Çip ve hesaplama gücünün ekonomisi

Öğrenme çıktıları

• Hatırlama — Yapay zekâ modellerinin eğitimi ve çalıştırılması için gereken hesaplama gücünü ve onu sağlayan tedarik zincirinin ana halkalarını sayar.
• Anlama — Yüksek sabit maliyetin çip üretimini neden birkaç şirkette topladığını ölçek ekonomisi üzerinden açıklar.
• Analiz — Bir tedarik zincirindeki darboğazın, hem fiyat gücü hem de devletler için bir politika aracı hâline nasıl geldiğini çözümler.
• Değerlendirme — Hesaplama gücüne olan talep artışının kısa ve uzun dönemde fiyatlara ve kârlara etkisini tartışır.

Sezgi

Açılış

Bir yapay zekâ modeline bir soru sorduğunda cevap bir saniyede gelir. O saniyenin arkasında bir veri merkezinde çalışan özel yongalar, o yongaları tasarlayan bir şirket, onları üreten başka bir şirket ve üretimde kullanılan makineleri yapan bir üçüncüsü vardır. Zincirin her halkasında dünyada bir ya da birkaç oyuncu bulunur.

Bu zincirin ekonomisi son birkaç yılda dünyanın en çok izlenen konularından birine dönüştü. Yapay zekâ yongaları tasarlayan Nvidia, Ocak 2025'te biten mali yılında 130,5 milyar dolar gelir açıkladı; bunun 115,2 milyarı veri merkezlerinden geliyordu ve bir yıl öncesine göre yüzde 142 artmıştı. Brüt kâr marjı yüzde 75'ti. Bir malın satışı bu hızla büyürken üreticinin her satıştan bu kadar yüksek pay alabilmesi, iktisatçının aklına ilk olarak bir soru getirir: rakipler neden bu kârı paylaşmaya gelmiyor?

Hikâye — dünyada tek bir makine üreticisi

Bir işlemcinin üzerindeki devreler, silikon plakaya ışıkla çizilir. Işığın dalga boyu ne kadar kısaysa çizgiler o kadar ince, bir yongaya sığan transistör sayısı o kadar fazla olur. Bugün en gelişmiş yongalar, aşırı morötesi ışık (EUV) adı verilen çok kısa dalga boylu bir ışıkla üretiliyor. Bu ışığı üretip milyarda bir metre inceliğinde çizgiler çizebilen makineleri dünyada yalnızca bir şirket yapıyor: Hollanda'daki ASML.

ASML'nin bu teknolojiyi ticari hâle getirmesi on yıllar sürdü ve büyük çip üreticilerinin ortak yatırımını gerektirdi. Bugün standart bir EUV makinesi yaklaşık 180 milyon dolar, en yeni nesil ise yaklaşık 380 milyon dolar. Yeni nesil makinelerden biri yaklaşık 150 ton ağırlığında ve 250 sandıkta taşınıyor; kurulumu aylar sürüyor.

Tek bir makine üreticisinin varlığı, bir teknoloji hikâyesinden daha fazlası oldu. ABD ve müttefikleri Çin'in en gelişmiş yongaları üretmesini sınırlamak istediğinde, bunun en etkili yolu bu makinelerin satışını durdurmaktı. Hollanda hükümeti EUV makinelerinin Çin'e ihracatına izin vermedi. Ekim 2022'de ABD, gelişmiş yapay zekâ yongalarının ve çip üretim ekipmanının Çin'e satışına geniş kapsamlı kısıtlamalar getirdi; kurallar sonraki yıllarda genişletildi. Tedarik zincirinin en dar noktası, bir dış politika aracına dönüşmüştü.

Kavram — neden bu kadar az oyuncu?

Bir çip fabrikası kurmak, iktisadın en uç sabit maliyet örneklerinden biridir. En gelişmiş fabrikalar on milyarlarca dolara mal olur ve o maliyet, tek bir yonga üretilmeden önce ödenir. Fabrika kurulduktan sonra ise bir yonga daha üretmenin ek maliyeti, toplam yatırımın yanında küçüktür. Bu yapı, üretim arttıkça birim maliyetin düştüğü bir piyasa yaratır.

Ölçek ekonomisi güçlü olduğunda büyük üretici daha ucuza üretir, daha çok satar, daha çok yatırım yapar ve yeni teknolojiye ilk o geçer. Küçük rakip aynı yatırımı yapamaz ve piyasa birkaç büyük oyuncuda toplanır. Sözleşmeli çip üretiminde, yani başka şirketlerin tasarladığı yongaları üretme işinde, piyasa araştırma şirketi TrendForce'un verisine göre Tayvanlı TSMC'nin 2025'teki gelir payı yaklaşık yüzde 70'e ulaştı. En yakın rakibinin payı bunun onda biri civarındaydı.

