ผืนทรายสีเทาใต้ฝ่าเท้ามนุษย์ได้กลายเป็นหัวใจของอารยธรรมดิจิทัล เมื่อซิลิคอนถูกหลอมและขีดเส้นทางให้อิเล็กตรอนวิ่ง โลกก็ไม่เหมือนเดิมอีกต่อไป จากคลื่นวิทยุเครื่องแรกถึงยุคปัญญาประดิษฐ์ (AI)
ทุกย่างก้าวของเทคโนโลยีล้วนถูกเขียนขึ้นจากชะตากรรมของสารกึ่งตัวนำ และเรื่องราวต่อไปนี้ คือ มหากาพย์ที่พิสูจน์ให้ทุกคนเห็นว่า เม็ดทรายเพียงหนึ่งเม็ดที่มนุษย์เราเหยียบย้ำและมองข้ามในครั้งอดีต สามารถจุดระเบิดพายุแห่งอำนาจ เศรษฐกิจ และการช่วงชิงทรัพยากรระหว่างชาติได้อย่างไร ?
เริ่มต้นจาก 3 นวัตกร สู่จุดแตกหักที่สร้างอาณาจักรนวัตกรรม
เสียงครึกโครมครั้งแรกดังขึ้นในห้องทดลองเบล (Bell Labs) เมื่อวิลเลียม ชอคลีย์, จอห์น บาร์ดีน และวอลเตอร์ แบรทเทน จุดประกายชีวิตให้ “ทรานซิสเตอร์” เครื่องต้นแบบในเดือนธันวาคม ค.ศ. 1947
เหตุการณ์เล็ก ๆ ในวันนั้นไม่ได้เพียงนำไปสู่รางวัลโนเบล หากยังเปิดประตูสู่ความฝันใหม่ คือ การย่อโลกอิเล็กทรอนิกส์ลงบนผลึกซิลิคอนที่เล็กยิ่งกว่าหัวเข็ม
แต่เพียงไม่กี่ปีต่อมา แรงเสียดทานระหว่างชอคลีย์กับลูกทีมได้ก่อกำเนิด ‘แปดกบฏ(Traitorous Eight)’ ผู้ตีจากไปสร้าง Fairchild Semiconductor ในปี 1957 การแตกหน่อครั้งนั้นไม่เพียงสถาปนาบริษัทหนึ่งขึ้นมา
แต่ยังจุดไฟให้ซิลิคอนแวลลีย์ ก่อรูปวัฒนธรรมใหม่ สตาร์ตอัปและเงินทุนที่มีความเสี่ยงสูงที่หล่อเลี้ยงผู้บุกเบิกนับพันราย ความทรงจำเรื่องการทรยศจึงกลับกลายเป็นเชื้อเพลิง ให้หุบเขาแห่งทรายผลิดอกกลายเป็นดินแดนแห่งนวัตกรรม
การรวมกันที่เปลี่ยนโลกของ แจ็ก คิลบี และ โรเบิร์ต นอยซ์
เพียง 1 ปีหลังการแยกทาง แจ็ก คิลบี แห่งรัฐเทกซัส และ โรเบิร์ต นอยซ์ จากแฟร์ไชลด์ ต่างค้นพบหนทางเดียวกัน นั่นก็คือ การหลอมทรานซิสเตอร์ ตัวต้านทาน และตัวเก็บประจุ ลงบนแผ่น Semiconductor Wafer ชิ้นเดียว จึงถือกำเนิด ‘วงจรรวม’ ขึ้นระหว่าง ค.ศ. 1958–1959
และเมื่อมันมาบรรจบกับทรานซิสเตอร์ซิลิคอนเชิงพาณิชย์เครื่องแรกที่เทกซัสอินสตรูเมนต์พัฒนาไว้ตั้งแต่ปี 1954 โลกก็เปิดฉากยุคใหม่ ยุคเครื่องคิดเลขขนาดจิ๋วและดาวเทียมที่โคจรเหนือฟ้า
กฎของมัวร์และสัญญาณการก่อตัวของความขัดแย้งระหว่างประเทศ
