Türkiye’nin Kızıl Elması Çip Üretimi

Hayatımızın her aşamasında yer alan elektronik cihazlar, mikro ve nano boyutlarda üretilen çipler ile yönetilmektedir. Çiplerle veri işlendiği gibi veri depolaması da yapılabilmektedir. Çipleri iki ana grupta inceleyebiliriz; birincisi verilerin işlendiği “Mantık Çipleri (CPU, GPU, NPU)” , ikincisi ise verilerin depolandığı “Hafıza Çipleri (DRAM, NAND Flash).”
Mantık Çipleri: CPU (Central Process Unit), bilgisayarların merkezi işlemci birimi olarak bilinmektedir; GPU (Graphics Processing Unit), bilgisayarlarda ve birçok elektronik cihazda kullanılan grafik işlemci birimi; NPU (Neural Processing Unit), nöral işlemci olarak isimlendirilen makine öğrenme birimidir. Mantık çiplerinin temel özelliği, bilgisayarlarda ve elektronik cihazlarda veriyi işleme yeteneğine sahip olmasıdır.
Hafıza Çipleri: DRAM (Dynamic Random Access Memory), bilgisayar ya da elektronik cihaz çalışırken verinin depolandığı bölümdür; ancak cihazda elektrik kesildiğinde ya da güç kaynağı kapatıldığında veri kaybolmaktadır; NAND Flash (NOT AND Flash), bilgisayar ya da elektronik cihazlarda elektrik kesildiğinde ya da güç kaynağı kapatıldığında veri kaybolmamaktadır.
Bilgisayar, cep telefonu, televizyon, sensör, araba, uçak, savunma sanayi ürünleri, medikal cihazlar vb. birçok cihaz, çip teknolojisi sayesinde yönetilmekte ve üretilmektedir. 2020 yılında, dünyada 932 milyar çip üretilmiştir. Bu da 14 trilyon TL’lik bir endüstriyi beslemektedir. Bu sadece 1 yılda gerçekleşen üretim kapasitesidir. Türkiye’de çipler ise yeni üretime başlayan yerli arabamız TOGG’da, solunum cihazlarında, tomografi cihazlarında, X-ray cihazlarında, telefonlarda ve en kritik olan savunma sanayi alanında (İHA, SİHA, İDA, helikopter, uçak, gemi, elektronik ve haberleşme cihazları, roket, torpido vb.) çok sık kullanılmaktadır.
Dünyada çip üreten firmalar:

• Asya’da SMIC (Çin), TSMC (Çin-Tayvan), Powerchip (Çin-Tayvan), micron (Rusya), SILTERRA (Malezya), SSMC (Singapur), Samsung (Güney Kore), SK hynix (Güney Kore), KIOXIA (Japonya), HITACHI (Japonya), SONY (Japonya).
• Amerika’da Intel (ABD), IBM (ABD), Texas Instruments (ABD), Micron (ABD), Global Foundries (ABD) ve onsemi (ABD).
• Avrupa’da ST Microelektronics (Fransa-İtalya), ams OSRAM (Avusturya-Almanya), BOSCH (Almanya), infineon (Almanya), NXP (Hollanda).
• Batı Asya’da Tower (İsrail).

Burada dikkat edilmesi gereken nokta, bu saydığımız firmaların birçoğu kendi markalarına ait cihazlara çip üretirken Çin’e bağlı Tayvan’da üretim yapan TSMC firması tüm dünyaya çip tedariki sağlamaktadır. Bir başka önemli unsur ise nüfusu 10 milyondan az olan İsrail kendi ihtiyacını karşılamak için çip üretimi yaparken nüfusu 80 milyonu aşkın ve tarihsel kökleri olan Türkiye çip üretmemektedir (Savunma sanayi ihtiyaçları için üretim yapan YİTAL hariç)!
Dünyada çip üretimini sağlayan cihazları (litografi) üreten firmalar:

• Avrupa’da ASML (Hollanda) 3-5 nano metre boyutta çip üretiyor.
• Asya’da SMEE (Çin) 90 nano metre boyutta çip üretiyor, Canon (Japonya) 90 nano metre boyutta çip üretiyor, Mikronya (Türkiye) mikron boyutta çip üretiyor.

