Фото: Анатолий Жданов / Коммерсантъ
В конце 2021 — начале 2022 в экспертном сообществе и мировой прессе массово и активно обсуждалась проблема дефицита полупроводниковых компонентов, в том числе разнообразных по функционалу и предназначению микросхем. Во второй половине текущего года с рынков поступило немало обнадеживающих новостей, в том числе о появлении новых линеек продукции у китайских производителей. Казалось бы, жизнь налаживается, но выясняется, что не все согласны с этим мнением и не все готовы воспринимать чужой успех как глобальное благо. Для ряда политиков и экспертов мировой рынок полупроводников до сих пор остается полем игры с нулевой суммой, а научно-технический прогресс — важным военно-политическим фактором.
Чем меньше, тем лучше
Дискуссия эта не сегодня началась, но так получилось, что в августе появилась новость из Китая о начале серийного производства шанхайской компанией SMIC (Semiconductor Manufacturing International Corporation) собственных микросхем на основе 7-нанометрового технологического процесса, и это сообщение стало триггером новой волны обсуждений о холодной войне полупроводниковой индустрии и перспективах разделения технической сферы на два параллельных всё больше обособляющихся друг от друга блока, не столько технологических, сколько геополитических.
Транзистор — радиоэлектронный компонент из полупроводника, который от небольшого входного сигнала управляет значительным током в выходной цепи. Он является основой схемотехники подавляющего большинства электронных компонентов и интегральных микросхем. 7 нм — размер транзисторов в нанометрах. В 1 мм — 1 млн нанометров. Чем меньше транзистор, тем меньше требуется энергии для его работы. Уменьшение транзисторов имеет огромное значение для маломощных чипов мобильных устройств и ноутбуков. Если сравнить схематично одинаковые процессоры, но изготовленные по 14-нанометровому и 7-нанометровому техпроцессу, то второй будет на 25% производительней при той же затраченной энергии.
По материалам портала appleinsider.ru
Первым об этом в конце июля этого года поведал отраслевой портал Techinsider: «Несмотря на отсутствие доступа к самым передовым технологиям оборудования из-за действующих в настоящее время санкций, SMIC, похоже, использовала 7 нм технологию для производства системы MinerVa Bitcoin Miner».
Сразу стоит отметить, что ремарка насчет санкций задает тон всему дальнейшему обсуждению и сама по себе важна для понимания отношений в отрасли и вокруг нее.
Агентство Bloomberg посвятило новости материал с заголовком «Крупнейший китайский производитель чипов добился прорыва, несмотря на ограничения США»: «Удивительный прогресс SMIC поднимает вопросы о том, насколько эффективным был экспортный контроль и действительно ли Вашингтон может помешать стремлению Китая развивать производство чипов мирового уровня у себя дома и уменьшить зависимость от иностранных технологий».
Очень интересный акцент — «насколько мы (США) можем помешать Китаю уменьшить его зависимость от иностранных технологий»: абсолютно рыночный подход в его девственной чистоте.
В этом же абзаце автор не обошел вниманием и Россию: «Это также произошло в то время, когда американские законодатели призвали Вашингтон закрыть лазейки в своих ограничениях, ориентированных на Китай, и убедиться, что Пекин не поставляет России важные технологии».
Довольно важный момент на фоне таких событий — американский запрет зависимым от США независимым производителям полупроводниковых комплектующих выполнять заказы из РФ, например по изготовлению микросхем серии «Эльбрус». Конкретно речь идет о тайваньской TSMC.
Что же касается оценки намерений китайских компаний и китайских властей решить проблемы технологической самодостаточности и независимости, то нельзя не отметить, что многие медиа рассматривают их в формате практически военной логики: «В 2020 году США ввели санкции, не позволившие SMIC получить оборудование, необходимое для разработки передовых 5 нм полупроводников. В частности, США запретили компании ASML Holding из Нидерландов продавать свои машины для фотолитографии в глубоком ультрафиолете (EUV) компании SMIC».
