США и Европу всё больше беспокоит ускоренное развитие Китая в области производства чипов по устаревшим техпроцессам, которые остаются жизненно важными для мировой экономики. Эта ситуация может привести к доминированию Китая на рынке и создать новые риски для национальной безопасности США и ЕС.

Источник изображения: GDJ / Pixabay

После введения США мер контроля над производством современных чипов, Китай активно инвестирует в производство устаревших чипов. Наиболее совершенными считаются чипы с технологией травления 3 нм. Старыми же являются те, что изготовлены с использованием 28-нм и менее тонких технологий. Эти чипы, хотя и считаются устаревшими, остаются ключевыми компонентами для различных устройств, включая смартфоны, электромобили и военную технику.

Высокопоставленные чиновники ЕС и США опасаются стремления Пекина занять доминирующее положение на рынке. Они беспокоятся, что китайские компании могут вытеснить иностранных конкурентов. В этом случае западные компании могут оказаться в зависимости от поставок этих полупроводников из Китая. Покупка таких критически важных технологических компонентов у Китая может создать риски для национальной безопасности, особенно если кремний необходим в оборонной технике. Министр торговли США Джина Раймондо (Gina Raimondo) подчеркнула, что ситуация требует совместных усилий с союзниками.

США и Европа активно работают над созданием собственного производства чипов. Администрация действующего президента США выделила $52 млрд на реализацию «Закона о чипах и науке» (CHIPS and Science Act). Однако западные компании могут столкнуться с трудностью конкуренции с китайскими заводами, получающими значительные субсидии. Китайские компании строят новые заводы быстрее, чем где-либо в мире. По прогнозам, до 2026 года они построят 26 заводов, использующих 200- и 300-миллиметровые пластины. В Америке за то же время будет построено 16 заводов.

Большие инвестиции позволили китайским компаниям продолжать поставки на Запад, несмотря на растущую напряжённость в отношениях между Вашингтоном и Пекином. Китайский лидер по производству микросхем — компания Semiconductor Manufacturing International Corp. — около 20 % выручки в прошлом году получила от американских клиентов, включая Qualcomm, несмотря на то, что американское правительство внесло её в «чёрный список».

Рост производства устаревших чипов в Китае является сложным и многогранным вопросом, требующим внимания на мировом уровне. Ситуация подчёркивает важность глобального сотрудничества и стратегического планирования в области технологий, которые остаются жизненно важными для современного мира.

Ближе к середине уходящего месяца стало известно, что совместное предприятие Foxconn и Vedanta, в планы которого входила организация на территории Индии выпуска полупроводниковых компонентов, перестанет существовать, а преследовать соответствующую цель Foxconn попытается при поддержке новых партнёров. Тайваньская компания уже договорилась о строительстве в Индии предприятия по выпуску электронных компонентов, как сообщает Reuters.

Источник изображения: Foxconn

Власти южного индийского штата Тамилнад, по данным источника, подписали с Foxconn инвестиционное соглашение, в рамках которого она обязуется построить в регионе предприятие по выпуску электронных компонентов, способное обеспечить работой 6000 местных жителей. Вложения со стороны тайваньской компании в этот проект составят $194 млн.

Данное предприятие будет обслуживать интересы подразделения Foxconn Industrial Internet, которое специализируется на выпуске телекоммуникационного оборудования и промышленных роботов, оно расположится на территории кампуса вблизи столицы штата — города Ченнаи. Предприятие будет функционировать независимо от уже существующей площадки Foxconn в этом регионе, специализирующейся на сборке Apple iPhone и обеспечивающей работой около 35 000 человек. Соглашение об инвестициях в новое предприятие председатель правления Foxconn Янг Лю (Young Liu), как считается, подписал в конце своего визита в Индию. Строительство планируется завершить до конца следующего года. Будет ли новое предприятие Foxconn в Индии обслуживать интересы сторонних клиентов, и на каком виде продукции будет специализироваться, не уточняется.

Официальные представители TSMC мотивы компании, побудившие её начать строительство совместного предприятия с Sony и Denso на западе Японии, обычно объясняют стремлением угодить клиентам, среди которых числятся не только Sony, но и Apple, покупающая у неё датчики изображения для своих смартфонов. Отраслевые источники считают, что у TSMC были и другие причины двинуться в Японию — нужно укреплять отношения с местными поставщиками оборудования и материалов.

Источник изображения: Canon

Такой точкой зрения поделился ресурс DigiTimes в начале текущей недели. Как поясняет источник, в отличие от проектов по строительству предприятий в США и Германии, японская инициатива во многом соответствовала интересам самой TSMC, тогда как западные проекты по локализации производства чипов зародились в силу заинтересованности властей США, Европы и локальных заказчиков. Строительство предприятия на западе Японии идёт без особых проблем, тогда как в США оно столкнулось с дефицитом квалифицированной рабочей силы, а в Германии даже ещё не принято соответствующее решение. По некоторым данным, располагающая предприятиями в окрестностях Дрездена американская компания GlobalFoundries возмущена намерениями местных властей отдать приоритет субсидированию строительства предприятия TSMC. Такие перекосы, по мнению конкурента, нарушают принципы справедливого рыночного соперничества.