Çin, uygulanan ambargo nedeniyle Hollanda’nın geliştirdiği litografi cihazlarını ne yazık ki kullanamamaktadır. Bu nedenle çip içerisinde, birim hücrede işleyebildiği transistör sayısı daha azdır. Çin, Rusya, Türkiye ve hatta tüm dünya için büyük önem teşkil eden litografi cihazı ülke güvenliği için stratejik hale gelmiştir. Özellikle Türkiye’de, savunma sanayimizin ve sivil sanayimizin bağımsızlığı için büyük bir önem arz etmektedir. Bununla birlikte en az bu cihazlar kadar önemli, çip üretiminde kullanılan sarf kimyasal malzemeler ve çipin üzerinde oluşturulduğu altlıklar (wafer) göz ardı edilmemesi gereken önemli ihtiyaç kalemleridir.

Türkiye’de çip üretimi girişimleri:

• Yarı İletken Teknolojileri Araştırma Laboratuvarı (YİTAL)
• Tümdevre Tasarım ve Eğitim Laboratuvarı (TÜTEL)
• TÜYAR Mikroelektronik San. ve Tic. A.Ş. (TÜYAR A.Ş.) TÜYAR
• YONGATEK Mikroelektronik
• Aselsan Bilkent Mikro Nano Teknolojileri San. ve Tic. A.Ş. (AB MikroNano)
• ODTÜ Mikro-Elektro-Mekanik Sistemler (MEMS) Merkezi
• Sabancı Üniversitesi Nanoteknoloji Araştırma ve Uygulama Merkezi (SUNUM)
• Ermaksan
• Electra IC
• Anka Microelectronic Systems (ANKASYS)
• MKR-IC
• Millî İşlemci: Çok Amaçlı Açık Kaynak İşlemci (ÇAKIL)
• Çok Çekirdekli Mikroişlemci Geliştirme Projesi (YONCA)

Sonuç:

Küresel çip krizinin Türkiye’deki yansımalarını, maliyetlerin artması, üretimin sınırlanması ve üretimin durması olarak sıralayabiliriz. Bununla birlikte birçok elektronik yönetim sistemlerinde kullanılan çiplerin üretilememesi ve ithal yolla ikame edilmesi güvenlik stratejileri açısından ülkemiz için büyük bir sorun teşkil etmektedir. Bunu aşmak için üretim girişimlerimizi geliştirmemiz, desteklememiz ve üretim kapasitelerini arttırmamız gerekmektedir. Bu atılacak adımlar Türkiye için hayati önem arz etmektedir. Yerli çip üretimimizin oluşturulması ve geliştirilmesi küresel düzlemde bizleri rekabet edebilir düzeye gelmemizi sağlayacaktır. Bu alanda faaliyet gösteren firma, kurum ve laboratuvarlarımızın AR-GE destekleriyle geliştirilmesi gerekmektedir. Türkiye için büyük bir deneyim olan TOGG üretimi bizlere örnek olmakta ve benzer bir yöntemle yurt dışında eğitim gören, çalışan uzmanlarımızı çip üretimi için Türkiye’ye davet etmemiz gerekmektedir. Bu şekilde personel ihtiyacı da karşılanmış olacaktır. Eş zamanlı olarak yurt dışına, eğitim için öğrenci (yüksek lisans ve doktora) göndermemiz gerekmektedir. Son olarak uluslararası iş birliklerini unutmamalıyız. ŞİÖ ve BRICS gibi uluslararası birlikteliklere dâhil olarak Asya düzleminde finansal kaynaklara ulaşabiliriz. Unutmamak gerekir ki çip sorunu sadece Türkiye’nin değil tüm dünyanın sorunu.

Referanslar:

1. Prof. Dr. Numan Akdoğan, Gebze Teknik Üniversitesi Fizik Bölümü Link:https://www.youtube.com/watch?v=mWQbY8lCYS0&t=828s 2. Türkiye Cumhuriyeti Cumhurbaşkanlığı Dijital Dönüşüm Ofisi Çip Endüstrisi Raporu Link:https://cbddo.gov.tr/SharedFolderServer/Genel/5.Arastirma_Raporu-Cip_Endustrisi.pdf