Среда 18 мая 2021

Держать голову низко, выполнять свою работу и молча расти

Китай намерен достичь технологической независимости в микроэлектронике и уже делает впечатляющие шаги на этом пути. Но решить эту проблему наскоком, по-видимому, не удастся. Уроки из «большого китайского импортозамещения» следует с соответствующими поправками на масштаб извлечь и России
Держать голову низко, выполнять свою работу и молча расти
asia.nikkei.com

Японский журнал Nikkei Asia, принадлежащий холдингу Nikkei, Inc., который также владеет лондонской Financial Times и является крупнейшей независимой бизнес-медиагруппой в Азии, выступил с обстоятельной статьей, посвященной соперничеству Китая и США в области микроэлектроники, которое принимает характер принципиального противостояния. США стремятся не допустить приобретения Китаем последних достижений в области микроэлектроники и, главное, в области электронного машиностроения, а Китай предпринимает активные усилия по импортозамещению оборудования, необходимого для производства микроэлектроники и самой микроэлектроники.

Для российских читателей многое в этой статье не просто интересно, но и весьма актуально, потому что России приходится сталкиваться с теми же проблемами, что и Китаю, как в области микроэлектроники, так и в процессе импортозамещения, причем в самых разных областях экономики.

Проблемы Китая (и России)

По данным Китайской ассоциации полупроводниковой промышленности, в прошлом году Китай импортировал полупроводников на 350 млрд долларов. Устранение этого источника давления на экономику США стало национальным приоритетом два года назад, когда Вашингтон ввел санкции в отношении крупнейшего китайского производителя телекоммуникационного оборудования Huawei Technologies на фоне заявлений о шпионаже с его стороны, которые китайская компания постоянно отрицает.

За этим последовали санкции в отношении нескольких других крупных китайских технологических компаний, от ее ведущего контрактного производителя микросхем, Semiconductor Manufacturing International Co., до Hikvision, крупнейшего в мире производителя камер наблюдения. В общей сложности более сотни компаний были внесены в черный список, запрещающий продажу им большинства американских технологий без лицензии. Это стало большой проблемой для китайской микроэлектроники, поскольку глобальная проблема Китая — кстати, как и России, — заключается в том, что оборудование, используемое для производства высокопроизводительных компьютерных процессоров, фактически является глобальной монополией Америки. Как отмечается в статье Nikkei Asia, «восемьдесят процентов рынка некоторых процессов производства и проектирования микросхем, таких как травление, ионная имплантация, электрохимическое осаждение, проверка пластин и программное обеспечение для проектирования, находится в руках американских компаний».

В некоторых ключевых областях, таких как, например, программируемая вентильная матрица — тип программируемого процессора, необходимого для спутников и современных реактивных истребителей, — лидерами рынка являются Xilinx и Intel Altera, тогда как в Китае производителей таких процессоров нет. Это касается и центральных процессоров, производителей которых США также жестко контролируют, а лидеры этого производства, включая Intel и Advanced Micro Devices, занимают более 90% мирового рынка.

Точно так же компании из США или подконтрольные им фактически владеют монополией на программное обеспечение для систем проектирования микросхем и на оборудование для производства микросхем, что дает США огромные возможности контролировать поток технологий в Китай, даже от неамериканских компаний. Об этой угрозе постоянно говорят и российские разработчики, а также производители микросхем. Лидеры отрасли, такие как Samsung Electronics, Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Infineon Technologies, SK Hynix и Sony, по-прежнему используют огромное количество американских технологий на своих производственных линиях и в процессах разработки, что дает Вашингтону право вето на продажу их продукции.

«Как только США вносят кого-либо в черный список торговли, большинство азиатских поставщиков считают это серьезным предупреждением, и даже если на законных основаниях они могут продолжать поставки предприятиям, внесенным в черный список, они будут проводить самоцензуру, чтобы прекратить поставки из-за политического давления, — сказал Nikkei один из юристов, работающих в этой отрасли. — Никто не хочет открыто и публично нарушать волю Вашингтона… Это может быть опасно, и ваша собственная компания тоже может стать целью».

magnifier.png По данным Китайской ассоциации полупроводниковой промышленности, в прошлом году Китай импортировал полупроводников на 350 млрд долларов

Нидерландская компания ASML, крупнейший в Европе производитель инструментов для изготовления микросхем, является эксклюзивным поставщиком станков для литографии в крайнем ультрафиолетовом диапазоне (EUV) — самого дорогостоящего и первоклассного инструмента в мире, необходимого для производства самых передовых микросхем, включая новейшие процессоры Apple для ядра iPhone. Но, как стало известно Nikkei, у ASML есть завод в США, и около одной пятой компонентов, необходимых ASML для создания своих машин, производится на этом заводе. Вот почему Нидерланды приостановили поставки первых заказов Китая на оборудование EUV из-за давления США с 2019 года.

