنعت به مواد موسوم به «PFAS» یا «مواد شیمیایی ابدی» تکمیل می‌شود. این مواد که به دلیل مقاومت بالا در برابر حرارت در فرآیندهای ساخت چیپ ضروری هستند، تجزیه نمی‌شوند و با انواع سرطان‌ها در ارتباطند.

رهبران صنعت تراشه به صراحت اعلام می‌کنند که بدون این مواد سمی، تولید متوقف می‌شود. از دید اخلاقی اما این شرایط یک نوع بن‌بست و موضوع لاینحل است: پیشرفت تکنولوژی به قیمت تزریق مواد شیمیایی پاک‌نشدنی به محیط زیست و به خطر انداختن سلامت کارگران و ساکنان منطقه تمام می‌شود و این شرکت‌ها در تلاشند تا از مقررات سخت‌گیرانه‌تر دولتی در امان بمانند.

جمع‌بندی

سرمایه‌گذاری در آریزونا فرصت‌های زیادی برای توسعه فناوری و امنیت زنجیره تأمین ایجاد کرده است، اما فشار بر منابع طبیعی، مسائل محیط زیستی، چالش‌های اجتماعی و نگرانی‌های حقوق کارگری همچنان پابرجاست. موفقیت بلندمدت این برنامه وابسته به مدیریت هوشمند منابع، شفافیت صنعتی و مشارکت فعال جامعه محلی است تا مزایای اقتصادی با هزینه‌های اجتماعی و زیست‌محیطی همخوانی داشته باشد.