Производители чипов уберут американское оборудование со своих производственных линий, чтобы сохранить свою долю китайского рынка, крупнейшего в мире покупателя полупроводников.

«Самсунг», крупнейший в мире производитель чипов памяти, как и логических чипов после Тайваньской Полупроводниковой Производственной Корпорации, уже организовал небольшую производственную линию передовых 7-нанометровых чипов, используя японское и европейское оборудование для производства чипов, по данным Electrical Engineering Times.

Нидерландская фирма  ASML, единственный производитель Extreme Ultra-Violet (EUV) травильных машин, необходимых для производства крошечных транзисторов на 7-нанометровых чипах, которые могут разместиться на силиконовой подложке размером с ноготь. Аппарат  проверки чипов японской Lasertec продается за US$40 миллионов за штуку и считается лучшим на рынке.

«Самсунг» и «Хуайвей» обдумывают соглашение, по которому южно-корейский гигант будет производить передовые чипы для оборудования  5G «Хуайвей», и «Хуайвей» передаст значительную часть своей доли рынка смартфонов «Самсунг», как я сообщал в  Asia Times 20 мая. Мобильные телефоны — основной бизнес «Самсунг», но они дают небольшую часть прибыли «Хуайвей», чьим основным бизнесом остаётся телекоммуникационное оборудование.

Запрет «неприемлем»

Южнокорейский экспорт в Китай почти вдвое больше, чем в США, и они полагаются на Китай, чтобы сдерживать сумасбродный северокорейский режим. Сеул говорил Вашингтону, что запрет на продажи чипов, сделанных на американском оборудовании для «Хуайвей» и других китайских компаний, был «неприемлем», по источникам в этой промышленности.

Сделка с «Самсунг» даёт «Хуайвей» один из способов обойти запрет министерства торговли, как ожидается подробности будут объявлены в середине июля. Ещё один обходной путь  — он уже работает — организация аналога «Манхэтенского проекта» с целью улучшить полупроводниковую промышленность Китая, находящуюся на четвертом месте после США, Европы и Японии.

У «Хуайвей» есть контракты по установке 600 000 широкополосных станций 5G, оснащённых чипами, разработанными филиалом HiSilicon и произведенными тайваньской TSMC. У китайской фирмы, вероятно, есть полтора года работы над чипами. Возможно, она может заполнить пробел для базовых станций чипами, произведёнными в стране.

У Китая отсутствуют мощности для производства наиболее передовых 7-нанометровых и более мелких чипов, хотя их флагман, Полупроводниковая Производственная Международная Корпорация (SMIC), обещает к концу года работающее производство 7-нанометровых чипов. Если SMIC будет продавать «Хуайвей» чипы, сделанные на американском оборудовании, предсказуемо, что она подвергнется американским санкциям, включая прекращение дальнейших продаж оборудования.

Главным вопросом является скорость, с которой Китай сможет ввести в работу внутренние производственные мощности. Когда администрация Трампа прервала продажи чипов  Qualcomm китайскому производителя мобильных телефонов ZTE в апреле 2018, ZTE в итоге закрылась.

Сколько потребуется времени?

Однако «Хуайвей» объявила к декабрю о собственном наборе чипов  Kirin для передовых мобильных телефонов и чипов Ascend для серверов с высокой производительностью. И те, и другие производятся TSMC. Скорость, с которой «Хуайвей» разработала свой дизайн, изумила Вашингтон, и вопрос, который доминирует во всех обсуждениях полупроводников в Интернете, состоит в том, сколько времени потребуется Китаю, чтобы сделать то же самое с производственным оборудованием полупроводников.

Американские фирмы, вроде  LAM Research и Applied Materials, всё ещё обладают крупной долей рынка в нескольких областях сложных производственных процессов, не в каждой японские, европейские и китайские производители оборудования предлагают адекватную замену. Голландская ASML единственная обладает реальной монополией, оставшейся в производстве чипов, в оборудовании литографии EUV.

Сообщение  EE Times дает рейтинг ведущих производителей оборудования на каждой из 11 стадий процесса производства. «Хотя теоретически осуществимо выстроить производственные линии полупроводников без американского оборудования, японское, европейское и даже китайское оборудование во многих областях не является передовым».

Китайские внутренние производящие оборудование компании следят за своими американскими соперниками, поскольку Китай не потрудился выстроить свой собственный сектор.  Applied Materials, лидер плазменных травильных машин, рассчитывает потратить $360 миллионов в этом году в CapEx.

Ближайший конкурент Китая, Advanced Micro-Fabrication Equipment (ticker 688012 CH), потратит одну десятую этого. Согласно китайскому движению «Сделано в Китае 2025» для внутреннего производства полупроводников ставился низкий приоритет внутреннему оборудованию, поскольку дешевле было купить американские, японские и европейские комплектующие, чем много инвестировать в производство их аналогов внутри страны.