กอร์ดอน มัวร์ เคยสังเกตว่า จำนวนทรานซิสเตอร์บนชิปเพิ่มขึ้นเป็น 2 เท่าทุก ๆ 2 ปีโดยประมาณ คำทำนายในปี 1965 นี้ที่โลกจดจำกันในนาม ‘กฎของมัวร์’ ได้กลายเป็นแผนที่เดินทางของอุตสาหกรรม และเพียง 6 ปีถัดมา Intel4004 ไมโครโปรเซสเซอร์เชิงพาณิชย์ตัวแรกก็ถือกำเนิดขึ้น เปลี่ยนคอมพิวเตอร์จากของเล่นในห้องทดลองให้กลายเป็นเครื่องมือที่ตั้งได้บนโต๊ะทำงานของทุกบริษัท
แต่เมื่อเทคโนโลยีก้าวหน้า เงามืดทางธุรกิจก็ทาบทับหนาแน่นขึ้น กลางทศวรรษ 1980 บรรษัทญี่ปุ่นพลิกเกมด้วยการปรับสายการผลิต DRAM (Dynamic Random-Access Memory) จนกวาดส่วนแบ่งตลาดไปถึง 80%
ความสำเร็จนั้นสะเทือนผู้ผลิตอเมริกันจนราคาชิปทรุด คนงานถูกปลด และข้อกล่าวหาเรื่องการทุ่มตลาดปะทุเป็นวิกฤติ สุดท้ายถูกคลี่คลายด้วย ‘ข้อตกลงเซมิคอนดักเตอร์ สหรัฐ–ญี่ปุ่น’ ในปี 1986 (คนละอันกับ CHIPS Act ที่สหรัฐทำเมื่อไม่นาน)
มีการบังคับโควตาการนำเข้า และตั้งเป้าส่วนแบ่งตลาดต่างชาติในญี่ปุ่นอย่างเป็นทางการ หลายฝ่ายจึงมองว่าเป็นยุทธศาสตร์รัฐต่อรัฐครั้งใหญ่ ที่เผยเงามืดของการแข่งขันเทคโนโลยีที่ก่อตัวหนาอย่างชัดเจน
ขณะที่ยักษ์ใหญ่ตะวันตกมัวถกเถียงเรื่องภาษีและสิทธิบัตร กรุงโซลและเมืองซูวอนกลับเดินหน้าทุ่มลงทุนไม่หยุด ซัมซุงใช้กลยุทธ์ ‘เรียนรู้จากการลงมือทำ’ เร่งขยายกำลังผลิต DRAM ตลอดคริสต์ทศวรรษ 1990 จนก้าวขึ้นครองบัลลังก์หน่วยความจำอย่างยาวนาน
ด้านเอสเค ไฮนิกซ์ ที่ถือกำเนิดจากฮุนไดอิเล็กทรอนิกส์ ก็เร่งเครื่องตามมาติด ๆ ด้วยความเชี่ยวชาญเชิงกระบวนการที่สั่งสมไว้ จนปัจจุบันกลายเป็นหัวหอกผู้ป้อนชิปเอชบีเอ็มให้ศูนย์ประมวลผลปัญญาประดิษฐ์ทั่วโลก
บัลลังก์แห่งดีแรมที่ซัมซุงเคยผูกขาดไว้ จึงเริ่มสั่นคลอน เมื่อคู่แข่งจากบ้านเดียวกันบุกชิงขุมทรัพย์แห่งยุคเอไอ
ปี 1987 ที่ไต้หวัน มอร์ริส ชาง ก่อตั้ง TSMC โรงงานรับจ้างผลิตชิปบริสุทธิ์แห่งแรกของโลก เปิดฉากโมเดลธุรกิจ ‘ฟาวดรี (Foundry)*’ ที่ปฏิวัติวงการ
ทำให้บริษัทออกแบบรายเล็กไม่ต้องแบกภาระทุ่มเงินสร้างโรงงานเอง ผลลัพธ์ คือ คลื่นบริษัท แฟบเลส (Fabless)** ผุดขึ้นทั่วโลก และแนวคิดใหม่นี้ยังเคลื่อนศูนย์กลางการผลิตสู่เอเชียตะวันออก พร้อมทิ้งมรดกที่ไม่คาดคิด คือ ซัพพลายเชนชิปที่เปราะบางกว่าที่เคย
30 ปีแห่งความว่างเปล่า สู่การสร้างสมบัติศักดิ์สิทธิ์ของ 3 ต้นกำเนิด
