Tayvan, ABD Savunma Sanayisi’ni Nasıl Güvende Tutuyor?

Gelişmiş yarı iletkenler savunma endüstrisinde önemli bir rol oynamaktadır. ABD askeri duruşu, gelişmiş mikroelektronik tarafından sağlanan nispeten az sayıda yüksek kaliteli sisteme dayandığından, bu gelişmiş yarı iletkenlere duyulan ihtiyaç giderek artmaktadır. Tedarik zinciri görünürlüğü, özellikle savunma sektöründe düşük olsa da, yarı iletkenlerin karmaşık silah sistemlerine giderek daha fazla değer sağladığı ve Tayvan’ın ABD savunma sanayisi için gerekli olan yarı iletkenleri sağlama konusunda önemli bir yere sahip olduğu açıktır.

Savunma Sanayii ve Mekanizma

Ticari ve askeri uygulamalar için yarı iletkenler mutlaka birbirini kapsayan alanlardır. Gelişmiş askeri sistemlerdeki elektronik bileşenler, tüketici elektroniğinde görünen aynı mantık ve bellek çiplerinin çoğu kullanmaktadır. Örneğin, sahada programlanabilir kapı dizileri- field-programmable gate arrays (FPGA’lar), düşük maliyetli ve yüksek modülerliklerinden dolayı askeri sistemlerde sıklıkla kullanılmaktadır. Ancak, askeriyede belirli özelliklere sahip yarı iletkenleri gerektiren maddelere özel gereksinimler vardır. Ticari çip üretimi ağırlıklı olarak maliyet ve zaman bakımından büyük ölçekli üretim tarafından ele alınırken, savunma sektörünün çip talebi çipin performansı ile ilgilidir. Yani askeriyeye özel çipler daha dayanıklı ve güvenilir olmalı, daha yüksek ısı toleransına sahip olmalı ve bazı durumlarda radyasyona dayanıklı olmalıdır.

Bu nedenle, askeriyeye özgü birçok çip, yalnızca silikon bazlı yarı iletkenlere kıyasla yüksek elektron hareketliliği ve doğrudan bant aralığı gibi üstün elektronik özelliklere sahip bileşik yarı iletkenler içerir. Spesifik olarak, galyum arsenit (GaAs) ve galyum nitrür (GaN) bazlı çipler, askeriyeye özgü uygulamalarda en sık görülenlerdir. Radyo frekanslı entegre devreler (RFIC’ler) ve monolitik mikrodalga entegre devreler (MMIC’ler), çok çeşitli savunma ve havacılık kullanımları için GaAs ve GaN teknolojilerini kullanır.

Bunlar elektromanyetik spektrum operasyonları, sinyal istihbaratı, askeri iletişim, uzay yetenekleri, radarlar, bozucular ve daha fazlasını içermektedir.

Yarı İletkenin Üretimi Konusunda Tayvan’ın Konumu

Tayvan, küresel bileşik yarı iletken üretiminde merkezi bir rol oynamaktadır. Örnek vermek gerekirse, Tayvanlı WIN Semiconductors, toplam GaAs cihaz pazar payının yüzde 9,1’ini elinde bulundurmaktadır ve Amerikan firmaları Skyworks (yüzde 30,6) ve Qorvo’nun (yüzde 28,6) arkasında dünyada üçüncü sırada yer almaktadır. Ancak saf GaAs dökümhane geliri açısından, WIN Semiconductors yüzde 79,2 ile açık ara en büyük paya sahiptir. Sonraki üç firma Tayvan merkezli AWSC (yüzde 8,6), California merkezli GCS (yüzde 4,2) ve Hsinchu merkezli Wavetek (yüzde 3,4)’dir.  İlk üç Tayvanlı firma birlikte GaAs dökümhane pazarının yüzde 90’ından fazlasını elinde tutmaktadır (Annunal Reports).

