К недавним переговорам по внешнеторговой политике в отношении Китая власти США подошли подготовленными в том смысле, что в случае отсутствия прогресса они были готовы ввести более жёсткие ограничения на поставки в КНР оборудования, используемого для производства полупроводниковых компонентов.

Источник изображения: ASML

Об этом сегодня сообщило издание The Wall Street Journal, справедливо отметив, что идти на эти меры по факту состоявшихся переговоров в Лондоне не потребовалось. Американские чиновники были готовы запретить поставки в Китай оборудования для производства более широкого ассортимента чипов, начиная от используемых в смартфонах и заканчивая автомобильными. До сих пор подобные меры охватывали только достаточно продвинутые чипы, используемые для ускорения вычислений и разработки систем искусственного интеллекта, для производства которых требовалось самое современное литографическое оборудование.

Такие ограничения сократили бы выручку американских поставщиков оборудования для производства чипов на многие миллиарды долларов, поскольку в сфере зрелой литографии китайские клиенты продолжают на него полагаться. Поскольку по итогам переговоров Лондоне стороны пошли на взаимные уступки, вводить более жёсткие ограничения американцам не потребовалось. Источник не уточняет, готово ли правительство США вновь вернуться к этому варианту ужесточения санкций против Китая в случае обострения ситуации.

В подобных случаях, когда ограничения не касаются отдельных китайских компаний типа Huawei и SMIC, в США находятся силы, лоббирующие как усиление санкций, так и сохранение статуса кво, либо даже введение послаблений. Не секрет, что запрет на экспорт определённых видов продукции из США в КНР вредит американскому бизнесу. Ярым противником санкций, например, является основатель Nvidia Дженсен Хуанг (Jensen Huang), чья компания за несколько лет санкций уже была вынуждена сократить свою долю на китайском рынке ускорителей вычислений с 95 до 50 %. Теряя в выручке из-за санкций против Китая, американские компании способны меньше средств направлять на исследования и разработки, и это замедлит технологическое развитие самой Америки. Данные доводы в своё время удержали администрацию Байдена от введения более широких экспортных ограничений в отношении КНР.

Американские поставщики литографического оборудования типа Applied Materials, KLA и Lam Research в последние годы до 40 % своей выручки получали в Китае, поэтому дальнейшее «закручивание гаек» непосредственно угрожало их бизнесу существенной потерей доходов. Глава Бюро промышленности и безопасности в составе Министерства торговли США Джеффри Кесслер (Jeffrey Kessler) во время недавних парламентских слушаний дал понять, что его ведомство сохранит высокую активность в части контроля за экспортом полупроводниковых технологий в Китай, но добавил, что любые дополнительные меры должны быть эффективными. При Кесслере выдача экспортных лицензий на поставку оборудования для выпуска чипов в Китай замедлилась, как отмечают источники.

Масштабные увольнения в последние годы стали нормой для крупных американских компаний технологического сектора, но глубина кризиса Intel заставляет этого производителя процессоров сокращать даже специалистов, занятых в сфере выпуска продукции. Их численность уже к концу июля может снизиться на 15 или 20 %.

Источник изображения: Intel

По крайней мере, такую информацию сотрудники Intel получили от руководства в новой корпоративной рассылке от лица вице-президента компании по производству Наги Чандрасекарана (Naga Chandrasekaran). О намерениях Intel сократить штат сотрудников производственного подразделения Intel Foundry сообщалось ранее, но тогда не были известны масштабы этого сокращения. Уже в следующем месяце от 15 до 20 % его сотрудников могут потерять работу, как заявляет руководство.

В конце прошлого года штат Intel насчитывал 109 000 человек, но какая часть из них задействована в производстве чипов, определить сложно. По некоторым оценкам, в июле работу потеряют более 10 000 сотрудников компании. Как сокращения будут распределяться между различными структурными единицами Intel Foundry и должностями, не уточняется. Одно из крупнейших предприятий Intel по выпуску чипов расположено в Орегоне, местное подразделение компании обеспечивает работой около 20 000 человек, поэтому среди местных сотрудников компании предсказуемо распространились переживания по поводу своей дальнейшей судьбы.

Когда в прошлом году Intel сокращала общую численность штата на 15 000 человек, то примерно 3000 из них потеряли работу в Орегоне. В прошлом году Intel активно прибегала к увольнениям на добровольной основе, привлекая потенциальных кандидатов щедрыми выходными пособиями. В этом году, как отмечается, основными критериями станут функциональная востребованность и уровень квалификации сотрудников. О всех сокращаемых специалистах Intel обещает должным образом позаботиться.

В прошлом году по «Закону о чипах» компании Intel было обещано выделение субсидий в размере $7,9 млрд на строительство предприятий в Орегоне, Аризоне, Нью-Мексико и Огайо. Последний из проектов был смещён по срокам реализации на 2030 год, судьба остальных пока под вопросом из-за прихода к власти Дональда Трампа (Donald Trump) с его скептическим отношением к субсидиям. В прошлом году Intel успела получить только $1 млрд субсидий, прочая часть суммы пока остаётся в государственном бюджете. Власти Орегона согласились выделить Intel дополнительно $115 млн на расширение локального производства, но судьба этих средств сильно зависит от численности вакансий на местном предприятии компании, а в условиях намерений сократить часть персонала говорить о расширении штата бессмысленно.