Bir tedarik zincirinde yerine konamayan tek bir halka, darboğaz hâline gelir. Darboğazdaki şirket, zincirin geri kalanından daha yüksek bir fiyat isteyebilir; çünkü alıcının gidebileceği başka bir yer yoktur. Aynı darboğaz, devletler için bir baskı aracıdır: o halkayı kontrol eden ülke, zincirin tamamını durdurabilir. Yarı iletken zincirinde EUV makineleri, en gelişmiş yongaların üretimi ve yapay zekâ yongalarının tasarımı, bu türden darboğazlar.

Veri ve kanıt — talebin hızı

Yapay zekâ modellerini izleyen araştırma kuruluşu Epoch AI'ya göre önemli modellerin eğitiminde kullanılan hesaplama gücü 2010'dan bu yana yılda yaklaşık dört kat artıyor; son yıllarda artış yılda dört ile beş kat arasında. Aynı kuruluşun hesabına göre en büyük modellerin son eğitim çalıştırmasının donanım ve enerji maliyeti ise 2016'dan bu yana yılda yaklaşık 2,4 kat artıyor.

İki sayı arasındaki fark bir şey anlatıyor. Hesaplama miktarı yılda dört ile beş kat, maliyeti ise yılda 2,4 kat artıyorsa, birim hesaplamanın fiyatı her yıl kabaca yarıya iniyor demektir. Donanım daha verimli hâle geliyor. Ama talep o kadar hızlı büyüyor ki, birim fiyattaki düşüş toplam harcamayı küçültmeye yetmiyor. Bu da yonga üreticilerinin gelirini açıklıyor.

Devletler bu zincirin önemini fark etti ve yatırıma başladı. ABD'de Ağustos 2022'de yasalaşan CHIPS ve Bilim Yasası, yarı iletken üretimi ve araştırması için yaklaşık 52,7 milyar dolar ayırdı. Avrupa Birliği, Japonya, Güney Kore ve Hindistan da benzer destek programları açıkladı. Hepsinin ortak gerekçesi aynı: dünyanın en önemli girdilerinden birinin üretimi, birkaç şirkette ve coğrafi olarak dar bir bölgede toplanmış durumda.

Neden önemli? — alıcı ülkenin konumu

Türkiye, bu zincirde bugün üretici değil alıcı konumunda. Yapay zekâ hizmetleri kullanan bir Türk şirketi, hesaplama gücünü çoğunlukla yabancı bulut sağlayıcılarından, dolar üzerinden kiralıyor. Bu, iki bağımlılık anlamına geliyor. Birincisi fiyat: darboğazdaki şirketlerin fiyat gücü ve küresel talep patlaması, doğrudan maliyete yansıyor. İkincisi kur: Türk lirası değer kaybettiğinde aynı hesaplama gücünün lira karşılığı da yükseliyor.

Bu konum bir kader değil, ama bir tercih gerektiriyor. Bir ülke en gelişmiş çip üretimine girmeyi seçebilir; bu, on milyarlarca dolarlık sabit maliyet ve yıllarca süren öğrenme demek. Daha dar bir halkada uzmanlaşmayı seçebilir: çip tasarımı, paketleme, belirli sanayi yongaları ya da yapay zekânın belli sektörlere uygulanması. Ya da hesaplama gücünü satın alıp kendi avantajını bu gücü kullanan hizmetlerde arayabilir. Her seçeneğin bedeli ve riski farklı; iktisat burada doğru cevabı değil, her seçeneğin neyi göze almak anlamına geldiğini gösteriyor.

Ölçek ekonomisinin mantığı, tercihin neden zor olduğunu da açıklıyor. Zincirin bir halkasına sonradan girmek, o halkada yıllardır biriken ölçeğe ve tecrübeye karşı yarışmak demek. Devletlerin sübvansiyon yarışı da bu yüzden büyük sayılarla yürüyor.

