Компьютерные чипы — это двигатель цифровой экономики, и их растущие возможности позволяют использовать такие технологии, как генеративный искусственный интеллект, которые обещают преобразовать множество отраслей. Их критическая роль была подчеркнута, когда пандемия коронавируса нарушила производство чипов в Азии, повергнув глобальные цепочки поставок технологий в хаос .
Неудивительно, что эти устройства сейчас находятся в центре острой конкуренции между экономическими сверхдержавами мира. США уже ввели ряд ограничений, направленных на ограничение амбиций Китая в области полупроводников и обеспечение того, чтобы Америка оставалась лидером на жизненно важной арене. Чипы, скорее всего, останутся в центре внимания будущей администрации Трампа, которая стремится укрепить американское мастерство и производство.
Почему чипы так важны?
Они нужны для обработки и понимания гор данных, которые стали конкурировать с нефтью как с источником жизненной силы экономики. Изготовленные из материалов, нанесенных на кремниевые диски, чипы — сокращенное название полупроводников или интегральных схем — могут выполнять множество функций.
Чипы памяти, которые хранят данные, относительно просты и продаются как товары. Логические чипы, которые запускают программы и действуют как мозг устройства, более сложны и дороги. Доступ к таким компонентам, как ускоритель искусственного интеллекта H100 от Nvidia Corp., стал связан как с национальной безопасностью, так и с судьбами таких гигантских компаний, как Google и Microsoft Corp. от Alphabet Inc., поскольку они стремятся построить гигантские центры обработки данных и занять лидирующие позиции в том, что считается будущим вычислений.
Даже повседневные устройства все больше зависят от чипов. Каждое нажатие кнопки в автомобиле, полном гаджетов, требует простых чипов для преобразования этого прикосновения в электронные сигналы. И всем устройствам на батарейном питании нужны чипы для преобразования и регулирования потока электроэнергии.
Почему идет борьба за производство микросхем?
Большая часть ведущих мировых полупроводниковых технологий зародилась в США, но сегодня в производстве чипов доминируют Тайвань и Южная Корея. Китай является крупнейшим рынком электронных компонентов и имеет растущее желание производить больше используемых им чипов самостоятельно. Это сделало отрасль центром внимания для Вашингтона, поскольку он пытается ограничить рост своего азиатского конкурента и решить то, что он называет проблемами национальной безопасности.
США вводят экспортный контроль и импортные пошлины, чтобы сдержать амбиции Китая в области чипов. Они также выделили огромные суммы государственных денег на восстановление физического производства компонентов, сокращая то, что они считают опасной зависимостью от нескольких предприятий в Восточной Азии. Несколько других стран, включая Германию, Испанию, Индию и Японию, следуют их примеру.
Администрация уходящего президента США Джо Байдена рассматривает возможность дополнительных ограничений на продажу полупроводникового оборудования и микросхем памяти ИИ в Китай, что усилит американские репрессии против технологических амбиций Пекина, сообщают осведомленные источники. Ограничения могут быть обнародованы уже в начале декабря.
Глобальные инвестиции в чипсы
Финансирование, выделенное или запланированное для полупроводников, в долларах США
Кто контролирует поставки?
Производство микросхем стало все более нестабильным и эксклюзивным бизнесом. Новые заводы стоят более 20 миллиардов долларов, на их строительство уходят годы, и они должны работать на пределе возможностей 24 часа в сутки, чтобы приносить прибыль. Требуемый масштаб сократил количество компаний с передовыми технологиями до всего трех — Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. ( TSMC ), южнокорейская Samsung Electronics Co. и американская Intel Corp. TSMC и Samsung действуют как так называемые литейные заводы, предоставляя аутсорсинговое производство компаниям по всему миру.
Крупнейшие мировые технологические компании зависят от доступа к лучшему производству, большинство из которого находится на Тайване. Intel раньше фокусировалась на производстве чипов для собственного использования, но теперь также пытается конкурировать с TSMC и Samsung за контрактное производство. Ниже по пищевой цепочке находится огромная индустрия, которая производит так называемые аналоговые чипы.
Такие компании, как Texas Instruments Inc. и STMicroelectronics NV, являются ведущими производителями этих компонентов, которые выполняют такие функции, как регулировка мощности внутри смартфонов, контроль температуры и превращение звука в электрические импульсы. Это та область, на которую нацеливается Китай, лишенный доступа ко многим машинам, необходимым для производства более передовых деталей, инвестируя значительные средства в увеличение производства и захват доли рынка.
Как проходит битва за чипы?
Несмотря на рост расходов Китая , производители микросхем в стране по-прежнему зависят от американских и других иностранных технологий, а их доступ к оборудованию для производства микросхем, разработанному и произведенному за рубежом, сокращается.