Ранее цель, формулируемая властями КНР перед местными автопроизводителями, подразумевала увеличение доли локально разработанных и выпускаемых полупроводниковых компонентов до 25 % по итогам текущего года. Теперь график миграции ускорен, он подразумевает полный переход к 2027 году.

Источник изображения: Nvidia

Правда, данные сроки являются рекомендательными и не требуют от всех участников китайского автомобильного рынка полной миграции на выпущенные в Китае чипы к 2027 году. Активизация чиновников на данном направлении вполне объяснима тревогой государственных структур КНР по поводу дальнейшего ужесточения санкций США в отношении поставок чипов в Китай. К счастью, для производства основной части ассортимента полупроводниковых компонентов автомобильного назначения требуют достаточно зрелые техпроцессы с нормами от 14 нм и выше, а таких мощностей на территории Китая сейчас в избытке.

На данном этапе, как отмечает Nikkei Asian Review, от китайских автопроизводителей требуется отчитаться перед властями о степени локализации компонентной базы на полупроводниковом направлении. Особое внимание уделяется компаниям с государственным участием. По неофициальным данным, готовность следовать намеченным рекомендациям в той или иной мере выразили SAIC, FAW, GAC, Changan, Great Wall Motor, BYD, Li Auto и Geely. Все перечисленные компании готовятся выпустить модели машин, оснащаемые исключительно китайскими чипами, причём уже в 2026 году они выйдут на рынок в исполнении как минимум двух марок.

Впрочем, оценка степени локализации традиционно имеет не совсем чёткие критерии. Например, зарубежные разработчики чипов стали больше продукции заказывать китайским контрактным производителям. Относятся ли чипы зарубежной разработки, выпущенные в Китае, к «локализованным» с точки зрения властей страны, пока понять сложно. Ясно лишь, что китайские автопроизводители получили установку отдавать предпочтение именно чипам локальной разработки, созданным китайскими компаниями.

До сих пор слабым звеном в цепочках снабжения китайского автопрома остаются передовые чипы, поставляемые американскими компаниями Nvidia и Qualcomm для использования в системах активной помощи водителю и бортовых информационно-развлекательных системах. Власти США в случае обострения «торговой войны» вполне могут перекрыть каналы их поставок, поэтому китайским производителям необходимо искать альтернативы уже сейчас. Некоторые автопроизводители типа XPeng и Xiaomi готовы самостоятельно разрабатывать чипы различного назначения.

Сами по себе высокие темпы развития китайской автомобильной промышленности, в сочетании со взятым курсом на импортозамещение, уже привели к значительному сокращению сроков сертификационных испытаний полупроводниковых компонентов. Если ранее на одобрение новых компонентов к использованию в автопроме уходило от трёх до пяти лет, то теперь по некоторым менее ответственным позициям сертифицирующие органы в КНР укладываются в срок от шести до девяти месяцев. Правда, действительно ответственных компонентов, влияющих на безопасность движения, эти послабления не касаются. Переход на китайские изделия осуществляется не только по чипам, но и сопутствующим материалам и изделиям.

В любом случае, быстрым такой переход не будет. По оценкам канадской TechInsights, китайская полупроводниковая промышленность в текущем году будет способна удовлетворить лишь 17,5 % спроса на интегральные микросхемы при общей ёмкости национального рынка в $185 млрд. При этом к 2027 году КНР будет контролировать 40 % мировых объёмов производства чипов, выпускаемых по зрелым техпроцессам (от 14 нм и выше). Ещё в 2023 году этот показатель не превышал 31 %. Для сравнения, США на этом рынке занимают только 5 %.

Следование Тайваня в кильватере американских санкций казалось таким естественным, что новость о дополнительных ограничениях со стороны властей острова в отношении пары китайских компаний стала неожиданностью. Оказывается, теперь Huawei и SMIC лишены права доступа к ряду тайваньских технологий, материалов и оборудования.

Источник изображения: ASML

Помимо непосредственно Huawei Technologies и крупнейшего китайского контрактного производителя чипов SMIC, под экспортные ограничения на Тайване попали некоторые дочерние структуры указанных китайских компаний. Прежде чем поставлять какие-либо товары и услуги этим контрагентам в Китае, тайваньские компании вынуждены будут запросить у властей острова специальные экспортные лицензии.

Ещё в 2023 году агентство Bloomberg сообщало, что некоторые тайваньские компании помогают китайской Huawei создавать инфраструктуру по производству чипов и оборудования для их изготовления на юге Китая. Новые ограничения по меньшей мере частично лишат Huawei и SMIC доступа к тайваньским технологиям строительства промышленных объектов, а также материалам и оборудованию. Власти острова ставят задачу усложнить для китайских компаний выпуск передовых полупроводниковых компонентов для систем искусственного интеллекта.