Özet kartı

1. Nvidia'nın Ocak 2025'te biten mali yılında veri merkezi geliri yüzde 142 artışla 115,2 milyar dolara çıktı, brüt kâr marjı yüzde 75'e ulaştı.
2. En gelişmiş yongaları üreten EUV makinelerinin dünyada tek üreticisi ASML; bu darboğaz Çin'e yönelik ihracat kısıtlamalarının merkezinde yer aldı.
3. Çip fabrikalarının dev sabit maliyeti güçlü ölçek ekonomisi yaratır; TSMC'nin sözleşmeli üretimdeki payı 2025'te yaklaşık yüzde 70'e ulaştı.
4. Eğitim hesaplaması yılda 4–5 kat, eğitim maliyeti yılda yaklaşık 2,4 kat artıyor; birim hesaplama ucuzlarken toplam harcama büyüyor.
5. Türkiye bu zincirde alıcı konumunda; hesaplama gücünü dolarla kiralamak hem küresel fiyata hem kura bağımlılık yaratıyor.

Kavram sözlüğü

Kendini sına

1. (Çıktı 1) Bir yapay zekâ modelinin cevabının arkasındaki tedarik zincirinden dört halkayı sırayla say.
2. (Çıktı 2) Bir çip fabrikasının kurulumu 20 milyar dolar, fabrika kurulduktan sonra her yonganın ek üretim maliyeti 50 dolar olsun. Fabrika bir milyon ve yüz milyon yonga ürettiğinde yonga başına ortalama maliyet ne olur? Bu fark piyasa yapısı hakkında ne söyler?
3. (Çıktı 3) EUV makinelerinin tek bir şirket tarafından üretilmesi, ABD ve müttefiklerinin Çin'e yönelik politikasında neden etkili bir araç oldu?
4. (Çıktı 4) Hesaplama miktarı yılda dört kat, eğitim maliyeti yılda iki kat artıyorsa birim hesaplamanın fiyatı ne kadar değişmiştir?
5. (Çıktı 4) Yapay zekâ yongalarında bugünkü yüksek kâr marjlarının on yıl sonra da süreceğini düşünmek için hangi koşulların geçerli olması gerekir?

Cevaplar

1. Örneğin: EUV makinelerini üreten ASML, yongaları üreten TSMC gibi sözleşmeli üretici, yapay zekâ yongalarını tasarlayan Nvidia gibi bir şirket, ve bu yongaları çalıştıran veri merkezini işleten bulut sağlayıcısı.
2. Bir milyon yongada ortalama maliyet 20.000 artı 50, yani yaklaşık 20.050 dolar. Yüz milyon yongada 200 artı 50, yani 250 dolar. Üretim yüz kat artınca birim maliyet yaklaşık seksen kat düşüyor. Böyle bir piyasada çok üreten ucuza üretir; küçük üreticiler rekabet edemez ve piyasa birkaç büyük oyuncuda toplanır.
3. Makinenin başka üreticisi olmadığı için ihracatı durdurmak, en gelişmiş yongaları üretme kapasitesini doğrudan sınırlıyordu. Alıcının gidebileceği alternatif bir tedarikçi yoktu ve makineyi kısa sürede kendisi geliştirmesi, on yıllarca biriken tecrübe gerektiriyordu.
4. Birim fiyat, toplam maliyetin hesaplama miktarına bölünmesidir. Toplam maliyet iki katına, hesaplama dört katına çıkınca birim fiyat yarıya iner.
5. Rakiplerin, yani başka yonga tasarımcılarının ve büyük bulut şirketlerinin kendi yongalarının, benzer performansa ulaşamaması; talebin arz kapasitesinden hızlı büyümeye devam etmesi; yazılım ekosisteminin kullanıcıyı belli bir donanıma bağlamaya devam etmesi; ve düzenlemelerin ya da ihracat kısıtlarının rekabeti daraltması.

İleri okuma

• Chris Miller (2022). Chip War: The Fight for the World's Most Critical Technology. Yarı iletken sanayisinin tarihi ve bugünkü jeopolitiği.
• Epoch AI, Trends in Artificial Intelligence (epoch.ai/trends). Hesaplama, maliyet ve donanım eğilimlerinin güncel verisi.
• ABD Ticaret Bakanlığı Sanayi ve Güvenlik Bürosu (2022). Gelişmiş hesaplama ve yarı iletken üretim ekipmanına yönelik ihracat denetimi duyurusu. Kuralların kapsamı ve gerekçesi.

Sonraki derse köprü

Yongalar kendi başına bir işe yaramaz; binlercesi bir araya getirilip soğutulmalı, kesintisiz elektrikle beslenmeli ve hızlı ağlarla birbirine bağlanmalı. Bu da yongaların yerleştirildiği dev binaları, veri merkezlerini, yapay zekâ ekonomisinin fiziksel yüzü yapıyor. Bir veri merkezi ne kadar elektrik tüketir, bu talep elektrik fiyatlarını ve enerji yatırımlarını nasıl etkiler? Dizinin sıradaki bölümü buna bakıyor.