Экстремальный успех: Китай начал догонять в гонке микрочипов
В конце 2023 года китайская компания Shanghai Micro Electronics Equipment (SMEE) выпустит первую литографическую машину для микрочипов с техпроцессом 28 нм. Для китайской полупроводниковой индустрии это настоящий прорыв: литография была одним из ее слабых мест. Хотя и новые литографические машины будут по-прежнему серьезно отставать от наиболее современных вариантов, быстрый прогресс китайцам очень кстати из-за усиливающихся ограничений со стороны иностранных поставщиков. О стремительном развитии войны чипов между Китаем и США — в материале «Известий».
Несмотря на санкции
7 октября 2022 года администрация США приняла судьбоносное решение о введении беспрецедентных ограничений против китайской полупроводниковой индустрии. По своему замыслу это были намного более жесткие меры, чем всё, что вводилось в отношении КНР в период «торговых войн» администрации Дональда Трампа в 2017–2019 годах. В них входили запрет на поставку оборудования и программного обеспечения для производства полупроводников, а также отзыв сотрудников, работающих непосредственно в китайских фирмах индустрии или же торгующих с ними.
Сами США — важный участник мировой индустрии микрочипов, но далеко не единственный: роль Японии, Южной Кореи, Тайваня и Нидерландов сопоставима, если не более высока. С прошлого года американцы ведут работу с этими странами, стараясь добиться от них схожих мер. Результаты уже есть: к примеру, довольно серьезные ограничения на поставки продукции полупроводниковой индустрии ввела Япония. Нюанс состоит в том, что самим японцам эти запреты не очень нравятся, и они хотят вести экспорт во всех случаях, где это возможно, тогда как США будут что-то отправлять в Китай только в виде исключения.
Санкции США произошли на фоне прорыва в самой китайской полупроводниковой индустрии. Летом 2022 года стало известно, что лидер микроэлектроники КНР Semiconductor Manufacturing International Corp (SMIC) смогла овладеть производством микрочипов на техпроцессе 7 нм, то есть всего на одно поколение позади текущего передового. Для понимания, большинство современных смартфонов, кроме самых мощных, выпускаются с микросхемами 7 нм, что делает Китай одним из лидеров глобального полупроводникового сектора.
Но главная проблема Китая на данный момент — не выпуск собственно микросхем, а «производство средств производства» для них. Это еще более монополизированная среда, чем полупроводники как таковые. Ключевое значение здесь имеют машины для ультрафиолетовой фотолитографии, которые наносят рисунок на плату. К примеру, технологией производства машин экстремальной ультрафиолетовой литографии (EUV) владеет только нидерландская компания ASML. EUV обеспечивает техпроцессы 7 нм и меньше, то есть без нее невозможно производство наиболее продвинутых, современных и мощных чипов.
Китай сильно отставал именно в этом секторе. Единственным производителем таких машин в стране была шанхайская SMEE, основанная еще в 2002 году. До недавнего времени самым современным техпроцессом, в котором могло работать производимое ей оборудование, был 90 нм. Этот техпроцесс являлся передовым как раз в 2002–2003 годах. И вот сейчас, судя по заявлениям китайских СМИ, ей удался прыжок сразу через три поколения. Процесс 28 нм считался самым современным в 2010–2011 году: на чипах 28 нм основаны, к примеру, российские процессоры «Эльбрус».
Машина экстремальной ультрафиолетовой литографии компании ASML
Успех достаточно крупный, поскольку производство литографических машин — это хайтек среди хайтека. Китайские специалисты, набиравшиеся в 2000-е годы опыта за рубежом, рассказывали, что иностранные производители говорили им: «Даже если мы дадим вам все чертежи, вы всё равно не сможете сами построить машину». Самые продвинутые EUV-машины состоят из 450 тыс. компонентов — в 20 раз больше деталей, чем в болидах «Формулы-1». Собственно, и ASML сама производит только 15% от числа этих деталей, остальное покупается на международном рынке.