Примечательно, что под санкции попали и зарубежные представительства Huawei в Японии, России и Германии. В значительной степени эти ограничения повторяют наложенные ранее американскими властями. До этого случая власти Тайваня не переходили на адресные санкции в отношении китайских компаний, обычно ограничения касались товарных категорий как таковых. TSMC закрыла для Huawei доступ к своим контрактным услугам с 2020 года. После того, как Huawei и SMIC к 2023 году продемонстрировали 7-нм чип собственного производства, США всполошились и начали искать способы дополнительного сдерживания технологического развития КНР.

Внутри компании Intel для сотрудников была опубликована записка, в которой сообщается, что её ожидают новые волны сокращений персонала. Первая фаза увольнений начнётся в середине июля и завершится к концу того же месяца, пишет издание OregonLive. Под сокращение попадут сотрудники Intel Foundry — производственного подразделения, занимающегося выпуском чипов.

Источник изображения: Intel

«Мы принимаем меры по созданию более гибкой Intel Foundry, ориентированной на инженеров и техников, которая готова завоевать доверие клиентов […] Эти решения чрезвычайно трудны, но они необходимы, чтобы помочь Intel занять более конкурентоспособную позицию на рынке и обеспечить нашей компании прочную основу для будущего», — сообщило руководство компании в служебной записке для сотрудников завода в понедельник, с которой ознакомились OregonLive.

В сообщении для сотрудников не уточняется количество персонала и позиции, которые попадут под сокращение. Сотрудники других отделов Intel, в анонимном разговоре с OregonLive сообщили, что их бизнес-подразделения работают по схожему графику, но им была предоставлена ​​некоторая гибкость для проведения увольнений по собственному усмотрению при условии, что они достигнут финансовых целей, установленных высшим руководством. Официально в Intel не стали комментировать возможные увольнения. В своём заявлении компания отметила, что работает над тем, чтобы стать быстрее и эффективнее.

«Устранение организационной сложности и расширение прав и возможностей наших инженеров позволит нам лучше обслуживать потребности наших клиентов и усилить нашу работу. Мы принимаем эти решения на основе тщательного рассмотрения того, что необходимо для позиционирования нашего бизнеса в будущем», — заявила компания в четверг.

Новый генеральный директор Intel Лип-Бу Тан (Lip-Bu Tan) объявил о планах сокращения сотрудников в апреле, после того как компания отчиталась о неутешительных квартальных результатах и падении продаж. Intel приходится бороться с жёсткой конкуренцией, спадом спроса на рынке ПК и ноутбуков, а также с ростом интереса к искусственному интеллекту — огромному рынку, для которого у неё фактически нет передовых предложений.

В прошлом году, ещё под руководством бывшего гендиректора Пэта Гелсингера (Pat Gelsinger), и в ответ на растущие финансовые сложности, Intel сократила свой штат на 15 тыс. человек. Это был самый большой цикл сокращений в истории компании, который стоил 3000 человек из Орегона своих рабочих мест. Как сообщается, компания по-прежнему остаётся крупнейшим работодателем в штате Орегон, где работают порядка 20 000 человек.

В частном порядке и на интернет-форумах сотрудники Intel сетовали на то, что Тан ничего не сказал им о своих планах относительно компании с момента объявления о предстоящих увольнениях в апреле. Тогда новый генеральный директор заявил инвесторам, что «немного рановато» описывать его стратегию спасения бизнеса. Руководить компанией он начал в марте.

В последующих заявлениях Тан отметил, что намерен сделать акцент на инженерии и хочет сократить слои «бюрократии» в компании, которые, по его мнению, являются причиной замедления темпов инноваций Intel. Главный финансовый директор Дэвид Цинснер (David Zinsner) заявил на инвестиционной конференции в прошлом месяце, что Тан «не думает о масштабных изменениях».

Китайские СМИ сообщили, что в стране создан первый в мире полный цикл производства фотонных чипов на тонкоплёночном ниобате лития (LiNbO₃). Пилотная линия будет ежегодно обрабатывать 12 000 пластин диаметром 6 дюймов (150 мм). Это мелкосерийное и штучное производство, ориентированное на научные и опытные цели. Ниобат лития считается одним из наиболее перспективных материалов для кремниевой фотоники, которая обещает революцию в области связи, вычислений и квантовых технологий.

Источник изображений: CHIPX

Линия создана после 15 лет разработки техпроцессов в Центре по исследованию и производству фотонных чипов Jiao Tong University Chip Hub for Integrated Photonics Xplore (CHIPX) — научно-производственном центре при Шанхайском университете Цзяо Тун, расположенном в городе Уси, провинция Цзянсу, Китай. Строительство опытной производственной линии началось в 2022 году и заняло три года. В составе линии — более 110 современных инструментов для изготовления КМОП-чипов (CMOS). Линия полностью самодостаточна: она включает фотолитографию, нанесение тонких плёнок, травление, обработку, нарезку, метрологию и упаковку — всё это разработано специально для работы с тонкими плёнками из ниобата лития.