То есть вся китайская микроэлектроника зависит от иностранного оборудования для литографии, ионной имплантации, травления, химического и физического осаждения из паровой фазы и химико-механической планаризации.

Китайское правительство называет такие технологии «удавкой», имея в виду потенциальные точки давления США. Для создания передовых полупроводников у них пока 7ет способа обойти ведущих американских игроков — Applied Materials, Pak Research, KLA, Teradyne и многих других.

Американские компании коллективно контролируют более 80% мирового рынка оборудования и материалов для некоторых жизненно важных технологий, необходимых для создания современных полупроводников. В некоторых специализированных сегментах доля США может составлять почти 100%.

Еще одна ключевая уязвимость экосистемы Китая была обнаружена, когда из-за санкций подразделение Huawei по разработке микросхем HiSilicon — разработчик микросхем номер один в Китае — лишилось доступа к технической поддержке и обновлениям программного обеспечения для средств электронного проектирования. В этом ПО на 90% преобладают американские компании — Synopsys, Cadence Design Systems, Ansys, Siemens EDA.

Все это характерно и для российской микроэлектроники. К слову сказать, автор этих строк неоднократно рассказывал и в «Стимуле», и в журнале «Эксперт» об усилиях российских разработчиков из нижегородского Института физики микроструктур в создании оборудования для производства самых современных процессоров. Но, к сожалению, пока до уровня производственных установок им свои разработки довести не удалось. В том числе из-за недостаточной поддержки со стороны государства. А ведь, согласно Стратегии развития электронной промышленности, в России планируется построить фабрики по производству процессоров с проектными нормами вплоть до 5 нм. Но сделать это без фотолитографических установок, как и без другого оборудования, о котором пишут в своей статье японские журналисты, невозможно. И в этом смысле у китайских и российских компаний — производителей микроэлектроники общие проблемы, но совершенно разные возможности для развития.

Например, как только над компанией Yangtze Memory Technologies Co (YMTC), которая, как считается, идет в авангарде создания китайской полупроводниковой промышленности (она уже массово производит современные 64-слойные и 128-слойные микросхемы флеш-памяти NAND, использующиеся в большинстве электронных устройств, от смартфонов до серверов и подключенных автомобилей), нависла угроза санкций, на нее тут же вылился поток помощи и от государства, и от местных органов власти, и от заинтересованного частного бизнеса — не менее 170 млрд долларов с 2014 года. В то время как затраты на развитие всей российской микроэлектроники, предусмотренные стратегией ее развития, составляют около 300 млрд рублей.


КИТ МИКРСХМ.jpg
asia.nikkei.com

Импортозамещение по-китайски

Угроза «удушения» катайской микроэлектроники в результате усиливающихся американских санкций подтолкнула Пекин к активным действиям по выявлению и импортозамещению «опасных» комплектующих и их поставщиков, Результатом стал беспрецедентный расцвет в Китае компаний, связанных с чипами. Десятки китайских компаний, специализирующихся в ключевых областях, от ионной имплантации до травления, за последние несколько лет приобрели известность, и их рост ускорялся по мере того, как государство осознавало масштабы необходимого импортозамещения.

По мнению японских журналистов, ключевую роль здесь играет уже упомянутая YMTC, поддерживаемая в этом государством. Компания пытается реализовать амбициозную цель — заменить американских поставщиков компании на китайских, а также отсеять те китайские компании, которые полагаются на американские технологии и американские комплектующие.