При производстве полупроводниковых интегральных микросхем применяется фотолитография (нанесение материала на поверхности микросхемы при участии света) и литография (нанесение материала с помощью потока электронов, излучаемого катодом вакуумной трубки). Разрешающая способность в микрометрах и нанометрах оборудования для изготовления интегральных микросхем (так называемые проектные нормы) и определяет размер транзистора, а с ним и название применяемого конкретного технологического процесса. Оборудование для литографии в жестком ультрафиолетовом диапазоне (EUV) выпускает только один производитель в мире — нидерландская компания ASML, а среди покупателей — только крупнейшие производители полупроводниковой продукции.
По материалам порталов appleinsider.ru и ixbt.com
Примерно в таком же ключе формулирует свои мысли и обозреватель канала Al Jazeera: «Большой скачок Китая в производстве чипов сталкивается с сопротивлением США. Усилия Пекина по обеспечению господства над критически важными чипами сталкиваются с растущим сопротивлением со стороны Вашингтона. Вашингтон наращивает давление, чтобы ограничить способность Пекина производить передовые чипы и обеспечить господство над стратегическими технологиями».
Financial Times явили еще более глобальную озабоченность в статье «Китайский прорыв в производстве чипов ставит перед нами стратегическую дилемму». В статье очень выпукло преподносится все тот же факт, что китайские компании смогли технологически обойти пресловутые американские санкции, хоть и использовали менее продвинутое оборудование, чем позволено использовать тайваньским или корейским производителям: «Движимый опасениями, что китайские производители чипов смогут таким образом обойти запрет США на EUV-оборудование, Вашингтон в последние месяцы обсуждал с производителями оборудования, такими как ASML из Нидерландов и Nikon из Японии, возможность прекращения поставок машин DUV (более старое литографическое оборудование. — Прим. «НП») в Китай. Но аналитики считают, что Китай закупил достаточно оборудования, чтобы защитить себя от такого риска».
Видимо, кому-то стало обидно, что не угадали с выбором санкционной мишени.
И вдруг, как по странному наитию, авторов FT стали беспокоить вопросы рентабельности бизнес-процессов китайских производителей на оборудовании менее продвинутого уровня: «И даже если SMIC добьется успеха, конкурировать с глобальными конкурентами будет непросто, учитывая дополнительные затраты и время, необходимые для использования машин DUV».
На фоне такой специфической реакции на нормальное и логичное поведение суверенной страны и ее национального бизнеса менее политизированные обозреватели закономерно интересуются: а что дальше? Может ли Китай производить еще более продвинутые 5 нм чипы?
По данным многочисленных технопорталов, уже упоминавшаяся компания SMIC разрабатывает свои 5 нм узловые чипы без литографии EUV с 2021 года и начнет серийное производство в 2025 году. Впрочем, по их мнению, Поднебесная не складывает все яйца в одну корзину, а активно развивает взаимодополняющие сети стартапов: в 2021 году в Китае открылось 47,4 тыс. новых предприятий, связанных с микросхемами, после достижения отметки 23,1 тыс. в 2020 году.
Специализированный портал Pandaily привел мнение несколько отраслевых экспертов в публикации «Китайская компания SMIC борется за превосходство в глобальной гонке за превосходство в области чипов», в том числе такое: «Независимо от того, соответствует ли 7 нм технология SMIC истинным определениям 7 нм технологии, разработка, несомненно, приближает компанию к «большой тройке» — группе ведущих мировых производителей микросхем, в которую входят Samsung, Intel и TSMC».
Но не миниатюризацией единой национальные потребности удовлетворяются. Для стационарных устройств возможно идти не только по пути постоянного уменьшения размера ячейки, но и по пути оптимизации традиционного техпроцесса.