Разработчики техпроцесса и производственной линии подчёркивают, что всё оборудование закуплено у зарубежных поставщиков. Обработка 150-мм подложек не подпадает под действие санкций США и их партнёров, что позволило китайским инженерам без помех создать уникальную производственную инфраструктуру. Часть оборудования уже научились обслуживать в стране, что снижает риск негативного воздействия возможных новых санкций. В будущем разработчики намерены использовать либо восстановленное оборудование, либо отечественные аналоги — это потребуется для перехода на обработку подложек диаметром 200 мм.

Ниобат лития считается перспективным материалом для использования в фотонных чипах в широком спектре задач. Его нелинейные оптические свойства позволяют создавать, например, умножители частоты и модуляторы, а высокая чистота материала и широчайшая пропускная способность — до 110 ГГц при минимальных затуханиях — делают его идеальным для создания как фотонных процессоров (логических схем), так и интерфейсов. Всё это необходимо для развития технологий связи шестого поколения (6G), искусственного интеллекта и квантовых платформ.

Китай готов менять реальность в этих сферах — пока не в массовом объёме, но вполне достаточном для формирования точек технологического прорыва. Те разработки, на реализацию которых раньше уходил целый год, теперь могут воспроизводиться каждую неделю благодаря новой линии.

Японское совместное предприятие TSMC, Sony и Denso, получившее наименование JASM, стало самым быстрым с точки зрения практической реализации проектом тайваньского контрактного производителя чипов за пределами Тайваня. При этом с приходом к власти в США Трампа внимание переключилось на предприятия TSMC в Аризоне, но компания недавно открыла совместный исследовательский центр в Японии.

Источник изображения: TSMC

Партнёром TSMC по разработкам и исследованиям станет Токийский университет, и это будет первый подобный объект компании за пределами Тайваня. Профильная лаборатория расположится на территории университетского кампуса в одном из районов японской столицы, как уточняет Nikkei Asian Review. По данным совместного пресс-релиза, исследовательский центр сосредоточится на широком спектре технологий, применяемых при производстве чипов, от материалов до методов упаковки.

Токийский университет при этом преследует цель увеличения количества японских специалистов, занимающихся проблемами современной полупроводниковой отрасли. Здесь смогут проходить стажировку аспиранты университета. Возглавлять лабораторию будет представитель вуза, но второй руководитель будет представлять интересы компании TSMC. Как отмечает руководство производителя чипов, с открытием центра сотрудничество с японским вузом выйдет на «стратегический уровень». Географическая близость Тайваня, как и в случае со строительством предприятия JASM, позволит ускорить обмен опытом между партнёрами. К 2027 году TSMC собирается ввести в строй своё второе предприятие на территории Японии.

Исследователи Китайской государственной лаборатории по разработке процессоров и Исследовательского центра интеллектуального программного обеспечения сообщили о создании ИИ-платформы для автоматизированной разработки микросхем. Проект с открытым исходным кодом QiMeng использует большие языковые модели (LLM) для «полностью автоматизированного проектирования аппаратного и программного обеспечения», а также может применяться для проектирования «целых CPU».

Источник изображений: Китайская академия наук

По словам разработчиков, чипы, разработанные QiMeng, соответствуют производительности и эффективности тех микросхем, которые были созданы экспертами-людьми. На базе QiMeng исследователи в качестве примера уже спроектировали два процессора: QiMeng-CPU-v1, сопоставимый по возможностям с Intel 486; и QiMeng-CPU-v2, который, как утверждается, может конкурировать с чипами на Arm Cortex-A53. Стоит отметить, что разница между этими продуктами составляет 26 лет. Чип Intel 486 был представлен в 1986 году, а Arm Cortex-A53 — в 2012-м.

QiMeng состоит из трёх взаимосвязанных слоёв: в основе лежит доменно-специфическая модель большого процессорного чипа; в середине — агент проектирования аппаратного и программного обеспечения; верхним слоем выступают различные приложения для проектирования процессорных чипов. Все три слоя работают в тандеме, обеспечивая такие функции, как автоматизированное front-end-проектирование микросхем, генерация языка описания оборудования, оптимизация конфигурации операционной системы и проектирование цепочки инструментов компилятора. По словам разработчиков платформы, QiMeng может за несколько дней сделать то, на что у команд, состоящих из людей-инженеров, уйдут недели работы.

В опубликованной статье, описывающей особенности платформы QiMeng, её разработчики также освещают проблемы, с которыми приходится сталкиваться при текущем проектировании чипов, включая «ограниченную технологию изготовления, ограниченные ресурсы и разнообразную экосистему». QiMeng же стремится автоматизировать весь процесс проектирования и проверки чипов. По словам разработчиков, цель заключалась в повышении эффективности, снижении затрат и сокращении циклов разработки по сравнению с ручными методами проектирования микросхем, а также в содействии быстрой настройке архитектур микросхем и программных стеков, специфичных для конкретной области.

Как пишет Tom’s Hardware, крупные западные технологические компании, занимающиеся проектированием микросхем, такие как Cadence и Synopsys, тоже активно внедряют ИИ в процессы создания чипов. Например, Cadence использует несколько ИИ-платформ для ключевых этапов проектирования и проверки. В свою очередь, ИИ-платформа DSO.ai от Synopsys, по последним подсчётам, помогла с разработкой более 200 проектов микросхем.