Уже к декабрю 2024 года на первой японской площадке совместного предприятия JASM начнётся выпуск 12-нм, 16-нм, 22-нм и 28-нм чипов для нужд Sony и Denso, а второе предприятие может появиться по соседству позже. Для проектов такого уровня это довольно сжатые сроки реализации. Интерес TSMC в его реализации на территории Японии, как считают отраслевые эксперты, изначально заключался в укреплении связей с местными поставщиками технологического оборудования и материалов. Если в сфере поставок литографического оборудования японские компании занимают второе место в мире после США, то по материалам для выпуска чипов Япония лидирует с большим отрывом и долей в 48 % мирового рынка. Фактически, по некоторым из необходимых для обработки кремниевых пластин химикатов Япония вообще является монополистом. TSMC для развития своего бизнеса нужен доступ ко всем этим товарам из Японии.

Совместное предприятие TSMC на западе Японии позволит создать до 7000 новых рабочих мест, причём само JASM будет обеспечивать работой около 1000 человек из этого количества. Остальные вакансии появятся на смежных предприятиях и в экосистеме поставщиков. После объявления TSMC о намерениях реализовать этот проект в Японии более десяти местных компаний объявили о готовности увеличить капитальные расходы. Для TSMC и японских компаний строительство предприятия JASM на западе страны является взаимовыгодным. Тайваньский гигант укрепляет связи с поставщиками, а Япония снижает степень зависимости от поставок чипов из-за рубежа.

Мировые производители микросхем, такие как Intel и Samsung, констатируют, что рынок полупроводников приближается к завершению проблемы затоваривания складов, хотя перспективы спроса со стороны клиентов за пределами индустрии ИИ по-прежнему остаются мрачными. Переизбыток чипов стал уменьшаться в основном из-за сокращения производства, а поставки ПК во 2 квартале снизились всего на 11 % по сравнению со спадом на 30 % в каждом из предыдущих двух кварталов.

Источник изображения: unsplash.com

Поставки чипов для смартфонов, ПК и ЦОД в этом году сократились, поскольку клиенты сокращают расходы на фоне слабой мировой экономики, высокой инфляции и растущих процентных ставок. Это привело к беспрецедентному избытку чипов и стало причиной рекордных совокупных операционных убытков в первом полугодии в размере $12 млрд для двух крупнейших в мире производителей чипов памяти, Samsung и SK hynix.

Медленное восстановление спроса со стороны Китая, крупнейшего в мире покупателя чипов, также ухудшает общие перспективы. Ожидания Samsung и SK hynix на оживление китайского рынка смартфонов не оправдались, что привело к дальнейшему сокращению производства микросхем памяти NAND, широко используемых в смартфонах. Производитель аналоговых микросхем Texas Instruments, половина продаж которого приходится на Китай, прогнозирует выручку и прибыль в 3 квартале ниже целевых показателей Уолл-стрит из-за медленного восстановления спроса и отмены заказов.

И всё же, подводя итоги первого полугодия, эксперты проявляют осторожный оптимизм: по данным исследовательской компании Counterpoint, поставки мобильных телефонов во 2 квартале упали лишь на 8 % по сравнению с 14 % падением в первом квартале. Отмечается рост поставок ПК, но он связан прежде всего с рекламными акциями, коснулся в основном недорогих моделей и оказал ограниченное влияние на восстановление спроса на чипы.

Спрос на чипы для генеративного ИИ демонстрирует стабильный рост, но на этот сектор по-прежнему приходится сравнительно небольшая часть общего спроса. К тому же, отдавая приоритет инвестициям в ИИ, многие клиенты существенно снижают корпоративные расходы на серверы и серверные процессоры. По мнению генерального директора Intel Патрика Гелсингера (Patrick Gelsinger), избыток запасов серверных процессоров сохранится до второй половины года, продажи чипов для ЦОД немного снизятся в 3 квартале, а восстановления продаж можно ожидать лишь в 4 квартале.

Производители оборудования для производства чипов, такие как KLA Corp и Lam Research, стали первыми выгодоприобретателями от бума ИИ. Обе компании ожидают, что квартальная выручка превысит оценки Уолл-стрит, что приведёт к росту их акций. «Серверы ИИ имеют более передовую логику, память и объем хранилища по сравнению с традиционными серверами, каждый дополнительный 1 % проникновения серверов ИИ будет привлекать до $1,5 млрд дополнительных инвестиций» — уверен генеральный директор Lam Тим Арчер (Tim Archer).