Пока YMTC остается вне поля зрения правительства США, но компания решила не рисковать и начала массовый анализ своей цепочки поставок, чтобы найти местных поставщиков — или, по крайней мере, неамериканских, — чтобы избавиться от нынешней зависимости от американских технологий. В течение двух лет в компании этим занимались более 800 человек. И поиски еще не закончены.

magnifier.png Еще одна ключевая уязвимость экосистемы Китая была обнаружена, когда из-за санкций подразделение Huawei по разработке микросхем HiSilicon — разработчик микросхем номер один в Китае — лишилось доступа к технической поддержке и обновлениям программного обеспечения для средств электронного проектирования

YMTC стремится узнать как можно больше о происхождении всего, что входит в его продукцию, от производственного оборудования и химикатов до крошечных линз, винтов, гаек и подшипников в оборудовании для производства чипов и в производственных линиях. Причем аудит распространяется не только на собственные производственные линии YMTC, но и на поставщиков, поставщиков поставщиков и так далее. «Идет тщательная проверка того, откуда берутся даже винты и гайки и есть ли у этих деталей альтернативы», — сказал Nikkei Asia один из сотрудников компании.

Каждому поставщику присваивается оценка геополитического риска с подробным описанием компонентов, которые они используют в своих машинах. Причем YMTC направила инженеров для проверки производственных площадок местных поставщиков оборудования, чтобы убедиться, что происхождение деталей указано верно.

Высшие оценки риска имеют детали, произведенные в США, за ними следуют закупленные в Японии, Европе и местного производства. Причем поставщиков просят предоставить отчеты о том, как они могут диверсифицировать закупки и найти альтернативы наиболее «рискованным» комплектующим.

Очистка цепочки поставок YMTC от «удавки» рискованных поставок была проведена в стиле чрезвычайной ситуации. Компания расположена в городе Ухань, но ее усилия по импортозамещению не прекратились, даже когда в прошлом году город стал эпицентром эпидемии.

В то время как остальная часть Уханя подверглась жестокому карантину, высокоскоростные поезда продолжали доставлять сотрудников YMTC из производственного городка на завод стоимостью 24 млрд (!) долларов, который начал производство микросхем в 2019 году.

А после того, как Ухань вновь открылся, YMTC мобилизовала сотни инженеров, в том числе из малоизвестных местных поставщиков полупроводникового оборудования, которые работали по три смены в день с целью замены как можно большего количества иностранных комплектующих. В результате у каждого американского поставщика теперь есть китайский двойник.

Таким же путем пошли уже десятки китайских компаний, которые проводят политику, получившую название «безопасной и контролируемой» и нашедшую свое отражение в агитационных материалах государства и выступлениях государственных руководителей, включая председателя Китая Си Цзиньпина, и подкрепленную огромными государственными инвестициями и гарантированными контрактами.

Фактически торговая война США и санкции против Huawei дали правительству Китая необходимое обоснование политики импортозамещения, которую они давно намеревались проводить. Особенно после откровений Эдварда Сноудена в 2013 году, когда он подробно описывал участие американских технологических компаний в слежке правительства США за Китаем.

Интересно, что японские журналисты считают главным внутренним препятствием на пути к достижению Китаем самодостаточности в микроэлектронике нежелание сотрудничества в этом вопросе местных китайских потребителей, которые всегда предпочитали покупать процессоры и оборудование у проверенных иностранных поставщиков, а не у неопытных местных компаний. Но теперь ситуация изменилась, санкции США «научили» китайских потребителей патриотизму.

«Раньше отечественные производители микросхем использовали только производственное оборудование от ведущих мировых производителей, таких как Samsung и Intel, — сказал Nikkei некий менеджер китайского производителя микросхем, не называя своего имени. — Никто не хотел рисковать и использовать или даже попробовать машины местного производства, которые могут повлиять на качество продукции. Однако по мере нарастаний угрозы санкций эти же производители все чаще изучают отечественные альтернативы передовым технологиям, произведенным в США. Это означает, что у местных игроков наконец-то появился шанс попрактиковаться и действительно обновить свои продукты, потому что вся страна поддерживает их».