Анонс платформы QiMeng произошёл на фоне давления властей США на ведущих поставщиков программного обеспечения для автоматизации проектирования электроники (EDA), чтобы те прекратили продажу инструментов для проектирования микросхем в Китай, что ещё больше усложнило задачу Пекина по укреплению своей полупроводниковой промышленности. Разработчики QiMeng отмечают, что Китай должен отреагировать, поскольку технология проектирования чипов является «стратегически важной отраслью». Издание South China Morning Post со ссылкой на данные последнего анализа Morgan Stanley сообщает, что на долю Cadence Design Systems, Synopsys и Siemens EDA в прошлом году пришлось в общей сложности 82 % выручки на китайском рынке EDA.

В публичной сфере президенту США Дональду Трампу (Donald Trump) чаще приходилось высказываться о нежелании Apple налаживать производство iPhone на территории страны, но крупнейший подрядчик этой компании в лице тайваньской Foxconn ударными темпами возводит предприятие в Техасе. Выпускать здесь планируется ускорители вычислений Nvidia, которые также весьма востребованы рынком.

Источник изображения: Foxconn

Как поясняет Nikkei Asian Review, в настоящее время Nvidia более 90 % ускорителей вычислений и графических чипов производит на территории Тайваня, что в известной степени делает уязвимым весь бизнес в случае обострения отношений США и Китая из-за мятежного острова. Перед Foxconn стоит задача локализовать производство подобных компонентов в Техасе в пропорции, измеряемой двузначным количеством процентов.

По меньшей мере, Foxconn надеется делать на американском предприятии не только модули графических процессоров Nvidia, но и печатные платы для них. Если учесть, что выпускать эти чипы на своих предприятиях в Аризоне сможет TSMC, а их упаковкой будут заниматься смежные предприятия в США, то с появлением мощностей по производству печатных плат локализованный производственный цикл для ускорителей вычислений почти полностью будет реализован на американской земле.

Foxconn является важным партнёром Nvidia в производстве ускорителей вычислений и серверных систем на их основе, на нужды этого клиента в штате тайваньского контрактного производителя трудятся не менее 1000 инженеров. Foxconn является не единственным партнёром Nvidia, готовым в ближайшие 15 месяцев развернуть производство серверных систем в Техасе, соответствующие планы имеются и у компании Wistron. TSMC начнёт выпускать кристаллы для ускорителей вычислений Nvidia поколения Blackwell на своём предприятии в Аризоне до конца текущего года. SK hynix собирается наладить выпуск необходимой для них памяти HBM на предприятии в Индиане. Формируется в США и экосистема по производству сопутствующих комплектующих.

Тайваньская Pegatron определится с планами по строительству сборочного предприятия по выпуску серверных систем в Техасе в этом или следующем месяце. Другими словами, стремление игроков тайваньского рынка контрактных услуг по выпуску электроники обосноваться в США можно считать явным доказательством успеха политики Дональда Трампа. Из восьми поставщиков Nvidia, намеревающихся открыть предприятия в США, шестеро готовы сделать это в Техасе. Типичная серверная стойка собирается из довольно крупных компонентов, общая стоимость которых достигает сегодня $3 млн, а основные потребители такой продукции как раз сосредоточены в США, поэтому локализация выпуска на территории страны имеет смысл сейчас, даже без оглядки на возможное повышение таможенных пошлин. Тот же iPhone локализовать гораздо сложнее, поскольку он собирается с использованием множества мелких и недорогих компонентов, которые выпускать на территории США просто невыгодно.

По оценкам аналитиков Bernstein Research, локализация производства продукции TSMC в США к 2032 году позволит компании удовлетворять до 50 % спроса своих американских клиентов продукцией местного происхождения. При этом часть компонентов для тех же ускорителей вычислений будет всё равно производиться в Азии, поскольку это не только выгоднее экономически, но и позволяет не оглядываться на жёсткие экологические нормы США.

Производство многоярусной памяти HBM3E уже требует использование передовых технологий, оборудования и материалов, что подтверждается неспособностью Samsung наладить выпуск подобных чипов, удовлетворяющих высоким требованиям Nvidia. В дальнейшем HBM примерит не только погружное и сквозное охлаждение, но и перейдёт на более сложные методы упаковки, включая интеграцию на GPU.

Источник изображения: SK hynix

Профессор Корейского института науки и передовых технологий (KAIST) Ким Чжон Хо (Kim Joungho), как отмечает The Elec, во время своего недавнего доклада описал возможные пути развития технологий производства памяти класса HBM. Уже в рамках HBM5 может быть предложен вариант охлаждения стека памяти методом погружения в диэлектрическую жидкость, поскольку сейчас «посредник» в виде металлического теплораспределителя не демонстрирует хорошего запаса по эффективности на будущее. Производители серверных систем погружное охлаждение невольно начали практиковать после того, как плотность теплового потока современных ускорителей вычислений заметно выросла.