Спрос на серверы ИИ отразился и на поставщиках памяти. SK hynix отметила более чем двукратное увеличение спроса на память для серверов ИИ во 2 квартале по сравнению с 1 кварталом, что привело и к росту цены на чипы DRAM. Компания лидирует на рынке памяти DRAM с высокой пропускной способностью (HBM), по состоянию на конец 2022 года она занимала 50 % рынка HBM, на Samsung приходилось 40 %, а на Micron — 10 %.

В последнее время часто упоминались инициативы TSMC по строительству предприятий в США, Японии и Германии, поэтому тайваньское общество было взволновано подобной активностью крупнейшего контрактного производителя чипов, чьи предприятия традиционно были сосредоточены на данном острове. Открывая на этой неделе новый исследовательский центр TSMC на Тайване, руководство компании особо подчеркнуло, что она пустила глубокие корни на этой земле.

Источник изображения: Cheng Ting-Fang, Nikkei

Расположившийся в Синьчжу в десяти минутах езды от штаб-квартиры TSMC исследовательский центр предоставит примерно для 7000 специалистов площади в размере более 300 000 квадратных метров. Сюда переедут команды инженеров, которые обычно размещались в непосредственной близости к производственным предприятиям TSMC, выпускающим профильную продукцию. По словам председателя совета директоров Марка Лю (Mark Liu), в новом исследовательском центре будут вестись работы, направленные на освоение 2-нм, 1,4-нм и прочих прогрессивных литографических норм, а также исследования в области кремниевой фотоники.

Генеральный директор Си-Си Вэй (C.C. Wei) заявил на церемонии открытия нового исследовательского центра: «Открытие глобального научно-исследовательского центра является нашим способом сказать жителям Тайваня, что наши корни останутся на Тайване». В прошлом году TSMC увеличила расходы на исследования и разработки на 23 % до $5,47 млрд, и если средства на строительство новых предприятий в ближайший год будут выделяться в умеренных количествах, то до 70–80 % капитальных затрат всё равно будут связаны с освоением новых литографических норм. Эту сферу, как становится понятно, нужно поддерживать адекватными ресурсами с точки зрения исследований и разработок.

Основателю TSMC Моррису Чану (Morris Chang), который уже не участвует в управлении компанией, по традиции предоставили слово на указанной церемонии. «Когда дело касается технологии, технологическая компания должна быть самодостаточной, а не полагаться исключительно на лицензирование технологий других компаний. Это дух, на котором TSMC настаивала с первого дня», — сказал заслуженный деятель полупроводниковой отрасли компании. Он также добавил, что пройдя 30-летний путь, к моменту освоения 7-нм техпроцесса TSMC смогла утвердиться в статусе мирового лидера. Напомним, что выпускать тестовые 7-нм чипы памяти она начала ещё в июне 2016 года, а у Intel в тот период возникли проблемы с освоением новых техпроцессов, поэтому TSMC и укрепилась в статусе лидера, который Intel хочет себе вернуть к 2025 году.

AMD планирует инвестировать около $400 млн в проекты в Индии в течение следующих пяти лет и открыть свой крупнейший дизайн-центр в Бангалоре, являющемся технологическим хабом страны, сообщил ресурс TechCrunch со ссылкой на заявление технического директора AMD Марка Пейпермастера (Mark Papermaster).

Источник изображения: AMD

Об инвестиционных планах компании Пейпермастер объявил в пятницу на ежегодной конференции SemiconIndia 2023 в штате Гуджарат, где живёт премьер-министр Индии Нарендра Моди (Narendra Modi). «Наши инвестиции будут опираться на более чем два десятилетия роста и успешного присутствия здесь, в Индии», — сообщил топ-менеджер AMD.

Ожидается, что новый дизайн-центр AMD в Бангалоре площадью 500 тыс. кв. футов (46,5 тыс. м²) вступит в строй в конце этого года, увеличив общее количество объектов AMD в Индии до 10, включая офисы в Дели, Гуруграме, Хайдарабаде и Мумбаи. В настоящее время персонал AMD в стране насчитывает более 6500 человек, а число партнёров и подрядчиков достигло 3000. Ожидается, что к концу 2028 года число работников AMD в Индии увеличится ещё на 3000 инженеров.

Индия стремится стать одним из центров глобальной полупроводниковой индустрии, используя экономические стимулы для привлечения производителей микросхем к созданию своих заводов в стране. В июне производитель полупроводников Applied Materials объявил об инвестициях в размере $400 млн в создание инженерного центра в Индии. Производитель компьютерной памяти и хранения данных Micron также сообщил в прошлом месяце о планах инвестировать до $825 млн в строительство завода по производству полупроводников в стране.

Инициатива о субсидировании развития полупроводниковых производств в Европе длительное время трансформировалась из законопроекта в готовый законодательный акт, в первой половине этого месяца его утвердили местные парламентарии, а на этой неделе, по данным Bloomberg, своё положительное решение по законопроекту вынесли министры данного геополитического блока. Теперь €43 млрд субсидий на развитие производства чипов в ЕС смогут предоставляться соискателям.