Надо сказать, что в России разработчикам различного оборудования, не только для микроэлектроники, до сих пор приходится сталкиваться с подобным отношением к их продукции и вынужденным изменением этой позиции под влиянием американских санкций. Как сказал в свое время в интервью. журналу «Эксперт» председатель совета директоров станкозавода «Саста» Алексей Песков, «за санкции я бы поставил памятник господину Обаме. Благодаря им высокие чины начали думать о российском производителе». С другой стороны, по мнению президента Российской ассоциации «Станкоинструмент» Георгия Самодурова, санкции заставили производителей отечественного оборудования задумываться над тем, что нужно идти по пути создания современного продукта и что он будет востребован. Но самое главное, изменилось отношение к импортозамещению у всех государственных структур. Приходит понимание, что без развития собственной технологической базы у страны нет будущего. Как сказал в своем интервью, опубликованном в журналах «Стимул» и «Эксперт», директор департамента радиоэлектронной промышленности Минпромторга РФ Василий Шпак, «в целом тенденция перехода на отечественные технологии, на отечественное оборудование характерна сейчас для всей нашей промышленной политики, не только в радиоэлектронике. Создание и выпуск средств производства — один из главных китов, на которых держится стратегическая независимость страны».

Буквально о том же сказал Nikkei эксперт консалтинговой компании Gartner: «Напряженность между США и Китаем консолидировала мнение китайских производителей о необходимости локализации производства. Сейчас вся страна согласна с тем, что построение жизнеспособной полупроводниковой промышленности и повышение самообеспеченности являются высшим приоритетом… Высшие политики знают, руководители компаний знают, и даже рядовые жители понимают это».

magnifier.png Десятки китайских компаний, специализирующихся в ключевых областях, от ионной имплантации до травления, за последние несколько лет приобрели известность, и их рост ускорялся по мере того, как государство осознавало масштабы необходимого импортозамещения

А руководитель компании Kingstone Semiconductor Joint Stock Co. отметил, что «для китайских производителей оборудования и материалов, используемых для производства микросхем, — в основном малоизвестных и имеющих ограниченное присутствие в отрасли, — торговые споры с США служат уникальной возможностью для развития бизнеса. Не только наши производственные мощности полностью забронированы на 2021 год и нуждаются в расширении… но многие из наших мощностей полностью зарезервированы на будущие годы».

Но пока YMTC и остальная полупроводниковая промышленность Китая по-прежнему зависят от доступа к западным технологиям и оборудованию. Несмотря на весь патриотизм и риторику вокруг самодостаточности, немногие верят, что стопроцентная деамериканизация — это действительно реалистичная цель ближайшего будущего.

Например, собственный аудит цепочки поставок YMTC показал, что многие жизненно важные комплектующие так и не были заменены на продукцию китайских поставщиков: высококачественные линзы, прецизионные подшипники, качественные вакуумные камеры и двигатели, радиочастотные компоненты и программируемые чипы по-прежнему поступают от иностранных производителей из США, Японии и Европы.

И вся отрасль по-прежнему зависит от иностранного оборудования для литографии, ионной имплантации, травления, химического и физического осаждения из паровой фазы и химико-механической планаризации.


КИТ ПОЛУПРВД.jpg
asia.nikkei.com

До победы еще далеко

Как отмечают журналисты, грандиозные планы Китая покончить с «удавкой» зависимости от американского импорта пока далеки от выполнения, несмотря на гигантские государственные инвестиции. Например, когда Госсовет Китая сформулировал в 2015 году свою промышленную политику в программе «Сделано в Китае 2025», направленной на продвижение китайского высокотехнологичного экспорта, он поставил цель достичь 70% самообеспеченности полупроводниками к 2025 году. Но, по данным американской исследовательской компании IC Insights, отрасль пока далека от достижения этой цели. В 2020 году на произведенные в Китае микросхемы приходилось только 15,9% внутреннего рынка и, по оценкам компании, эта доля достигнет лишь 19,4% в 2025 году.

Но хотя на данный момент доля Китая на мировом рынке передового оборудования для изготовления микросхем составляет не более двух процентов, а уровень его самообеспеченности. по оценкам Bernstein Research, — около 10%, это предполагает огромные возможности для будущего роста.