В целом, профессором Кимом предварительно разработана дорожная карта развития HBM на срок до 2040 года, когда на рынке уже будет предлагаться HBM8, хотя эти этапы всё равно являются приблизительными. Например, память поколения HBM7 уже будет предусматривать сквозное охлаждения стека памяти, когда охлаждающая жидкость будет циркулировать по микроканалам внутри самих микросхем и базового кристалла. Твердотельная память NAND со временем тоже станет многоярусной, как HBM. На определённом этапе базовый кристалл переедет из основания стека на его верхушку, а HBM8 наверняка позволит интегрировать стек памяти прямо на кристалл графического процессора.

Технологии и материалы для производства стеков HBM также будут совершенствоваться. Например, HBM6 предложит использование стекла и кремния одновременно для создания подложки. Гибридные методы межслойного соединения будут внедрены уже в ближайшее время, а HBM5 предложит до 20 слоёв памяти в одном стеке. На рынок память типа HBM5 выйдет примерно к 2029 году.

Стартап Inversion Semiconductor из Сан-Франциско сообщил о продвижении в разработке компактного ускорителя частиц, который в принципе способен решить все современные проблемы производства чипов — от наращивания скорости производства до снижения размеров транзисторов. Компактный ускоритель — это путь к мощнейшему источнику света для полупроводниковых литографов, но проблем с его разработкой так много, что перспективы проекта пока неясны.

Художественное представление «лазерных» литографов. Источник изображения: Inversion Semiconductor

Сегодня безусловным лидером в создании передовых литографов является нидерландская компания ASML. Она освоила производство литографов с длиной волны 13,5 нм. Для создания света в них используется лазерно-продуцируемая плазма. Источник света интегрирован в литограф, что позволяет создавать достаточно компактные установки. Существенным ограничением является мощность излучения, которая пока удерживается на уровне 250 Вт. Это тормозит скорость обработки пластин и производительность. Компания ASML находится на раннем этапе разработки 1-кВт источников света EUV, обещая в ближайшей перспективе начать внедрение 740-Вт источников.

Предложенный компанией Inversion Semiconductor ускоритель частиц теоретически способен создать свет с длиной волны от 20 до 6,7 нм мощностью порядка 10 кВт. Подобный источник света может в 15 раз ускорить обработку полупроводниковых пластин на одной установке или запустить параллельную обработку с меньшей скоростью одновременно на дюжине сканеров, что существенно снизит себестоимость производства.

Предложение Inversion Semiconductor — это не новость. Учёные и индустрия разрабатывают проекты по использованию ускорителей частиц для целей полупроводниковой литографии. В России, например, для сходных задач рассматривают вариант восстановления зеленоградского синхротрона. Над похожими проектами работают китайцы, а также заинтересовалась Intel. Изюминка проекта Inversion Semiconductor — компактность. Предложенная компанией установка в 1000 раз меньше задействованных в науке синхротронов. По сути, она может быть размером с обычный письменный стол, а это прямой путь в промышленные цеха для массового производства чипов.

Проект Inversion Semiconductor поддержала инвестиционная компания Y-Combinator, которая выделила помещения для разработки. В основе будущей установки лежит хорошо известное физикам явление лазерно-волнового ускорения (LWFA, Laser Wakefield Acceleration). Это метод ускорения заряженных частиц, например, электронов, с использованием интенсивных лазерных импульсов. Мощный лазерный луч проходит через плазму, создавая в ней сильные электрические поля, которые формируют плазменную волну (или «кильватерную волну»). Эти поля могут ускорять частицы до релятивистских энергий на очень коротких расстояниях — порядка сантиметров, достигая градиентов ускорения в тысячи раз выше, чем в традиционных ускорителях.

Главная проблема с технологией LWFA заключается в необходимости создания лазеров петаваттной мощности с длительностью импульса порядка фемтосекунд (10^-15). Подобные установки не отличаются компактностью и крайне сложны в эксплуатации. Для научных целей это приемлемо, но для массового использования — однозначно нет.

Однако даже если нужные лазеры будут созданы, остаётся ещё одна нерешённая проблема. На практике генерируемый таким образом свет отличается нестабильностью энергий отдельных частиц и широкими углами их расхождения. Хотя в целом свет получается когерентным и монохромным, управлять им чрезвычайно сложно. Также у молодой компании нет опыта создания литографических установок в целом, что либо заставит их обратиться к той же ASML (или к Canon и Nikon), либо потребует титанической работы по разработке с нуля собственной литографической установки. Обе перспективы представляются сомнительными, что вносит значительную долю неопределённости в судьбу проекта.

Помимо создания литографических установок компактный источник рентгеновского света можно использовать для неразрушающего контроля качества продукции, что уже заинтересовало компанию Tesla, а также для проверки полупроводниковых масок, что нашло понимание у компании Applied Materials. Остаётся надеяться, что рано или поздно необходимость уменьшить масштаб техпроцесса производства чипов или потребность в снижении себестоимости производства заставят обратить внимание на компактные ускорители частиц.

Принято считать, что становление японской полупроводниковой промышленности в части освоения передовой по нынешним меркам литографии немыслимо без развития компании Rapidus, которая намерена к 2027 году начать серийный выпуск 2-нм чипов. По слухам, вложиться в капитал потенциального подрядчика готова и японская корпорация Honda Motor.