Источник изображения: GlobalFoundries

Напомним, что укрупнённая цель данного закона — увеличение доли Евросоюза в сегменте выпуска полупроводниковой продукции до 20 % с нынешних 10 % к 2030 году. За время, пока данный законопроект ходил по коридорам власти, многие компании выразили желание построить предприятия по выпуску чипов на территории Европы, а главным бенефициаром принято считать корпорацию Intel, которая готовится возвести в восточной части Германии два предприятия по выпуску чипов, организовать их тестирование и упаковку в Польше, а также развивать свои исследовательские центры в разных странах Европы.

Infineon, STMicroelectronics, Broadcom и некоторые другие компании полупроводникового сектора выразили готовность построить новые предприятия по выпуску чипов на территории Европы. Крупнейший контрактный производитель чипов — тайваньская TSMC, сейчас ведёт решающую стадию переговоров о строительстве первого предприятия на территории Европы, которое может расположиться в Германии. Оно будет сосредоточено на обслуживании нужд местной автомобильной промышленности, из общего бюджета проекта в €10 млрд до половины затрат готовы оплатить власти Германии. Компании Intel они выделят около €10 млрд при общих расходах в размере €30 млрд.

Совокупная инвестиционная программа Intel по развитию европейских предприятий и лабораторий тянет на €80 млрд, поэтому предусмотренные новым законом субсидии наверняка будут распределены между получателями достаточно быстро. Американский «Закон о чипах» накладывает на соискателей некоторые ограничения в части деятельности на территории КНР, но европейские законодатели подобных формальных условий не предусмотрели.

За период с 2020 по 2030 годы мировая полупроводниковая отрасль может увеличить свои обороты почти в два раза до $1 трлн, но попытки США вернуть себе былые позиции в статусе производителя электронных компонентов, по прогнозам представителей отрасли, рискуют споткнуться о серьёзнейший кадровый голод. В частности, из 115 000 созданных к 2030 году новых рабочих мест могут остаться вакантными до 67 000 или около 58 %.

Источник изображения: IBM

Подобными соображениями поделились в новой публикации представители отраслевой ассоциации SIA, которая охватывает подавляющее большинство американских разработчиков и производителей полупроводниковых компонентов. Если в этом году полупроводниковая отрасль США обеспечивала работой около 345 000 человек, то к концу десятилетия численность сотрудников увеличится до 460 000 человек. Компаниям будет сложно заполнить все новые вакансии при нынешних объёмах подготовки кадров на территории США, как утверждают представители ассоциации SIA.

По их прогнозам, к 2030 году потребность национальной отрасли в техниках достигнет 134 300 человек, при этом рынок труда сможет предложить не более 107 900 человек такого профиля. Нехватка инженерных кадров будет ощущаться ещё острее, поскольку их на рынке будет около 41 700 человек при фактической потребности на уровне 69 000 человек. Примерно в такой же пропорции сложится дисбаланс по научным кадрам в полупроводниковой отрасли США: не более 21 100 специалистов при потребности в 34 500 человек.

В вузах США, по словам представителей SIA, сейчас недостаточное количество студентов изучает инженерные дисциплины, фундаментальные науки и математику. Весомая часть выпускников по этим направлениям просто покидает страну — добровольно или по причине сложностей с получением визы в США. Более половины магистров по инженерным специальностям в вузах страны являются приезжими, среди обладателей учёных степеней данная пропорция превышает 60 %. Среди первых количество покидающих страну выпускников американских вузов достигает 80 %, среди вторых — довольно чувствительных 25 %.

Вузы страны должны активнее привлекать студентов на профильные специальности, востребованные в полупроводниковой отрасли, а властям США следует задуматься о послаблениях в сфере иммиграционного законодательства для обладателей полезных для страны навыков. Примером проблем отрасли может служить недавняя задержка с введением в строй предприятия TSMC в Аризоне, которое компания не смогла оснастить технологическим оборудованием в запланированные сроки, поскольку для этого банально не хватило квалифицированных рабочих. Последних пришлось отправлять в командировку с Тайваня, и заинтересованные в реализации проекта власти США пообещали предоставить им визы в упрощённом и ускоренном порядке.

На недавней квартальной конференции руководство TSMC было вынуждено признать, что сейчас компания не в силах удовлетворить спрос на услуги по упаковке и тестированию чипов в полной мере, и ситуацию удастся нормализовать лишь к концу следующего года, но для этого компании придётся буквально удвоить профильные мощности. Сегодня стало известно, что одно из новых предприятий по упаковки чипов появится на севере Тайваня.