Bununla birlikte, Birleşik Devletler savunmayla ilgili kritik bileşik yarı iletken üretimini çoğu durumda kendi bünyesinde tutmakta başarılı oldu. Raytheon ve Northrop Grumman gibi birçok ABD savunma üssü ve diğer taraflar, çoğu Savunma Bakanlığı’nın Güvenilir Dökümhane Programının bir parçası olarak ABD hükümetinin güvenilir tedarikçileri olarak sertifikalandırılmış kendi dökümhanelerine sahiptir. Güç ve analog yarı iletken cihazlar üzerindeki bir Amerikan kalesi, bu durumda üretimin ABD’de tutulmasının başlıca nedenidir. Analog yarı iletken pazarındaki sürücüler, daha uzun yaşam döngüleri ve daha düşük sermaye ekipmanı gereksinimleri ile karakterize edilen dijital yarı iletkenlerdekilerden farklıdır. Savunmayla ilgili bu yarı iletkenler, son teknoloji yetenekler için daha geniş ticari pazardaki gelişmelerle büyük ölçüde bağlı değildir. Bununla birlikte, silah sistemleri giderek daha gelişmiş çipler gerektirdiğinden, ABD karar alıcıları gelecekte bileşik yarı iletken üretimi için Tayvan’a eğilim göstermek zorunda kalabilir.

Yine de bu güven, Tayvan’a savunmayla ilgili yarı iletken bağımlılıklarının yalnızca daha büyük bir payını temsil edecektir. Bileşik yarı iletken üretimi büyük ölçüde ABD’de tutulurken, gelişmiş ticari kullanıma hazır (COTS) çipler silah sistemlerinde giderek daha hayati bir rol oynayacak. Örneğin, gönderme/alma modülü işleme için FPGA’ları kullanan bir radar sistemi, TSMC bu çiplerin dünyanın lider üreticisi olduğundan Tayvan’dan alınacaktır. Bilgisayar işlem birimleri (CPU’lar), grafik işlem birimleri (GPU’lar) ve gelişmiş düğümlerdeki bellek çipleri gibi diğer cihazlar da çoğunlukla Amerika Birleşik Devletleri dışında, özellikle de Tayvan’da üretilmektedir.

ABD’nin Tayvan’a Bağımlılığı

Tayvan yarı iletken üretimine duyulan güven, efsanevi iş modelinin ortaya çıkmasından kaynaklanmaktadır. 1980’lerde ABD yarı iletken firmaları arasındaki şiddetli rekabet arttıkça, gelişmiş çiplerin üretilmesi için sermaye ekipmanı maliyetleri de arttı. Atomik olarak hassas üretim teknolojisi, daha pahalı üretim ekipmanı ve giderek daha karmaşık tasarımlar için daha fazla gereksinimler nedeniyle yarı iletken cihazlar küçüldükçe mikro çip üretim tesisleri daha pahalı hale geldi. Amerikan yarı iletken firmaları, tasarım faaliyetini talaş imalatından ayırmayı ve hatta birincisine odaklanmayı daha verimli buldu. Mikro çip üretim tesisi modelinden elde edilen yüksek marjlar ve ABD topraklarındaki dökümhanelerin bakımıyla ilgili büyük sermaye harcamaları nedeniyle, çoğu Tayvan’a giden birçok Amerikan firması denizaşırı ülkelerde üretim yapmaya başladı (Slomovic, 1991).

ABD’deki mevcut özel ve kamu sektörünün yerli yarı iletken üretim yeteneklerini geliştirme çabalarına rağmen, Amerika’nın Tayvan’a bağımlılıklarının azalması pek olası değil. Bunun nedeni, son teknoloji ürünü fabrikaların sürdürülmesi ve geliştirilmesinin muazzam maliyetlerinin bugün de devam etmesidir. TSMC’nin yakında çıkacak 12 milyar dolarlık Arizona fabrikasının maliyeti, ABD Donanması’nın Ford sınıfı uçak gemisiyle kabaca aynıdır.

Şu anda ABD hükümeti ve yarı iletken endüstrisi, Tayvan yatırımıyla aynı temelde rekabet etmek istemiyor. ABD Senatosu’ndan geçen ve Temsilciler Meclisi’nde onaylanmayı bekleyen CHIPS Yasası, yerli yarı iletken Ar-Ge ve üretimi için 52 milyar dolar ayıracak olsa da, TSMC tek başına önümüzdeki üç yıl içinde aynı alanlarda 100 milyar dolar harcamayı planlıyor (TMSC).