Источник изображения: Honda Motor

Об этом сообщает издание Nikkei Asian Review со ссылкой на собственные источники. Интерес Honda Motor к данной сделке носит прагматичный характер, поскольку японский автопроизводитель рассчитывает с помощью данного партнёра наладить выпуск передовых чипов собственной разработки. На первых порах данные чипы будут выпускаться тайваньской компанией TSMC, с которой у Honda заключено соглашение о стратегическом сотрудничестве с 2023 года.

Стоит напомнить, что Honda в данном случае окажется не единственным автопроизводителем, вложившимся в капитал Rapidus. Изначально поддержку молодому контрактному производителю чипов оказала корпорация Toyota Motor, которая оказалась в числе инвесторов первого раунда в августе 2022 года. Вместе с прочими акционерами она в общей сложности потратила на Rapidus около $50,4 млн. Сколько готова вложить Honda, не уточняется, но речь идёт о сумме в несколько миллионов долларов США. Предполагается, что Honda объявит о сделке осенью этого года или весной следующего, в обмен на инвестиции она должна получить пакет акций Rapidus.

В целом, у молодой японской компании сохраняются проблемы с финансированием. Для начала массового производства 2-нм чипов в 2027 году ей необходимо привлечь не менее $35 млрд. Японское правительство вложило в проект около $12 млрд, но такие расходы государственным бюджетом не предусмотрены на регулярной основе, поэтому ставка делается на привлечение оставшихся средств в коммерческом секторе. Honda может стать одним из крупных акционеров Rapidus, если слухи подтвердятся.

Компания TSMC, являющаяся крупнейшим контрактным производителем чипов в мире, уже подвела итоги второго месяца текущего квартала. Она выручила за период $10,7 млрд, что на 39,6 % больше, чем в мае прошлого года, но на 8,3 % меньше апрельской выручки. Аналитики рассчитывали на меньшую сумму, поэтому результат можно считать удачным.

Источник изображения: TSMC

С другой стороны, как отмечает Bloomberg, по сравнению с апрелем, когда выручка увеличилась на 48 % в годовом сравнении, майский прирост на уровне 39,6 % говорит о некотором замедлении роста. Напомним, компания по итогам второго квартала в целом рассчитывает увеличить выручку на 39 %, а по итогам года в целом нарастить её на 24–26 %. По словам представителей TSMC, спрос на полупроводниковые компоненты для систем искусственного интеллекта по-прежнему превышает предложение.

В прошлом месяце с квартальным отчётом выступала компания Nvidia, являющаяся крупным клиентом TSMC. Её руководство несколько успокоило инвесторов, заверив в способности этого разработчика ускорителя вычислений поддерживать высокие темпы роста выручки даже с учётом новых экспортных ограничений в адрес Китая. В этом регионе Nvidia получает до 12 % всей выручки, но после введения новых санкций со стороны США ищет возможности предложить китайским клиентам ускорители с архитектурой Blackwell и памятью GDDR7, которые позволили бы ей сохранить позиции на местном рынке. С момента введения санкций в 2022 году доля Nvidia на китайском рынке успела снизиться с 95 до 50 %.

Если бы экспортёры полупроводниковой продукции в США в первом квартале не кинулись заказывать дополнительные объёмы чипов в ожидании вступления в силу новых таможенных пошлин, то динамика выручки в отрасли оказалась бы ещё более унылой. При этом она даже с учётом этого фактора сократилась последовательно на 5,4 % до $36,4 млрд.

Источник изображения: GlobalFoundries

Во втором квартале, как ожидают специалисты TrendForce, влияние фактора пошлин нивелируется и отрасль столкнётся со снижением выручки. Крупнейшие контрактные производители чипов, тем не менее, выиграют от продолжения программы субсидирования продаж смартфонов в Китае, стабильного спроса на компоненты для систем искусственного интеллекта, а также формирования запасов чипов в преддверии намеченных на третий квартал анонсов новых моделей смартфонов.

TSMC остаётся по итогам первого квартала лидером мирового рынка услуг по контрактному производству чипов с долей 67,6 %, которая последовательно выросла с 67,1 %. При этом выручка компании при переходе от четвёртого квартала к первому сократилась на 5 % до $25,5 млрд. Выручка упала бы ещё сильнее, если бы не стабильный спрос на ИИ-компоненты и срочные заказы на чипы для телевизионной техники в преддверии введения повышенных пошлин.

Выручка Samsung упала на 11,3 % до $2,89 млрд, доля компании снизилась последовательно с 8,1 до 7,7 %. Компанию подвели экспортные ограничения США на экспорт передовых чипов в Китай, а также непричастность корейского производителя к поставкам чипов для китайского рынка смартфонов.

Китайская SMIC оказалась на третьем месте в рейтинге крупнейших контрактных производителей чипов в мире, и даже не только нарастила выручку на 1,8 % до $2,2 млрд, но и увеличила свою долю с 5,5 до 6 %. Компании удалось заработать как на субсидиях в Китае, так и на ажиотаже, связанном с ожиданием скорого повышения таможенных пошлин. Средняя цена реализации чипов у этого поставщика при этом снизилась.