Источник изображения: IBM

Его строительство, как сообщает Reuters, обойдётся компании TSMC в $2,9 млрд. Как сообщили представители этого контрактного производителя чипов, ради удовлетворения рыночного спроса на подобные услуги, компания построит предприятие по упаковке чипов с использованием передовых технологий в технопарке Тонлуо округа Мяоли. Сейчас спрос на данные услуги подогревается интересом клиентов к выпуску ускорителей вычислений, которые требуют высокой плотности размещения транзисторов, которая в современных условиях достигается использованием сложной пространственной компоновки кристаллов.

Администрация округа Мяоли на севере Тайваня одобрила проект строительства, выделив подходящий участок земли на территории технопарка Тонлуо. По данным властей, это предприятие сможет обеспечить работой до 1500 человек. В следующем году, как стало известно на прошлой неделе, руководство TSMC собирается от 70 до 80 % капитальных расходов направить на освоение передовой литографии, на зрелую выделить до 10–20 %, а оставшиеся 10 % распределить между проектами по упаковке чипов и прочими потребностями. Если учесть, что рассчитывать на значительное увеличение капитальных затрат TSMC по сравнению с текущим годом ($32 млрд) не планируется, строительство предприятия по упаковке чипов на севере Тайваня наверняка займёт почти весь целевой бюджет.

Ещё несколько лет назад развитие японской полупроводниковой промышленности в области практического применения литографии остановилось где-то на рубеже 40 нм, поскольку всю более продвинутую электронику начали выпускать за пределами страны. По мнению руководства Rapidus, когда в 2027 году в Японии будет налажен выпуск 2-нм чипов, они окажутся до десяти раз дороже нынешних.

Источник изображения: Nikkei, Jun Takai

По словам президента и генерального директора Rapidus Ацуёси Коикэ (Atsuyoshi Koike), на которого ссылается ресурс DigiTimes, способность выпускать 2-нм чипы для японской промышленности имеет решающее значение, поэтому найдутся клиенты, которые готовы платить немалую цену за доступ к 2-нм технологии. Высокопроизводительные вычисления важны для национальной безопасности, передовая литография также будет востребована в сфере автопилота на транспорте и робототехники.

Опытное производство 2-нм чипов на предприятии Rapidus на острове Хоккайдо начнётся в апреле 2025 года. Монтаж и коммутация инженерных систем на предприятии завершатся к сентябрю 2024 года, а к декабрю специалисты приступят к установке технологического оборудования. К началу 2027 года здесь должно быть запущено массовое производство 2-нм чипов. Этим, кстати, Rapidus ограничиваться не собирается, поскольку рядом с первым предприятием будет построено второе, которое будет заточено под использование ещё более продвинутой литографии с нормами тоньше 2 нм. Всего на площадке в Хоккайдо может расположиться от трёх до четырёх производственных цехов Rapidus.

К апрелю текущего года консорциуму уже удалось нанять около 100 инженеров, к концу года это количество может быть удвоено, и первая группа специалистов уже направилась в штат Нью-Йорк для прохождения стажировки в IBM. Чтобы начать опытное производство 2-нм чипов к апрелю 2025 года, Rapidus могут потребоваться от 300 до 500 инженерных специалистов. Среди уже нанятых сотрудников такого уровня немало ветеранов отрасли с многолетним опытом работы за пределами Японии.

По некоторым оценкам, лишь для запуска производства 2-нм чипов на территории страны Rapidus потребуется до $35 млрд. Участники консорциума, к которым относятся крупные японские корпорации и финансовые учреждения, пока не торопятся выделять средства, но руководство Rapidus рассчитывает, что инвесторы скоро поверят в успех и расщедрятся. Кроме того, компания может получить до $2 млрд правительственных субсидий, а Hitachi готова предложить помощь в виде производственного оборудования и технических консультаций. В качестве альтернативы Rapidus рассматривает возможность публичного размещения акций, но пока это лишь теоретическая инициатива.

Первоначально Rapidus будет обслуживать потребности около пяти компаний, но со временем их количество приблизится к десяти. Это не так много на фоне крупных контрактных производителей, но Rapidus и не стремится к этому. Зато привлечь клиентов из числа облачных гигантов мирового уровня типа Google, Microsoft или Amazon японский производитель попытается.

Объёмы выпуска чипов на мощностях Rapidus будут небольшими. Об этом позволяет говорить хотя бы стремление компании анализировать информацию по результатам обработки каждой кремниевой пластины. По замыслу руководства, это позволит быстрее получать обратную связь с разработчиком чипов, и в конечном итоге ускорить сам процесс вывода на рынок готовой продукции. Глава Rapidus в своём интервью также философски отметил, что зарабатывание денег не является основной целью компании, и основная задача — предоставлять обществу технологии, которые делают людей более счастливыми.