เมื่อก้าวเข้าสู่สหัสวรรษใหม่ เส้นทางย่อส่วนของชิปก็เริ่มชนกำแพงของฟิสิกส์ คำตอบอยู่ที่แสงอัลตราไวโอเลตช่วงสั้นพิเศษ หรือ EUV เทคโนโลยีที่ผู้เล่นส่วนใหญ่ยอมแพ้เพราะต้นทุนสูงลิบ ยกเว้นเพียง ASML จากเนเธอร์แลนด์
ระดม Samsung Intel และ TSMC มาร่วมทุ่มวิจัยหลายหมื่นล้านบาท กว่าเกือบ 3 ทศวรรษแห่งการล้มลุกคลุกคลาน เครื่องสแกน EUV เครื่องแรกก็เข้าสู่สายการผลิตในปี 2019
นับจากนั้น บริษัทแทบจะผูกขาดตลาดเครื่องลิโทกราฟีระดับสูงไว้เกือบทั้งหมด ไม่แปลกที่สื่อจะขนานนามว่า ‘สมบัติศักดิ์สิทธิ์’ ผู้กู้กฎของมัวร์กลับคืนมา
ด้านมืดของอุตฯ เมื่อบริษัทใหญ่มีสมบัติศักดิ์สิทธิ์ในมือ
ทว่าเบื้องหลังการผูกขาดเทคโนโลยีขั้นวิกฤติ ก็มักฉายด้านมืดขึ้นมาอีกครั้งในปี 2009 สหภาพยุโรปปรับอินเทลกว่า 50,000 ล้านบาท ฐานใช้อำนาจตลาดกีดกันคู่แข่ง แม้บริษัทจะอุทธรณ์สำเร็จบางส่วน แต่บทเรียนเรื่องพลังผูกขาดก็ยังฝังลึกในความทรงจำของอุตสาหกรรม
ขณะเดียวกัน ควอลคอมม์ก็ถูกลงโทษในข้อหากดราคาชิปเบสแบนด์เพื่อบีบคู่แข่งออกจากตลาด เรื่องราวเหล่านี้ตอกย้ำว่า ไม่ว่าบริษัทจะใหญ่เพียงใด หรือนวัตกรรมจะยิ่งใหญ่แค่ไหน ก็ไม่อาจหลีกพ้นกฎหมายการแข่งขันได้
เกมอาจจะเปลี่ยนเล็กน้อย…เมื่อโคโลน่ามาเยือนโลก
แล้วโลกก็สะดุด เมื่อโรคระบาดแพร่ไปทั่ว โรงงานเซมิคอนดักเตอร์ทั่วเอเชียต้องหยุดสายพาน ในขณะเดียวกัน ผู้คนทั้งโลกหันบ้านให้กลายเป็นออฟฟิศ ความต้องการอุปกรณ์พุ่งทะยาน
แต่ชิปในรถยนต์และเครื่องใช้กลับกลายเป็นของหายาก ภายในปี 2021 อุตสาหกรรมยานยนต์ทั่วโลกจำต้องลดกำลังผลิตลงกว่า 10 ล้านคัน เพียงเพราะขาดชิป เหตุการณ์นี้เปลือยให้เห็นช่องโหว่ของซัพพลายเชนโลกที่ผูกติดกับโรงงานไม่กี่แห่งในเกาหลีใต้ ไต้หวัน และจีนแผ่นดินใหญ่
จากไวรัสสู่การเมือง
วิกฤติยังเร่งให้การเมืองแทรกแซงลึกยิ่งกว่าเดิม สหรัฐฯ เปิดฉาก ‘ชิปวอร์ (Chip War)’ ตั้งแต่ปี 2018 ด้วยการจำกัดการส่งออกอุปกรณ์ลิโทกราฟีและชิปขั้นสูงสู่จีน ก่อนจะตามมาด้วยกฎหมาย ชิปส์แอ็กต์ (CHIPS Act) ที่อัดฉีดกว่า 52,700 พันล้านดอลลาร์ เพื่อดึงการผลิตกลับบ้าน