- В 2023 году США ужесточили экспортный контроль на самые передовые чипы и оборудование для их производства, чтобы помешать Китаю разрабатывать возможности, которые Вашингтон считает потенциальными военными угрозами, такие как суперкомпьютеры и ИИ. Они также оказывали давление на партнеров, чтобы те ограничили доступ Китая к менее продвинутой технологии производства чипов, известной как иммерсионная литография в глубоком ультрафиолете, одновременно ограничивая собственный импорт китайских полупроводников.
- Китаю удалось накопить большое количество погружных подводных аппаратов до того, как вступили в силу экспортные ограничения.
- Ведущие китайские технологические компании, включая Huawei Technologies Co., были включены в так называемый список компаний США, что означает, что американские поставщики чиповых технологий должны получить одобрение правительства для поставок продукции этим компаниям, включенным в черный список.
- Американские политики решили, что им нужно сделать больше, чем просто сдерживать Китай. Закон о чипах и науке 2022 года выделил 39 миллиардов долларов на прямые гранты, а также кредиты и кредитные гарантии на сумму 75 миллиардов долларов, чтобы оживить американское производство чипов.
США выделяют деньги на развитие полупроводниковой промышленности
Более 600 компаний борются за гранты в размере 39 миллиардов долларов по Закону о чипах
Примечание: суммы представляют собой предварительные соглашения, которые еще могут измениться, и не включают кредиты и налоговые льготы, которые некоторые компании получат в дополнение к прямым грантам.
Что делает Китай?
Китай не сидит сложа руки. Huawei строит теневую производственную сеть предприятий по производству полупроводников по всей стране, что позволит компании, попавшей в черный список, обойти санкции США и способствовать технологическим амбициям страны. В 2023 году Huawei представила смартфон на базе процессора с так называемой 7-нанометровой технологией — более продвинутой, чем допускают правила США.
Но китайский национальный чемпион и его главный партнер Semiconductor Manufacturing International Corp. сейчас застряли на 7-нм технологии. Скорее всего, они останутся таковыми до 2026 года — на несколько поколений отстав от новейших технологий — что станет большим ударом по амбициям Пекина.
Что делают остальные?
- Европейский союз разработал собственный план на $46,3 млрд по расширению местных производственных мощностей. Европейская комиссия оценивает, что государственные и частные инвестиции в сектор составят более $108 млрд. Цель — удвоить объем производства блока до 20% мирового рынка к 2030 году.
- Япония и Южная Корея разрабатывают планы потратить миллиарды на стимулирование собственных секторов производства чипов. Японские компании входят в число мировых лидеров по проектированию оборудования для производства чипов, в то время как корейские гиганты Samsung Electronics Co. и SK Hynix Inc. являются мировыми лидерами в производстве чипов памяти, особенно тех, которые используются корпорацией Nvidia для разработки ИИ.
- В феврале Индия одобрила инвестиции в размере 15,2 млрд долларов США в заводы по производству полупроводников, включая предложение Tata Group о строительстве первого в стране крупного завода по производству микросхем.
- В Саудовской Аравии Государственный инвестиционный фонд рассматривает возможность привлечения неопределенных «крупных инвестиций», которые положат начало выходу королевства на рынок чипов в рамках его стремления диверсифицировать экономику, зависящую от ископаемого топлива.
- Министерство торговли Японии выделило около 25,3 млрд долларов на кампанию по выпуску чипов , которая начнется в 2021 году. Проекты включают два литейных завода TSMC на юге Кумамото и еще один литейный завод на севере Хоккайдо, где японское предприятие Rapidus Corp. планирует начать массовое производство логических микросхем по 2 нм технологии в 2027 году.
Какой самый большой риск для мирового производства микросхем?
Потенциальный конфликт из-за Тайваня, который производит большую часть передовых в мире логических полупроводников, а также множество отстающих чипов.
Китай давно заявляет, что остров, находящийся всего в 100 милях (160 километрах) от его побережья, является его собственной территорией и угрожает вторжением, чтобы предотвратить его формальную независимость. США были главным сторонником правительства Тайваня.
Война может отрезать тайваньского гиганта по производству чипов TSMC от его глобальных клиентов. Компания практически в одиночку создала бизнес-модель «литейного производства» — создание чипов, разработанных другими. Крупные клиенты, такие как Apple Inc., дали TSMC огромный объем для создания ведущей в отрасли экспертизы, и теперь мир полагается на нее. Компания обогнала Intel по выручке в 2022 году. Чтобы соответствовать ее масштабу и навыкам, потребуются годы и целое состояние .