Макроэкономические сложности не мешают властям Германии трезво оценивать риски, связанные с зависимостью локальной промышленности от поставок полупроводниковых компонентов, поскольку пандемия с её дефицитом чипов преподнесла определённые уроки. До 2027 года правительство страны собирается выделить компаниям, строящим в Германии предприятия по выпуску чипов, до 20 млрд евро субсидий.

Источник изображения: Bundesregierung/Kugler

К такому выводу приходит Bloomberg, обобщая имеющуюся информацию о бюджетных планах Германии до 2027 года. Источником финансирования данных проектов станет так называемый Фонд климата и трансформации, который изначально формировался под нужды декарбонизации национальной экономики, но в условиях дефицита бюджета вполне может быть адаптирован под финансирование проектов по строительству в Германии предприятий полупроводниковой отрасли. К слову, основная часть субсидий достанется зарубежным компаниям, но немецких чиновников, по всей видимости, это не особо беспокоит. Указанный фонд будет распоряжаться средствами в сумме до 180 млрд евро, но лишь некоторая их часть будет направлена на нужды стимулирования производства чипов на территории Германии.

По имеющимся данным, 10 млрд до 2027 года будут выделены корпорации Intel, которая построит в окрестностях Магдебурга два предприятия по обработке кремниевых пластин. Правительственные субсидии, таким образом, покроют около трети всех расходов американской корпорации. Это вполне соответствует той бизнес-модели расширения производственных мощностей, которой придерживается действующий генеральный директор Intel Патрик Гелсингер (Patrick Gelsinger).

Напомним, что выступая на недавней квартальной отчётной конференции, представители TSMC не скрывали своих намерений построить в Германии предприятие по контрактному производству чипов для нужд местной автомобильной промышленности. Ориентация на зрелую литографию в данном случае несколько уменьшает бюджет проекта, поэтому в Bloomberg считают, что при общей сумме затрат TSMC на уровне 10 млрд евро половина суммы будет покрыта государственными субсидиями.

Около миллиарда евро может быть направлено на субсидирование предприятия Infineon по выпуску чипов в окрестностях Дрездена, общий бюджет строительства достигнет 5 млрд евро. Ещё 750 млн евро могут быть предоставлены совместному предприятию ZF и Wolfspeed по производству силовых полупроводниковых компонентов на основе карбида кремния, которые востребованы в автопроме. Bosch и GlobalFoundries тоже готовы расширять свои предприятия по производству чипов в Германии, хотя о соответствующих планах они предпочитают много не говорить, поэтому совокупная сумма в 20 млрд евро субсидий быстро найдёт благодарных получателей.

До американской программы субсидирования на сумму свыше $52 млрд, которая предусмотрена на ближайшие пять лет в рамках так называемого «Закона о чипах», германская инициатива дотянуть по своим масштабам не может, но та же Япония на ближайшие пару лет пока выделила только $14 млрд, а Индия рассчитывает привлечь инвесторов к строительству локальных предприятий по выпуску чипов за счёт субсидий на сумму $10 млрд. На этом фоне правительство Германии отличается щедростью и может претендовать на проводника одной из самых крупных в Европе программ по стимулированию локального производства чипов. Власти Евросоюза в целом готовы поддержать местную полупроводниковую отрасль, выделив 43 млрд евро до конца десятилетия, но Германия со своей обособленной программой невольно отводит себе центровую роль. Напомним, что Польша, Франция, Италия и Испания также претендуют на субсидии Евросоюза в сфере строительства локальных предприятий полупроводникового профиля.

С конца прошлого года власти США говорили с коллегами из Японии и Нидерландов о необходимости синхронизации санкций на поставку оборудования для производства чипов в неблагонадёжные страны, среди которых негласно лидировал Китай. Оба внешнеполитических союзника долго согласовывали ужесточение мер со своими парламентариями, но в итоге расширенные санкции в этой сфере начали действовать в Японии с этого воскресенья.

Источник изображения: Nikon

По этому поводу издание Nikkei Asian Review выпустило новость ранним утром 23 июля, сообщив о добавлении в список экспортного контроля Японии двадцати трёх новых наименований, включая некоторые виды оборудования, необходимые для работы с так называемой EUV-литографией. Данный вид технологии позволяет выпускать продвинутые полупроводниковые компоненты в рамках 7-нм и более «тонких» литографических норм. Считается, что соответствующие ограничения лишат КНР возможности продвинуться в развитии национальной полупроводниковой промышленности.

Между тем, японским поставщикам в этом отношении есть, что терять. По данным прошлогодней статистики, до трети всего поступившего в Китай оборудования для производства чипов было импортировано именно из Японии. Как отмечают местные СМИ, новые правила экспортного контроля Японии предусматривают упрощённую процедуру оформления лицензий на поставку оборудования для 42 стран и территорий, которые можно условно назвать «дружественными».