Найм специалистов

Запрет министерства торговли на продаже иностранных производителей чипов «Хуайвей» — если они сделаны на американском оборудовании — всё меняет.

В 2019 году правительство США убедило Нидерланды воспрепятствовать ASML продать передовые литографические машины китайской SMIC, по цене $130 миллионов. Китай, возможно, не может купить западное оборудование, но может арендовать всё, что захочет.

В ответ на американские ограничений американцами продаж чипов, Китай нанял почти десятую часть тайваньский инженеров в области чипов. Nikkei 3 декабря 2019 года сообщила: «Более 3000 инженеров покинули Тайвань ради постов в континентальных компаниях, как сообщает Business Weekly. Аналитики Тайваньского Института Экономических Исследований говорят, что эти цифры выглядят точными. Это почти одна десятая из приблизительно 40 000 инженеров в области исследование и развития полупроводников».

Кривая освоения для строительства полупроводникового оборудования мирового класса, вероятно, станет резко круче из-за применения в процессе производства искусственного интеллекта, области, в которой Китай  имеет сильные и, возможно, ведущие позиции. Интеллектуальная собственность не является помехой производству чипов: проблема, скорее, в том, что вовлечены сотни различных процессов, и каждый требует исключительной точности. Но ИИ может всё ускорить.

По словам Дэвида Фрида, главного технолога «Ковентор», филиала LAM, «Оборудование имеет сенсоры, анализирующие данные действия инструментов и мониторинга процесса. Например, сенсоры и логи данных  отбирают информацию о том, какая подложка пошла куда, где находится манипулятор робота в каждый момент времени и так далее.

«Все эти данные должны пойти в систему, где они собираются и анализируются в режиме реального времени. И это не просто от одной части оборудования. При производстве у вас целый флот подобного оборудования, и ещё другого, и различные  процессы. Это огромная проблема больших массивов данных, и что вам действительно надо начать делать, так это изучать эти данные».

Неизвестно, насколько быстро Китай может создать внутренние аналоги американского оборудования, но у него есть доступ к лучшим в мире инженерам чипов  из Тайваня, равно как и опыту наиболее передовых промышленных исследовательских методов. Моделирование больших данных может увеличить скорость и уменьшить стоимость промышленных экспериментов вплоть до 100 раз.

TSMC — самый  передовой производитель чипов в мире, и правительство США расхваливало заявление о его планах построить завод по производству в Аризоне стоимостью $12 миллиардов, как важный шаг возвращения американского высокотехнологичного производства. Стремление  TSMC производить чипы в США в лучшем случае предполагаемое, как полагают аналитики отрасли.

Новый завод будет производить только 20 000 полупроводниковых пластин в месяц, едва ли половину требуемого  Apple, и этого недостаточно, чтобы бросить вызов тайваньской промышленности. 5-нанометровые чипы, которые  TSMC будет производить начиная с 2024 года, уже устареют к моменту открытия завода. TSMC  инвестирует в 3-нанометровые мощности на Тайване.

С точки зрения американской национальной безопасности использование тайваньского производителя чипов для чувствительных военных нужд отнюдь не безопасное решение. Тесные связи между Тайванем и континентом создают широкие возможности для китайского проникновения на объекты  TSMC.

В США существует консенсус, что притязания администрации Трампа на экстерриториальный контроль за использованием чипов, произведённых на американском оборудовании, будет успешным как минимум временно. В редакционной статье Wall Street Journal на этой неделе написали:

«Другие страны могут столкнуться с более сложным выбором. Производители микроэлектроники Юго-Восточной Азии, полагающиеся на поставки «Хуайвей», могут оказаться  объектом экстерриториальных претензий США, и есть риск, что это подтолкнет правительства стран региона к сближению с Пекином. «Хуайвей» ускоряет усилия по производству чипов с использованием собственных разработок и ускорения технологического скачка.

«Кое-кто задается вопросом, смогут ли США ввести запрет на продажи в высокоорганизованной промышленности, разбросанной по миру. Но успех санкций США против Ирана демонстрирует способность Вашингтона мониторить глобальные транзакции, когда это является для них высоким приоритетом. Благодаря ведущим позициям Америки в сфере полупроводников ещё в 20 веке, закон США пока остаётся пропуском к наиболее сложным микрочипам, и вероятно, Вашингтон сможет воспрепятствовать Китая достигнуть  технологического паритета с США — но пока».

Ранее в этом году министерство обороны вмешалось, чтобы заблокировать предложение министерства торговли, одобрение администрацией в мае. Риски американского превосходства огромны. Американское лидерство в производстве полупроводников уже в прошлом в области литографии, самой сложной части процесса производства, и сокращается в других областях.

Запрет на чипы дает миру  огромное стремление обойти США, усиливая риск, что США, а не Китай останутся без места, когда закончится музыка.