Источник изображения: TrendForce

Тайваньская UMC сохранила за собой четвёртое место, но её выручка сократилась последовательно на 5,8 % до $1,76 млрд, хотя доля рынка и стабилизировалась на уровне 4,7 %. Средняя цена реализации чипов при этом снизилась в результате ежегодной корректировки стоимости услуг, зато производственные мощности компании были оптимально загружены.

Пятёрку лидеров замыкает американская GlobalFoundries, чьи основные инвесторы сосредоточены в ОАЭ. Выручка компании последовательно упала сразу на 13,9 % до $1,6 млрд, а доля рынка сократилась с 4,6 до 4,2 %. Сезонная слабость спроса наложилась на непричастность компании к поставкам чипов для смартфонов на китайский рынок, поэтому падение выручки и было выражено сильнее остальных участников рейтинга.

Китайская Huahong Group, которая является вторым по величине контрактным производителем чипов в КНР, столкнулась с последовательным снижением выручки на умеренные 3 % до $1,01 млрд, но привлекать заказы в первом квартале компании удавалось преимущественно за счёт снижения цен. Во второй пятёрке рейтинга ростом выручки отличились Vanguard (VIS) с 1,7 %, а также Nexchip на девятом месте с ростом на 2,6 %. Израильская Tower, которой удалось избежать поглощения компанией Intel некоторое время назад, первый квартал завершила снижением выручки на 7,4 %, но при этом среди представителей последней четвёртки она располагает самой большой долей мирового рынка на уровне 1 %. Замыкает десятку тайваньская PSMC, чья выручка просела на 1,8 % до $327 млн. Если бы не срочные заказы в ожидании повышения пошлин, снижение было бы выражено ещё сильнее.

В ходе технологической конференции Bank of America руководителю продуктового направления Intel Мишель Джонстон Холтхаус (Michelle Johnston Holthaus) пришлось отвечать на ряд вопросов, касающихся развития подразделения Intel Foundry, которое специализируется на выпуске чипов. Как выясняется, перспективные техпроцессы Intel 18A и 14A изначально не учитывали возможность привлечения к ним внешних клиентов.

Источник изображения: Intel

Отсутствие значительного количества крупных клиентов у контрактного подразделения Intel продолжает оставаться проблемой для компании, как можно понять из прошлых заявлений руководства. В словах Мишель Джонстон Холтхаус на этой неделе тоже сквозила подобная озабоченность. «Если вы говорите о 14A и 18A, мы начали осваивать эти техпроцессы не как предназначенные для контрактного производства. И только потом мы начали пытаться их приспособить под эти цели», — призналась представительница Intel, которая ещё несколько месяцев назад вместе со своим коллегой временно исполняла обязанности генерального директора компании.

По её словам, продвижение на этом пути подразумевает разный уровень инвестиций, поскольку адаптация техпроцессов под нужды потенциальных внешних клиентов неизбежно влечёт дополнительные расходы со стороны Intel. Именно ориентация на потребности сторонних заказчиков подтолкнула компанию к разработке различных версий техпроцесса 18A типа того же 18AP. Как только одна из вариаций нового техпроцесса будет устраивать потенциальных заказчиков, цель можно считать достигнутой. Нынешнему генеральному директору Лип-Бу Тану (Lip-Bu Tan), по словам его коллеги, придётся анализировать все эти моменты в ходе попыток оптимизации расходов компании.

Нужно также учитывать, что сейчас у Intel в работе находятся проекты по строительству новых предприятий на общую сумму $50 млрд. Часть из них заведомо закладывалась под работу с будущими заказчиками, поэтому от их наличия будет зависеть судьба отдельных проектов в этой сфере, и способность Intel оправдать соответствующие затраты. В этом году профильные расходы достигли минимального уровня за предыдущие четыре года, поскольку она пытается провести аудит и найти пути выхода из возникшего затруднительного положения.

При всём этом сама Мишель Джонстон Холтхаус весьма довольна тем, в каком состоянии сейчас находится контрактный бизнес Intel. Она уверена, что этому подразделению удастся выйти на безубыточность к концу 2027 года. «Я думаю, что для продолжения инвестиций мы должны показать, что можем привлечь других клиентов», — пояснила Холтхаус.

Она также добавила, что Intel готова выпускать чипы самостоятельно, когда это себя оправдывает, но при этом продолжает пользоваться услугами не только TSMC, но и Samsung. При выпуске процессоров Nova Lake, как уже отмечалось сегодня, Intel будет сочетать собственные производственные мощности и услуги TSMC, поскольку это позволит предложить «более конкурентоспособный продукт потребителям». Как пояснила госпожа Холтхаус, «я хочу, чтобы его выпускало Intel Foundry, но если оно не может произвести лучший продукт, то я не буду его изготавливать силами этого подразделения».

В долгосрочной перспективе, по словам представительницы компании, Intel считает вполне комфортным соотношение выпуска собственных компонентов на мощностях Intel Foundry и за их пределами, описываемое пропорцией «70:30», но у этой формулы нет конкретных сроков достижения.