Власти Нидерландов свой шаг по ужесточению правил экспортного контроля должны сделать первого сентября этого года. Сканеры для работы с EUV-литографией из этой страны не поставляются в Китай с 2019 года, но очередной этап ограничений должен коснуться менее продвинутого оборудования для работы с DUV-литографией. Японские поставщики оборудования могут отчасти компенсировать свои потери от санкций в том случае, если китайские клиенты увеличат объёмы закупок оборудования для производства чипов с использованием более зрелых литографических норм. С августа китайские власти ограничивают экспорт в недружественные страны галлия и германия, которые востребованы в мировой полупроводниковой промышленности, поэтому без ответа ограничительные меры Японии и Нидерландов формально не останутся.

Компания Intel последние полтора года буквально на каждом углу твердит, что намерена вернуть себе технологическое лидерство в сфере литографии к 2025 году. К тому времени она собирается освоить техпроцесс Intel 18A, а годом ранее в рамках технологии 20A она начнёт применять транзисторы со структурой RibbonFET и схему PowerVIA с подводом питания с обратной стороны чипа. Если опираться на новые комментарии представителей TSMC, тайваньский конкурент Intel последнее из новшеств своим клиентам предложит не ранее 2026 года.

Источник изображения: Intel

На минувшей квартальной отчётной конференции генеральный директор TSMC Си-Си Вэй (C.C. Wei) заявил, что техпроцесс N2 осваивается компанией в полном соответствии с графиком, и в массовом производстве он будет внедрён в 2025 году. TSMC в рамках технологии N2 будет использовать новую структуру транзисторов с так называемыми нанолистами (с круговым затвором) — Intel же её разновидность по имени RibbonFET при удачном стечении обстоятельств рассчитывает внедрить уже в 2024 году. Как считает глава TSMC, технология нанолистов предложит клиентам компании в рамках норм N2 лучшее сочетание производительности и энергопотребления на рынке, а также самую высокую плотность размещения транзисторов. Это позволит TSMC укрепить своё технологическое лидерство к моменту появления техпроцесса N2 на рынке, как считают в компании.

Однако следует учесть, что Intel свою структуру RibbonFET собирается внедрить в рамках техпроцесса 20A уже в следующем году — по крайней мере, на уровне прототипов. С этой точки зрения, если учитывать упоминания представителей TSMC о внедрении нанолистов в 2025 году, американский производитель чипов может претендовать на лидерство по срокам внедрения подобного новшества.

Генеральный директор TSMC попутно напомнил, что в рамках семейства техпроцессов N2 компания собирается внедрить и схему питания с обратной стороны чипа. По его словам, это новшество будет больше востребовано в сегменте высокопроизводительных вычислений. Скорость переключения транзисторов оно позволит поднять на 10–12 %, а плотность размещения транзисторов увеличить на 10–15 % по сравнению с базовым вариантом N2. Технически TSMC предложит данную схему питания чипов уже во второй половине 2025 года, но потребителям она станет доступна в массовом производстве лишь в 2026 году. Это значит, что и здесь TSMC тоже отстанет от Intel, причём сразу на полтора или два года, если в планах последней не возникнет непредвиденных задержек.

Глава TSMC добавил, что компания наблюдает высокий интерес клиентов к техпроцессам семейства N2 как со стороны разработчиков высокопроизводительных чипов, так и в сегменте смартфонов. В ходе беседы с аналитиками на отчётном мероприятии представители TSMC были вынуждены признать, что по мере смены техпроцессов компании удаётся повышать быстродействие транзисторов на всё меньшую величину. В рамках техпроцессов N2 достичь заметного прироста производительности по прежним меркам тоже не удастся, но клиенты в последнее время всё чаще заостряют внимание на повышении энергоэффективности, поэтому компания решила уделить этой оптимизации должное внимание при освоении данной литографической технологии. В сегменте центров обработки данных, по словам главы TSMC, это очень ценится.

Так называемое второе поколение 3-нм техпроцесса в исполнении TSMC обычно фигурировало во внутренних документах тайваньской компании под обозначением N3E и было привязано по срокам внедрения ко второй половине 2023 года. На минувшей квартальной конференции представители TSMC уточнили, что к массовому производству чипов по технологии N3E компания будет готова приступить в четвёртом квартале текущего года.

Источник изображения: TSMC

Генеральный директор TSMC Си-Си Вэй (C.C. Wei) на отчётом мероприятии в конце этой недели заявил буквально следующее: «N3E расширяет наше семейство N3 за счёт возросшего быстродействия, сниженного энергопотребления и уровня выхода годной продукции, а также обеспечивает полную поддержку платформ как в сегменте высокопроизводительных вычислений, так и для применения в смартфонах. N3E прошёл квалификационные тесты, достиг целевых показателей по быстродействию и уровню брака, в массовое производство он будет запущен в четвёртом квартале этого года».