Почти невозможное
Достигнутые SMEE результаты подтверждают успех китайской промышленной политики в области полупроводников. Она берет свое начало еще в нулевых годах, но в 2010-х, по мере того как экономика КНР становилась более зрелой и продвинутой, стала еще более акцентированной. В 2014 году был создан Национальный фонд индустрии микросхем, получивший государственное финансирование в размере $21 млрд. В 2019 году на фоне американских санкций в отношении производителя электроники ZTE Пекин резко активизировался и добавил в этот фонд еще $35 млрд.
Колоссальные деньги помогают китайским производителям совершить почти невозможное, наверстывая отставание от зарубежной индустрии микрочипов, существующей более полувека и выработавшей крайне сложные компетенции. К примеру, многие китайские чипы и смежные товары долгое время стоили в 10 раз больше иностранных аналогов, но субсидии позволяли производителям держаться на плаву и учиться работать. Разница в стоимости объяснялась несравнимой «экономикой масштабов», но по мере того как китайцы начали осваивать собственный рынок, разница всё больше и больше сокращалась. Это в значительной степени компенсирует увеличение расходов при возрастании сложности выпускаемого продукта.
Кроме того, начиная с 2019 года КНР стала активно закупаться микрочипами и оборудованием для их выпуска про запас: работающие в этом секторе компании отмечали колоссальный «нерыночный» спрос со стороны китайских контрагентов, намекая на то, что покупки производятся из стратегических соображений, а не для максимизации прибыли здесь и сейчас.
США в свою очередь сейчас пытаются выполнить двойную задачу: задержать (если не остановить) развитие китайской полупроводниковой индустрии и поднять свою собственную, которая некогда лидировала на мировом рынке, а сейчас значительно отстала — всего 12% от глобального производства. Для этого администрация Джо Байдена приняла закон «О чипах и науке», который предусматривает выделение $39 млрд на производство полупроводников в границах США, а также $13 млрд на научно-исследовательские разработки в этой сфере. Таким образом, Америка сейчас также применяет промышленную политику — словосочетание, которое еще пару десятков лет считалось ругательным в кругах экономистов и управленцев.
Несмотря на сопоставимые суммы, стоит отметить, что разница между американской и китайской программами развития сектора довольно существенна. Парадокс в том, что КНР действует более децентрализованно: помимо Фонда микросхем государственная поддержка оказывается на множестве уровней, включая региональный и муниципальный. Так, один только Шанхай потратит на развитие индустрии в следующую пятилетку $43 млрд.
Сказались ли ограничения
Лишь будущее покажет исход войны чипов, но на данном этапе ситуация выглядит так, что американские санкции большого успеха в нанесении неприемлемого ущерба китайской индустрии не нанесли. Китайские компании запаслись достаточным запасом оборудования и материалов, которые позволят им продержаться какое-то время, чтобы «импортозаместить» ключевые узкие места. Эти последние медленно, но верно начинают расшиваться.
Кроме того, иностранные игроки — голландцы и японцы — не горят желанием соблюдать ту же строгость в отношении китайских контрагентов, что и сами американцы. Во многом их прибыльность основана на той самой «экономике масштаба», а потеря китайского рынка нанесет по ней сильнейший удар. Есть и опасения, что ограничения на поставки в Китай оборудования для выпуска полупроводников лишь заставит Пекин удвоить усилия по созданию своей собственной производственной цепочки.
Ко всему прочему стоит отдельно отметить, что заявленная при введении ограничений цель в виде купирования военной мощи Китая совершенно бессмысленна, поскольку оборонная продукция требует относительно простых микрочипов, лишь в редчайших случаях нужны полупроводники на техпроцессе менее 90 нм. А здесь Китай если и не имеет полностью замкнутую производственную цепочку, то весьма близок к ней, а после нового прорыва в литографии значительно превосходит необходимую планку.