Yarı İletken Sisteminin Kritik Önemi

Fabrika düzeyindeki işleri başka firmalara yaptırma modeli Nvidia ve Apple gibi ABD teknoloji şirketlerini ticari pazarın zirvesine çıkarmış olsa da, savunma sektörünün yarı iletken tedarik zinciri güvenliği üzerinde önemli etkileri olmuştur. Bugün, GaAs yarı iletkenlerinin en büyük ABD üreticisi olan Skyworks, kendi fabrikalarını korurken, döküm hizmetleri için bir dereceye kadar Tayvan’ın WIN Yarı İletkenlerine bağımlıdır. FPGA’ların en büyük üreticileri, Amerikan firmaları Xilinx, Lattice, Intel ve Microchip Technologies’dir ve hepsi bir şekilde Tayvan’a bağlıdır. Xilinx FPGA’yı icat ederken, yarı iletken çip levhalarının çoğu TSMC ve UMC tarafından üretilir ve TSMC gelişmiş cihazlar için birincil sağlayıcıdır (Skyworks).

Tayvanlı yarı iletkenler, gelişmiş savaş uçakları ve balistik füze savunma sistemleri gibi gelişmiş ABD sistemleri için kritik işlevsellik sağlamaktadır. Bileşik çipler için gereksinimler Güvenilir Dökümhanelerin sağlayabildiklerini aşarsa, Tayvan yakında ABD savunma sanayi kuruluşuna hem bileşik hem de COTS yarı iletkenlerinin en büyük sağlayıcısı olabilir. Barış zamanı ortamındaki tedarik zinciri kesintilerinin kısa vadeli sonuçları olmayabilir; bununla birlikte, savaş öncesinde ve sırasında üretimde artan kesintiler, Amerikan kuvvetleri için savunmasız bir tıkanıklık noktası oluşturacaktır. Tayvan’daki yarı iletken tedarik zinciri kesintileri, üretim, bakım, onarım ve elden geçirilmesi için en az iki ila beş katman içermektedir (Eeherald, 2012).

Sonuç Olarak;

Gerçek şu ki, yarı iletken pazarındaki askeri talebin düşmesi çok daha fazladır. Pazar taleplerine bağlı kalarak, ticari sektör, yenilik ve en son teknolojide ulusal güvenlik odaklı gereksinimleri geride bırakmıştır. ARPANET -Gelişmiş Araştırma Projeleri Dairesi Ağı- günleri geride kaldı; ABD savunma sektörü, yarı iletken trendleri konusunda çok az söz sahibidir ve sistemlerinin çoğunu ticari olarak mevcut platformlara dayandırır. Bu tür teknolojilere benzer erişime sahip rakipler bu yolu devam ettirerek,  tersine mühendislik yapabilir, inovasyon yapabilir ve Amerikan kuvvetlerinin etkilerini azaltabilir (Allen, 2019).

ABD ordusu, Tayvanlı çip üretimine bağlı olan Amerikan ticari teknoloji firmalarına giderek daha fazla bağımlı hale geldikçe, ileriye dönük bir yol, ABD ve Tayvan savunma ve teknoloji sektörlerini daha yakından koordine etmek ve entegre etmek olabilir. Bu, Tedarik Zinciri Güvenliği ve Savunma Sanayi İşbirliği için ABD-Tayvan Üst Düzey Yönlendirme Grubu şeklinde olabilir.

Savunma teknolojileri daha entegre, otonom ve insansız platformlara yöneldikçe, daha gelişmiş yarı iletkenler silah sistemlerinde giderek daha merkezi hale gelecektir. Amerika Birleşik Devletleri ve Tayvan, yeni nesil savunma platformlarının ortak geliştirilmesini ve ortak üretimini araştırmak için daha fazla anlaşma yapacaktır. Önde gelen iki yarı iletken güç, gelecekteki ticari uygulamaların gelişimini devam ettirirse, bu, son teknoloji askeri teknolojilerin evrimine fayda sağlayabilir.

[irp posts=”219″ name=”ABD Füze Savunma Sistemleri: AEGIS ve PATRIOT”]