Как микроэлектроника превратилась в поле битвы между США и Китаем

Что делают ведущие страны для преодоления дефицита электронных компонентов, с которым столкнулась мировая экономика.

Крупнейшие мировые автопроизводители столкнулись с неожиданными последствиями пандемии COVID-19. Toyota, Ford, Subaru, VW, Fiat Chrysler и другие производители испытывают дефицит электронных компонентов. Корпорации были вынуждены остановить ряд своих фабрик, скорректировав в меньшую сторону производственные планы на текущий год.

Дефицит полупроводников был вызван возросшим спросом со стороны производителей компьютерной и телекоммуникационной техники. Ее продажи растут, поскольку множество предприятий по всему миру перешли на удаленный режим работы. Люди на самоизоляции начали больше времени проводить с гаджетами. Интернет-провайдеры и операторы мобильной связи были вынуждены заняться модернизацией сетей из-за возросшей нагрузки.

Международная редакция Федерального агентства новостей — о «полупроводниковом кризисе» и противостоянии между Соединенными Штатами и Китаем.

Кремний на вес золота

Страны, полагавшиеся на закупку электроники за рубежом — прежде всего в Тайване, столкнулись с острой необходимостью производить все у себя дома. Прежде всего речь идет о США. Внезапно вслед за экс-президентом Дональдом Трампом о необходимости переноса производства на территорию Штатов начали заявлять чиновники администрации Байдена.

«Сейчас мы производим ноль процентов передовых печатных плат в Соединенных Штатах. Мы должны производить 30%, потому что это соответствует нашему спросу. В краткосрочной перспективе мы также посмотрим, сможем ли мы получить больше чипов, чтобы автопроизводители могли вновь открыть свои заводы» — заявила министр торговли США Джина Раймондо.

Представители крупнейшего мирового производителя чипов, тайваньской компании TSMC заявили, что столкнулись с давлением со стороны США — Вашингтон давит, требуя предоставить американским автопроизводителям необходимые комплектующие.

Эту информацию подтвердил министр экономики Тайваня. Он сообщил, что многие страны обратились к правительству и TSMC за помощью. Однако компания, подчеркнул он, действует в соответствии с коммерческими механизмами и должна соответствовать нормам ведения коммерческой деятельности.

MAGA от Байдена

В 2020 году TSMC достигла договоренностей с президентом Трампом о строительстве в Аризоне фабрики по производству чипов с применением передового техпроцесса разрешением 5 нанометров. По заявлению руководства TSMC, в строительство фабрики, которая должна начать работу в 2024 году, будет инвестировано 12 млрд долларов.

Reuters со ссылкой на собственные источники сообщает, что уже в этом году TSMC по настоянию американской стороны расширила инвестиционный проект в Аризоне до 100 млрд долларов.

«Соединенные Штаты просили об этом. TSMC планирует построить до шести фабрик», — заявил неназванный источник агентства.

Кроме TSMC, строительство двух фабрик в Аризоне анонсировала корпорация Intel. Вместе с анонсом строительства в Intel сообщили о смене бизнес-модели. Теперь фабрики компании, до того производившие продукцию исключительно для нужд самой Intel, будут брать контракты на производство чипов. Строительство новых производственных комплексов, как ожидается, обойдется в 20 миллиардов долларов.

Война технологий

Очевидно, что вместе со строительством фабрик, тайваньская компания экспортирует передовые технологии, используемые на ее фабриках. На сегодняшний день TSMC и Samsung являются единственными компаниями, освоившими литографию с разрешением 5 нанометров и производящие по этой технологии чипы в промышленных объемах. Это позволяет добиться большой плотности элементов, увеличить производительность процессоров, одновременно снижая энергопотребление.

Intel, в течение десятилетий считавшаяся лидером в области микроэлектроники, уже несколько лет пытается перевести свое производство с техпроцесса 14 нм на 7 нм. К настоящему моменту удалось добиться лишь промежуточного результата — компания производит свои самые современные процессоры с использованием литографии разрешением 10 нм.

Эти шаги могут быть частью стратегии США по локализации производства полупроводниковых компонентов из-за растущих опасений по поводу притязаний КНР на Тайвань, где расположены основные поставщики микроэлектроники.

Ранее сами США потребовали у TSMC прекратить сотрудничество с китайским телекоммуникационным гигантом Huawei и производителем процессоров для китайских суперкомпьютеров Tianjin Phytium Information Technology.

Программы импортозамещения

В связи с этим в КНР приступили к разработке семейства процессоров Loongson, основанных на собственной архитектуре в которой не используются американские технологии и патенты. Первые экземпляры были созданы в апреле 2020 года. Создатели утверждают, что процессоры поддерживают транслятор команд основных архитектур, а потому не требуют манипуляций с исходным кодом программ для их запуска.

Россия также разрабатывает собственные семейства процессоров, самыми известными из которых являются «Байкал» и «Эльбрус». Эти процессоры планируется применять в продукции оборонного назначения, а также на критически важных объектах инфраструктуры. Выпуск продукции для потребительского рынка ограничен из-за высокой себестоимости, вызванной небольшими тиражами производства.

Гонка за будущее

Как показывают последние события, полупроводниковые компоненты являются в современном информационном мире незаменимым ресурсом, без которого невозможно технологичное производство. Многие страны, осознавшие это, пытаются добиться независимости в вопросах поставок чипов, опровергая многолетние тезисы о мировом разделении труда и свободном рынке.

Аналитики утверждают, что достижение заявленной Джиной Раймондо цели по достижению США лидирующих позиций в микроэлектронике может занять десятилетия и потребовать огромных капиталовложений: как в постройку заводов и оборудования, так и в обучение необходимых научных и инженерных кадров.

Проблемы в образовании, особенно в точных науках, с которыми столкнулись США, могут существенно затруднить реализацию столь амбициозных планов. «Политкорректная» математика не сможет стать основой для сложных логических устройств, которыми являются современные интегральные схемы и процессоры, не говоря о грядущем поколении квантовых вычислительных систем.