Asia Times рассказывает: «Когда в конце 2020 года SMIC отрезали от оборудования, достаточно продвинутого для производства чипов с использованием узлов 10 нм класса (и суб-10 нм), компания заявила, что сосредоточится на разработке передовых технологий, обеспечивающих создание сложных конструкций с несколькими ядрами из ячеек, произведенных на узлах 14 нм и толще. Это позволило бы китайским разработчикам создавать сложные и производительные процессоры с десятками миллиардов транзисторов даже без использования передовых технологий».
Вполне себе рабочая форма импортозамещения.
Не лидером единым
Надо отметить, что не только на компании SMIC сосредоточено внимание прессы и сообщества. В разных публикациях упоминаются прорывы и других китайских компаний, претендующих на важные позиции в своих подклассах микроэлектроники, несмотря на санкции: «Компания MediaTek стала крупнейшим в мире поставщиком чипов для смартфонов. Но на рынке высокопроизводительных чипов для мобильных телефонов MediaTek по-прежнему не хватает выносливости, и она отстает от Qualcomm. В настоящее время линейка высокопроизводительных продуктов MediaTek серии Dimensity 1000 имеет чипы до 6 нм. На данный момент в серии нет 5 нм чипа 5G, однако есть сообщения о том, что компания сразу перейдет на 4 нм техпроцесс 5G. Его конкуренты, такие как Qualcomm, Samsung и Huawei, уже имеют 5 нм чипы».
«В то время как Китай медленно сокращает разрыв между Intel и AMD в сегменте центральных процессоров, разрыв в производительности графических процессоров по-прежнему велик. Но к 2025 году Китай готовится к революции в области внутренних игровых графических процессоров: первый 7 нм чип Muxi (Muxi Integrated Circuit Shanghai Co Ltd) уже выпущен».
Здесь надо оговориться, что хотя разработки и собственные, выпуск передового продукта пока еще зависит от оборудования и услуг из зоны риска: Нидерландов, США, Тайваня.
Отдельные прорывные инициативы лидеров национального китайского рынка подпираются и прямой государственной поддержкой, и косвенной. Так, уже несколько лет на государственных площадках ведутся работы по созданию своей собственной национальной технологии фотолитографии, свободной от западных патентных ограничений.
К этой группе инициатив стоит добавить и продолжение работ по внедрению собственной китайской операционной системы Harmony на базе Linux от компании Huawei. Многие эксперты видят в этом большой самостоятельный шаг на пути к полному цифровому суверенитету и национальной информационной безопасности.
Еще одним шагом, даже скорее прыжком, для КНР станет создание собственной базы архитектур микросхем, что позволит отказаться от покупки лицензий у цифровых квазимонополий типа британской компании ARM (контролируется японской финансовой группой SoftBank).
(Для справки: российские процессоры «Байкал» тоже построены по купленной в Великобритании лицензии ARM Cortex-A57.)
Время нервничать и обижаться?
Такой размах инициатив вызвал определенное беспокойство у американских наблюдателей. Forbes напрямую задался вопросом, могут ли США конкурировать за доминирование в области микросхем.
Эксперты издания полагают, что ключом к успеху могут стать преимущественно государственные деньги, но отданные в хорошие, правильные руки: «По оценкам SIA (Semiconductor Industry Association), чтобы получить шанс стать мировым лидером и конкурировать с Китаем, [американским производителям] необходимо государственное финансирование в размере $ 50 млрд. Предоставление государственного финансирования для надежного производства чипов должно хорошо управляться, иначе привилегированные национальные чемпионы могут ограничить конкуренцию и инновации. Оборонная промышленность является примером, где доминирует несколько ключевых подрядчиков, что затрудняет агрессивные инновационные и эффективные прорывы».
Интересная оговорка. Но так или иначе большинство наблюдателей признает: основными инструментами технологической конкуренции в микроэлектронике становятся не частная инициатива, стартапы и творчество, а государственное финансирование, политическая мотивация и внерыночные меры, в основном представленные теми же американскими рестрикциями и геополитическими интригами.
