Война полупроводниковых чипов — ключ к мировому господству в эпоху технологий

Производство полупроводников невероятно сложно и дорого. Оно всегда 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 произошла война полупроводников?

Полупроводники рассматриваются как важнейший компонент, лежащий в основе любого прорыва в области искусственного интеллекта (ИИ), помогая увеличить запас хода электромобилей или управлять гиперзвуковыми ракетами. Большая часть ведущих мировых полупроводниковых технологий разработана в США. Китай является крупнейшим рынком электронных компонентов и стремится к увеличению производства необходимых ему полупроводников.

Это сделало полупроводниковую промышленность объектом внимания 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, снижая тем самым 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 стремятся 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 всем устройствам с питанием от аккумуляторов 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.

Благодаря такому масштабу заводов число компаний, обладающих передовыми технологиями для производства полупроводниковых чипов, сократилось всего до 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, значительная часть которых расположена 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 нацеливается 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 рассматривает как потенциальную военную угрозу, такие как суперкомпьютеры и искусственный интеллект.

Несколько ведущих китайских технологических компаний, включая Huawei, попали в чёрный список. Американские поставщики полупроводниковых чипов 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 в рамках блока, доведя его долю 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 полупроводников, отчасти благодаря решению правительства в 1970-х годах о содействии развитию электронной промышленности.

Компания TSMC практически в одиночку создала «литейную» бизнес-модель для производства полупроводниковых чипов, разработанных другими компаниями. Этот подход пользуется популярностью у пользователей чипов, поскольку стоимость строительства новых заводов резко возросла.

Крупные клиенты, такие как Apple, предоставили TSMC производственные мощности, необходимые для развития литейного производства, и теперь 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.