Напомним, если базовый вариант техпроцесса N3, который компания TSMC использует для массового производства компонентов по заказу той же Apple с конца прошлого года, обеспечивает снижение энергопотребления до 25–30 %, улучшение производительности на 10–15 % и экономию площади кристалла до 42 % по сравнению с техпроцессом N5, то в случае с N3E за счёт некоторого уменьшения плотности размещения транзисторов (на 7,8 % по сравнению с N3) предлагает более высокий уровень выхода годной продукции и упрощение самого производства, что благоприятно сказывается и на себестоимости продукции. Кроме того, N3E увеличивает экономию в энергопотреблении до 32 % по сравнению с N5, а производительность транзисторов возрастает на 18 % вместо 15 % у базового N3.

По сути, N3E лишь немногим жертвует с точки зрения плотности размещения транзисторов по сравнению с N5: она увеличивается в 1,6 раза вместо 1,7 раз у более дорогого в производстве N3. Как ожидается, N3E сможет привлечь большее количество клиентов к услугам TSMC, чем это удалось N3. Впрочем, даже базовый вариант своего 3-нм техпроцесса руководство компании считает лучшим на рынке с точки зрения производительности, плотности размещения транзисторов и энергопотребления, а потому подчёркивает, что во второй половине текущего года объёмы выпуска чипов с его использованием заметно возрастут, причём как в сегменте высокопроизводительных вычислений, так и в сегменте смартфонов.

Руководство TSMC на этой неделе также выразило надежду, что семейство 3-нм техпроцессов в исполнении компании сформирует долговременный спрос со стороны клиентов, и этот технологический цикл будет долгоиграющим с точки зрения продолжительности присутствия на рынке. Базовый техпроцесс N3 к концу этого года будет формировать от 4 до 6 % совокупной выручки компании, хотя пока в отчётности TSMC он вообще не упоминается, хотя фактически используется в серийном производстве с начала текущего года, как минимум.

Этими двумя разновидностями 3-нм техпроцесса TSMC ограничиваться не собирается. Ко второй половине следующего года компания готовится освоить техпроцесс N3P, который снизит энергопотребление на 5–10 % по сравнению с N3E, поднимет быстродействие на 5 % и на 4 % увеличит плотность размещения транзисторов. К 2025 году специально для самых производительных чипов будет внедрён техпроцесс N3X, который позволит применять более высокие напряжения и поднимет быстродействие как минимум на 5 %, но ценой более высокого энергопотребления по сравнению с N3P. Зато плотность размещения транзисторов «трогать» не будут, и она останется на одном уровне с N3P. С этой точки зрения жизненный цикл 3-нм техпроцессов в производственной программе TSMC действительно будет продолжительным.

Так называемый «Закон о чипах», который подразумевает субсидирование национальной полупроводниковой отрасли США в размере $52 млрд, позволил запустить и некоторые инициативы, направленные на развитие данной отрасли в соседних странах. По крайней мере, в этом месяце стало известно о намерениях властей США сотрудничать в полупроводниковой сфере с Панамой и Коста-Рикой.

Источник изображения: Intel

С последней из стран корпорацию Intel связывает давнее сотрудничество, поскольку с 1997 года здесь действовало предприятие по тестированию и упаковке процессоров и наборов системной логики. К 2014 году оно практически осталось без работы, поскольку всю нагрузку в этой сфере Intel перераспределила в пользу аналогичных предприятий в Китае, Малайзии и Вьетнаме. Предприятие в Коста-Рике тогда было законсервировано, но возобновило работу в 2021 году, когда пандемия резко подстегнула спрос на полупроводниковые компоненты.

На прошлой неделе власти Коста-Рики выступили с одобрением намерений США включить эту страну в программу развития цепочек поставок национальной полупроводниковой отрасли. Созданный для этих целей Международный фонд в области инноваций и технологической безопасности (ITSI) получил средства в объёме $500 млн, которые сможет равными частями использовать на протяжении ближайших пяти лет для развития сотрудничества с ближайшими союзниками США в сфере поставок полупроводников.

На какие цели конкретно будут направлены средства фонда в Коста-Рике, не уточняется, но на первых порах местная полупроводниковая отрасль должна пройти процедуру аудита, аналогичная процедура предусмотрена для местных законов, а региональный рынок труда будет проанализирован на тему соответствия интересам американских кураторов.

Как поясняет Bloomberg, аналогичная инициатива будет реализована США и в сотрудничестве с Панамой. Министры торговли обеих стран встречались в мае и июле этого года, чтобы изучить вопрос развития в Панаме бизнеса по сборке полупроводниковых компонентов. В 2021 году Панама экспортировала полупроводниковых изделий на сумму $1,1 млн, преимущественно в соседние Гондурас и Коста-Рику, но поддержка властей США наверняка позволит расширить данную деятельность и на более влиятельного северного соседа. По словам представителей Госдепа США, власти этой страны рассматривают Панаму как партнёра, способного обеспечить стабильность и многообразие цепочек поставок полупроводниковых компонентов.