«Войны чипов»: США, Китай и битва за превосходство в полупроводниках»: «Это геополитическое измерение — в центре борьбы США и Китая за технологическое превосходство — рискует еще больше расколоть глобальные цепочки поставок и нарушить международную торговлю. Усилия по прекращению поставок чипов для Huawei и поощрению строительства передовых полупроводниковых заводов в США втянули отрасль в новую технологическую холодную войну».
Кто не с нами, тот против нас!
Известная нам холодная война, как и многие другие войны, сопровождалась интенсивным созданием союзов и блоков. И сейчас происходят ровно такие же процессы.
Обозреватели стразу отметили, что странам, которым настоятельно предложено участвовать в альянсе, не очень легко перейти с рыночной мотивации на исключительно политическую, да и еще не нанести ущерб своей экономике: «Предложенный США в марте, проект The Chip 4 представляет собой стратегический альянс четырех мировых производителей чипов, в который также входят Южная Корея, Япония и Тайвань. Стремясь противостоять растущему влиянию Пекина в глобальных цепочках поставок, правительство США попросило Сеул откликнуться на его приглашение и присоединиться к альянсу. Ситуация застала Южную Корею между молотом и наковальней, в основном из-за ее экономических связей с Китаем».
Индия вовлечена в цифровую индустрию многими миллионами своих граждан, и всё происходящее прямо отражается на их доходах и перспективах. Наблюдающие за развитием событий индийские эксперты, в том числе и базирующиеся в США авторы портала The Diplomat, высказывают некоторое недоверие к новому «стратегическому альянсу».
«Альянс Chip 4 может работать на бумаге, но проблемы останутся»: «Если мы внимательно посмотрим на распределение вклада разных стран в цепочку поставок, то увидим явных победителей. Будучи центром проектирования и обладая всеми лицензиями на инструменты Electronic Design Automation (EDA), США контролируют виртуальный рынок через свои частные фирмы».
Ну, так никто и не говорил, что будет легко, просто и безболезненно, особенно для младших партнеров в альянсе.
Реакция Китая на создание очевидно направленного против его интересов альянса была достаточно скучной, что-то типа пожатия плечами. Reuters цитирует одно из официальных лиц с типовым заявлением: «Наращивание сотрудничества между цепочками поставок выгодно для всего мира, заявил официальный представитель министерства Шу Цзюэтин на онлайн-конференции для СМИ, добавив, что любая структура не должна быть предназначена для дискриминации или исключения других».
Да и зачем сотрясать воздух встречными угрозами и пафосными монологами? Конфликт уже идет уже не первый год, и победит в нем не тот, кто скажет больше громких слов, а тот, кто добьется искомых технологических и политических результатов. Ровно такую точку зрения озвучил аналитический центр GIS (Geopolitical Intelligence Services AG). Эта тихая, но завоевавшая определенный авторитет организация из Вадуца была создана в 2011 лично принцем Лихтенштейна Михаилом (H.S.H. Prince Michael of Liechtenstein).
Посыл экспертов центра совершенно однозначен. «Геополитические последствия гонки микрочипов»: «Полупроводниковая промышленность стала вопросом исключительной геополитической важности для США и Китая. Обе страны прекрасно осознают, что исход гонки микрочипов даст победителю огромное преимущество в разворачивающемся соревновании великих держав».
Геополитика уже не раз приводила и, похоже, в этот раз снова приведет мировое сообщество к расколу на два лагеря, но теперь еще и технологических. Уже явно оконтурены оба центра силы и отряды сателлитов. Ну, а у трех-четырех миллиардов неприсоединившихся граждан мира появится возможность лавировать между лагерями, выторговывая себе какие-то преференции. В целом это можно рассматривать как положительное явление возникновения полноценного конкурентного рынка, если бы всё происходящее было бы честным соревнованием идей и технологий, а не актом холодной войны.