И этот рывок Китая уже начал волновать мировую полупроводниковую промышленность, угрожая нарушить хрупкое равновесие между спросом и предложением. Что и продемонстрировала глобальная нехватка чипов, которую испытали многие отрасли, отчасти из-за «панических покупок» китайскими компаниями, напуганными риском санкций со стороны США. В частности, YMTC и другие китайские производители микросхем, такие как Semiconductor Manufacturing International Co., начали активно запасаться «подверженными риску» комплектующими.

magnifier.png Собственный аудит цепочки поставок YMTC показал, что многие жизненно важные комплектующие так и не были заменены на продукцию китайских поставщиков: высококачественные линзы, прецизионные подшипники, качественные вакуумные камеры и двигатели, радиочастотные компоненты и программируемые чипы по-прежнему поступают от иностранных производителей в США, Японии и Европы

Но в то время как китайские компании готовятся к нехватке чипов, мировая индустрия чипов готовится к массовому перенасыщению этого рынка, поскольку компании из Китая, так же YMTC, набирают обороты. Уханьская компания планирует удвоить ежемесячный выпуск микросхем памяти, доведя его до 100 тыс. пластин ко второй половине 2021 года, что даст ей 7% мирового рынка флеш-памяти NAND.

Консалтинговая компания Trendforce из Тайбэя прогнозирует, что в гигабитном эквиваленте YMTC займет 3,8% мирового рынка флеш-памяти NAND в 2021 году и, вероятно, вырастет до 6,7% в 2022-м, а ведь два года назад она была близка к нулю.

Предвидя именно такой избыток предложения, Intel — крупнейший в мире производитель микропроцессоров и шестой по величине производитель флеш-памяти NAND — в прошлом году продала компании SK Hynix свой завод по производству флеш-памяти NAND в Даляне, отказавшись от конкуренции в будущем.

Головокружительный рост YMTC показал, на что способен Китай в индустрии микросхем. Она начала свою деятельность в 2016 году и в течение четырех лет массово производила одни из самых передовых в мире микросхем флеш-памяти 3D NAND.

В 2017 году производитель микросхем Western Digital представил «небоскреб»: 64-слойный чип, а Micron в прошлом году анонсировала 176-слойный чип, пропорции которого сравниваются с Burj Khalifa в Дубае.

Но YMTC хватило всего двух лет, чтобы освоить эти технологии, начать массовое производство 64-слойных микросхем, а затем и массовое производство 128-слойных микросхем на своем заводе в Ухане. Сообщается, что там же находится в процессе разработки 192-слойный чип, который один отраслевой аналитик назвал «Гималаями».

Тем не менее результаты Китая по-прежнему далеки от планируемых.

«Мы получили определенный бизнес благодаря кампании по деамериканизации Китая, — сказал Nikkei менеджер Empyrean Technology, крупнейшего в Китае производителя оборудования для проектирования микросхем. — Однако просить нас полностью заменить Synopsys и Cadence все равно, что приходить к автопроизводителям и просить построить ракеты».

А представитель компании ChangXin Memory Technologies, еще одного ключевого китайского производителя микросхем памяти, расположенного в Хэфэе, признал, что «мы всё еще сильно отстаем, и лучший способ в сегодняшнем геополитическом климате для нас — держать голову низко, выполнять свою работу и молча расти». А компания YMTC по-прежнему надеется поддерживать хорошие отношения с американскими, японскими и европейскими поставщиками. Параллельно с усилиями по локализации YMTC продолжает строить производственные линии, которые используют американское оборудование и запчасти, для облегчения своего расширения.

Как сказал один из экспертов, «то, что Китай хочет переключиться на местных поставщиков, необратимая тенденция, но многое все еще препятствует этому процессу, и это может занять много времени. Если они хотят расти быстрее и быстрее развивать бизнес, будет практичнее, чтобы они по-прежнему использовали инструменты и оборудование, которые используют все лидеры зарубежного рынка».

Несмотря на значительные усилия Китая, немногие эксперты полагают, что его промышленность по производству микросхем когда-либо действительно сможет освободиться от американских комплектующих. При этом большинство считает, что полная блокада технологической и полупроводниковой промышленности Китая тоже нереальна.

Две крупнейшие экономики мира по-прежнему взаимосвязаны, и обе они являются крупнейшими рынками полупроводников: на Китай приходится не менее 25% продаж большинства американских компаний по производству микросхем, и немногие из них хотят уйти с этого рынка.

