Война полупроводниковых чипов — ключ к мировому господству в эпоху технологий

Производство полупроводников невероятно сложно и дорого. Долгое время оно было битвой между мировыми технологическими гигантами. Теперь же оно превратилось в гонку между правительствами.

Эти ключевые технологические элементы, известные как интегральные схемы или, чаще, как полупроводниковые чипы, являются, пожалуй, самыми миниатюрными, но при этом самыми точными изделиями из когда-либо созданных. И поскольку их производство настолько сложно и дорого, мир зависит от всего лишь нескольких компаний, и эта зависимость стала ещё более очевидной в связи с дефицитом полупроводников, вызванным пандемией COVID-19.

Доступ к полупроводникам также стал геополитическим оружием: США ужесточают экспортные ограничения в Китай, чтобы сдержать рост экономического конкурента.

Почему происходит война полупроводников?

Полупроводники рассматриваются как важнейший компонент, лежащий в основе любого прорыва в области искусственного интеллекта (ИИ), от увеличения запаса хода электромобилей до управления гиперзвуковыми ракетами. Большая часть ведущих мировых полупроводниковых технологий разработана в США. Китай является крупнейшим рынком электронных компонентов и стремится увеличить производство используемых там полупроводников.

Это сделало полупроводниковую промышленность приоритетным направлением для Вашингтона, стремящегося ограничить рост азиатских конкурентов и решить проблемы национальной безопасности. Пекин, со своей стороны, вложил миллиарды долларов в развитие отечественной полупроводниковой промышленности и снижение зависимости от импорта, который всё больше ограничивается Соединёнными Штатами.

В то же время Европа и США тратят огромные суммы государственных денег на то, чтобы вернуть производство полупроводниковых микросхем на родину и снизить опасную зависимость от нескольких заводов в Восточной Азии, утверждают они.

Почему полупроводниковые чипы так важны?

Полупроводники необходимы для обработки и понимания огромных объёмов данных, которые сегодня конкурируют с нефтью за право называться источником жизненной силы экономики. Полупроводники могут выполнять самые разные функции, включая микросхемы памяти, которые хранят данные и продаются как товары; логические микросхемы, которые запускают программы и выполняют функции «мозга» устройств, более сложны и дороги.

Доступ к таким компонентам, как ускоритель искусственного интеллекта H100 от американского производителя полупроводников Nvidia, предназначенный для эффективной и быстрой обработки огромных рабочих нагрузок искусственного интеллекта, стал связан как с национальной безопасностью, так и с судьбой таких гигантов, как Google и Microsoft, которые спешат построить огромные центры обработки данных, чтобы получить преимущество в том, что считается будущим вычислений.

Но даже повседневные устройства всё больше зависят от полупроводников. Каждое нажатие кнопки в автомобиле, напичканном гаджетами, требует простых микросхем для преобразования прикосновения в электронный сигнал. А каждому устройству с питанием от аккумулятора требуются микросхемы для преобразования и регулирования электрического тока.

Кто контролирует поставки полупроводниковых чипов?

Производство полупроводников становится всё более нестабильным и монополистическим бизнесом. Новые заводы стоят более 20 миллиардов долларов, строятся годами и должны работать на полную мощность 24 часа в сутки, чтобы приносить прибыль.

Такой масштаб заводов сократил число компаний, обладающих передовыми технологиями для производства полупроводниковых чипов, до всего трёх, включая Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC), южнокорейскую Samsung Electronics и американскую Intel Corporation. TSMC и Samsung работают как литейные заводы, предоставляя услуги аутсорсинга производства компаниям по всему миру.

Все, от Nvidia до внутренних разработок Microsoft и Amazon, зависят от доступа к лучшим производственным мощностям, многие из которых находятся на Тайване. Intel, которая исторически была сосредоточена на производстве полупроводников для собственных нужд, теперь также пытается конкурировать с TSMC и Samsung в сфере контрактного производства.

В нижнем сегменте спектра находится крупная отрасль, производящая аналоговые микросхемы. Такие компании, как Texas Instruments Inc. (США) и STMicroelectronics NV (франко-итальянское совместное предприятие), являются ведущими производителями компонентов для управления нажатием кнопок и выключателями питания в устройствах. Именно на этот сегмент ориентируется Китай, инвестируя значительные средства в увеличение производства и завоевание доли рынка.

Что происходит в геополитическом соревновании?

Несмотря на огромные расходы Китая, его производители полупроводниковых микросхем по-прежнему зависят от американских технологий, а их доступ к зарубежным технологиям изготовления микросхем сокращается.

В 2023 году США введут более строгий контроль за экспортом некоторых полупроводниковых микросхем и оборудования для их производства, чтобы помешать Китаю разрабатывать возможности, которые Вашингтон считает потенциальной военной угрозой, такие как суперкомпьютеры и искусственный интеллект.

Несколько ведущих китайских технологических компаний, включая Huawei, попали в чёрный список. Американские поставщики полупроводниковых технологий обязаны получать разрешение правительства США на продажу им своей продукции. Эта мера направлена ​​на ограничение возможностей Китая по разработке передовых чипов и созданию передовых приложений искусственного интеллекта.

Американские политики решили, что необходимо сделать больше, чем просто сдерживать Китай. Закон «О науке и чипах» 2022 года предусматривает выделение около 50 миллиардов долларов федерального финансирования на поддержку американского производства полупроводников и подготовку квалифицированных кадров, необходимых для этой отрасли.

Три крупнейших производителя полупроводниковых микросхем — TSMC, Samsung и Intel — объявили о планах строительства новых заводов в США.

Европа также присоединяется к гонке за снижение концентрации производства в Восточной Азии. В ноябре прошлого года страны Европейского союза согласовали план на сумму 46 миллиардов долларов по увеличению производства полупроводников. Цель — удвоить объём производства блока до 20% мирового рынка к 2030 году.

В Азии Япония также выделила около 26,7 млрд долларов из государственных средств на возрождение своей полупроводниковой промышленности и рассчитывает, что расходы в этом секторе, включая поддержку частного сектора, могут достичь 66,7 млрд долларов. Одна из целей плана — утроить продажи отечественных полупроводников к 2030 году.

Какую позицию занимает Тайвань в гонке за производство полупроводниковых чипов?

Тайвань превратился в доминирующую силу в мировом производстве полупроводниковых микросхем, отчасти благодаря решению правительства в 1970-х годах о содействии развитию электронной промышленности.

Компания TSMC практически в одиночку создала «фабричную» бизнес-модель для производства полупроводниковых чипов, разработанных другими компаниями. Этот подход стал популярным среди пользователей чипов, поскольку стоимость строительства новых заводов резко возросла.

Крупные клиенты, такие как Apple, предоставили TSMC производственные мощности для развития своего передового опыта в области литейного производства, и теперь весь мир зависит от TSMC. Компания планирует превзойти Intel по выручке к 2022 году.

Но гонка за полупроводники — это не только деньги, но и геополитика. США дали понять, что продолжат попытки ограничить доступ Китая к американским полупроводникам, производимым на тайваньских заводах.