จีนโต้กลับด้วยการเร่งพึ่งพาตนเองและเข้มงวดการควบคุมแร่หายาก ขณะเดียวกัน เนเธอร์แลนด์ก็ประกาศข้อบังคับ ห้ามส่งมอบเครื่องอียูวีบางรุ่นให้โรงงานจีนในปี 2024 โลกจึงก้าวเข้าสู่ยุค ‘สงครามชิป’ อย่างเต็มรูปแบบ ที่อนาคตของเทคโนโลยีและภูมิรัฐศาสตร์ถักทอกันแน่นหนาไม่อาจแยกขาดจากกัน
ยิ่งใหญ่ยิ่งล้มดัง
ท่ามกลางการชักเย่อของมหาอำนาจ กระแส AI ก็ผลักให้ความต้องการหน่วยความจำแบนด์วิธสูงพุ่งทะยาน
เอสเค ไฮนิกซ์ คว้าสัญญาหลักกับผู้ผลิต GPU รายใหญ่ที่สุดของโลก และในไตรมาสแรกปี 2025 บริษัทก็พลิกชะตา แย่งบัลลังก์ DRAM จากซัมซุงได้สำเร็จเป็นครั้งแรกในรอบ 3 ทศวรรษ
การชิงบัลลังก์ครั้งนี้สะกิดเตือนทุกคนว่า แม้จะมีทรัพยากรและประสบการณ์ล้นมือ ผู้นำก็ไม่อาจนิ่งนอนใจได้เลย
การต่อสู้ ความรุ่งโรจน์ และมุมมืดของสารกึ่งตัวนำ
หากย้อนมองเส้นทางของทรายซิลิคอน จะเห็นว่าทุกก้าวสำเร็จล้วนพัวพันกับความขัดแย้ง ตั้งแต่การท้าทายผู้บังคับบัญชาในปี 1957 การฟ้องร้องสิทธิบัตรช่วงกำเนิดวงจรรวม การเจรจาค้าชิปในสงครามเย็น จนถึงข้อจำกัดการส่งออกในปัจจุบัน
ประวัติศาสตร์ของสารกึ่งตัวนำจึงบอกเราว่า นวัตกรรมไม่เคยถือกำเนิดในสุญญากาศ แต่มันเกิดขึ้นจากการปะทะกันระหว่างความทะเยอทะยานของนักวิทยาศาสตร์ ความโลภของตลาด และยุทธศาสตร์ของรัฐชาติ
วันนี้ เส้นลวดโลหะบนแผ่นซิลิคอนซึ่งบางกว่าเส้นผมหลายหมื่นเท่า กำลังวิ่งเข้าหาขีดจำกัดทางฟิสิกส์ วิศวกรของ ASML กำลังเร่งสร้างเครื่องอียูวี หรือ ‘ไฮ-เอ็นเอ’ เพื่อผลักเส้นขอบเขตลงไปถึงระดับแองสตรอม ***
ขณะที่ TSMC ย้ายสายการผลิตสู่ยุค 2 นาโนเมตร และนักวิจัยทั่วโลกเริ่มหันไปทดลองวัสดุใหม่ ตั้งแต่คาร์บอนนาโนทิวบ์จนถึงทรานซิสเตอร์ช่องนาโน ชะตากรรมของทรายซิลิคอนจึงอาจเปลี่ยนมืออีกครั้ง
แต่ไม่ว่าใครจะครองเทคโนโลยี เรื่องจริงหนึ่งที่ยังคงเด่นชัด ทุกฟังก์ชันในชีวิตประจำวันต่างยึดโยงอยู่กับผลึกซิลิคอน และทุกผลึกซิลิคอนก็ล้วนผ่านการหล่อหลอมในเตาแห่งการต่อสู้ ความรุ่งโรจน์กับด้านมืดของวงการกึ่งตัวนำจึงไม่มีวันแยกจากกันได้
‘ดั่งสองหน้าของแผงวงจรเดียวกัน ที่เดินสายไฟซับซ้อนเชื่อมอุดมคติกับอำนาจอยู่ตลอดเวลา’
* Foundry คือ โรงงานรับจ้างผลิตชิป โดยไม่ออกแบบเอง
** แฟบเลส หรือ Fabrication-Less คือ ออกแบบชิปเองแต่ไม่ได้สร้างโรงงานผลิตชิป ของตัวเอง
*** แองสตรอม คือ หน่วยที่เล็กกว่านาโนเมตร 10 เท่า