Неясен и подход администрации президента США Джо Байдена к Китаю. С одной стороны, США ожидают, что Китай купит больше микросхем, как и было обещано на недавних торговых переговорах, но тем не менее продолжают ограничивать использование Китаем американских технологий.

Двенадцатого апреля в Белом доме состоялся виртуальный саммит генеральных директоров по полупроводникам и устойчивости цепочек поставок, на котором присутствовали три ведущих мировых производителя микросхем — Intel, Samsung и TSMC, а также несколько руководителей компаний-автопроизводителей, включая Ford Motor и General Motors, чтобы обсудить, как сохранить лидерство США в мировой полупроводниковой промышленности.

«Коммунистическая партия Китая агрессивно планирует переориентировать свой рынок и доминировать в цепочке поставок полупроводников, — сказал Байден во вступительной речи на этом саммите, цитируя двухпартийное письмо 23 сенаторов. — Китай и остальной мир не ждут, и нет причин, по которым американцы должны ждать».

Администрация также предложила программу финансирования в размере 50 млрд долларов для производства микросхем, исследований и разработок, направленную на отражение усилий Китая.

Комитет по иностранным инвестициям в США, CFIUS, в прошлом году ужесточил правила изучения рисков для национальной безопасности, связанных с иностранными сделками, после чего Комиссия по инвестициям правительства Тайваня объявила о новом наборе правил для усиления проверки китайских инвестиций в тайваньские технологические компании. А итальянское правительство отклонило предложение о поглощении расположенного в Милане поставщика полупроводникового оборудования китайской инвестиционной компанией из Шэньчжэня.

magnifier.png Отступить в своем намерении максимально заместить импорт важнейшего оборудования и комплектующих Россия не может, но рассчитывать, что это удастся сделать наскоком и за короткое время, не приходится, а значит, еще довольно долго нужно искать способы продолжать сотрудничество и с развитыми странами, и с Китаем

Южная Корея и Тайвань — две ведущие азиатские страны — производители микросхем — сталкиваются с растущим давлением со стороны США с целью помочь им в развитии местного производства чипов. TSMC, крупнейший в мире производитель микросхем по контракту, базирующийся на Тайване, и южнокорейский Samsung, крупнейший в мире производитель микросхем памяти, были вынуждены прекратить поставки некогда крупнейшему своему клиенту Huawei после того, как США ввели санкции. В результате доля выручки TSMC из Китая упала до 6% в период с января по март с 22% за тот же период годом ранее. Выручка Samsung в Китае за последние три квартала тоже снизилась.

Большинству мировых разработчиков и производителей микросхем придется встать на сторону США, поскольку американские технологии по-прежнему преобладают в их продуктах и услугах, заявил Су Цзыюнь, старший аналитик Института исследований национальной обороны и безопасности. «Они должны выбрать, в чем их интересы, если они окажутся зажатыми между двумя крупнейшими экономиками мира».

Вот почему «в краткосрочной перспективе из-за геополитической неопределенности технологическое развитие Китая может немного замедлиться», — сказал Миин Ву, основатель и председатель Macronix International, ведущего производителя микросхем памяти на Тайване, обслуживающего Apple, Sony и Nintendo. «Однако в долгосрочной перспективе, с точки зрения Китая, он определенно будет добиваться создания конкурентоспособной отрасли. Этой тенденции трудно сопротивляться, и пути назад нет».

Этот вывод актуален и для России: отступить в своем намерении максимально заместить импорт важнейшего оборудования и комплектующих Россия, с учетом сложившейся геополитической обстановки, не может, но рассчитывать, что это удастся сделать наскоком и за короткое время, не приходится, а значит, еще довольно долго нужно искать способы продолжать сотрудничество и с развитыми странами, и с Китаем, в том числе используя противоречия между ними.

Темы: Среда

Еще по теме:
25.03.2024
Новая стратегия научно-технологического развития берет курс на реализацию российской повестки с опорой на национальную т...
22.03.2024
Россию попросили из крупнейшей международной научной коллаборации — швейцарского ЦЕРНа
14.03.2024
США не хотят мириться с монополией Китая на рынке редкоземельных металлов, имеющих важное оборонное значение, и намерены...
07.03.2024
В конце прошлой недели американский Newsweek опубликовал технологическую страшилку, призванную разоблачить коварные замы...
Наверх