Усилия Китая по разработке полупроводниковых чипов ИИ сталкиваются с препятствиями из-за подготовки новых ограничений в США

По мнению отраслевых экспертов, материковый Китай окажется в сложном положении, если новые ограничения США приведут к срыву поставок микросхем высокоскоростной памяти (HBM) из Южной Кореи из-за отсутствия альтернатив на внутреннем рынке. Микросхемы HBM, представляющие собой тип динамической памяти с произвольным доступом (DRAM), устанавливаемые вертикально с использованием передовой технологии корпусирования, играют ключевую роль в работе современных графических процессоров (GPU) и ускорителей искусственного интеллекта.

Как сообщает агентство Reuters, администрация Вашингтона рассматривает возможность введения новых экспортных правил с целью ограничить поставки современных микросхем в Китай. Это уже заблокировало некоторым китайским производителям микросхем для ИИ доступ к услугам по изготовлению 7-нанометровых пластин у иностранных поставщиков, что является ключевым фактором в разработке современных полупроводников для ИИ.

Согласно отчету тайваньской исследовательской компании TrendForce, два южнокорейских гиганта по производству микросхем памяти, SK Hynix и Samsung Electronics, доминируют на мировом рынке микросхем HBM, причем к 2023 году доля каждого из них составит около 48%. В настоящее время Китай сильно зависит от поставок микросхем памяти из Южной Кореи, при этом продажи Samsung и SK Hynix на этом рынке резко выросли в первой половине года благодаря растущему спросу на передовые микросхемы ИИ.

«Если Китай не сможет импортировать чипы HBM, он понесёт серьёзные потери в краткосрочной и среднесрочной перспективе», — заявил Чондон Чхве, старший аналитик канадской исследовательской компании TechInsights. Он также подчеркнул, что большинство чипов HBM, используемых в Китае, особенно линеек HBM2 и HBM2E, поставляются двумя корейскими гигантами — Samsung и SK Hynix.

Несмотря на мощную финансовую поддержку со стороны правительства, ведущий китайский производитель DRAM ChangXin Memory Technologies (CXMT) ещё не вышел на массовое производство чипов HBM. Технологии CXMT всё ещё отстают от южнокорейских конкурентов как минимум на два поколения, несмотря на неустанные усилия по сокращению разрыва, предпринимаемые с 2023 года.

Согласно отчету американского инвестиционного банка Morgan Stanley от 25 ноября, опубликованному аналитиками Шоном Кимом, Дуаном Лю и Мишель Ким, производитель CXMT в настоящее время сотрудничает с отечественной компанией по тестированию и упаковке микросхем с целью разработки первой отечественной линейки микросхем HBM.

«Обе китайские компании с 2022 года зарегистрировали более 100 патентов, связанных с разработкой чипов HBM, по всему миру. Однако до коммерциализации ещё далеко, и продукты рискуют оказаться менее конкурентоспособными из-за ограничений доступа к технологиям под давлением нормативных актов США», — отмечают аналитики.

Как и ведущий китайский производитель полупроводников, Semiconductor Manufacturing International Corp (SMIC), CXMT сталкивается со строгими ограничениями со стороны США на импорт современного оборудования для производства микросхем. Чтобы соответствовать этим ограничениям, CXMT может использовать только 17-нанометровый и 18-нанометровый техпроцессы для производства микросхем DRAM и мобильных DRAM.

Тем временем конкуренты из США и Южной Кореи пошли еще дальше, используя передовые технологические узлы с размерами менее 10 нанометров, что создало значительный разрыв в производственных мощностях и производительности продукции.

По словам Чондона Чоэ из TechInsights, CXMT в настоящее время разрабатывает чипы HBM2 второго поколения. Однако массовое производство в Китае ожидается не раньше 2025 года или даже позже. Он также подчеркнул, что даже если CXMT удастся наладить крупномасштабное производство, выход годных изделий может составить около 30% или ниже, что делает этот показатель трудноконкурентным на мировом рынке.

Тем временем компания SK Hynix, которая в 2013 году выпустила первый в мире чип HBM, в 2018 году выпустила серию HBM2. Всего два месяца назад компания продолжила лидировать, анонсировав 12-слойный чип HBM3E — продукт пятого поколения, который, как ожидается, станет массовым к 2025 году.

В частности, ожидается, что линейки графических процессоров нового поколения производителя полупроводников Nvidia, такие как B300 и GB300, будут интегрировать эту усовершенствованную конфигурацию, что усилит роль SK Hynix в области высокопроизводительных чипов памяти.

Тем не менее, CXMT по-прежнему считается главной надеждой Китая в секторе микросхем памяти DRAM. По данным Morgan Stanley, CXMT добилась значительных успехов, увеличив свои производственные мощности с 57 000 пластин в месяц в 2022 году до 210 000 пластин в месяц в четвёртом квартале этого года, что составляет более 11% от мировых мощностей по производству микросхем DRAM. Это достижение знаменует собой значительный шаг вперёд в стремлении CXMT сократить отставание от международных конкурентов.