Развитие электроники по-китайски: уже 70% автономности в этой отрасли
Источник.
По данным Semiconductor Industry Association (SIA), глобальный рынок полупроводников в 2023 году оценивался в $526,8 млрд. При этом ожидается, что рынок продолжит расти, и до 2030 года его объем может достигнуть $1 трлн из-за увеличения спроса на электронику и интернет вещей (IoT).
В этой отрасли Китай играет важную роль, стремится стать мировым лидером в производстве чипов. С течением времени у КНР все больше компаний, которые производят уже не только чипы, но и литографы и другое оборудование. И да, по подсчетам экспертов Китай на 70% независим от западных технологий — и степень автономности лишь растет со временем.
С чего все началось
Полупроводниковая промышленность — основа современной глобальной экономики, без которой не будет существовать отраслей телекоммуникаций, обороны и промышленных систем. Пекин давно мечтал о мировом лидерстве в сфере высоких технологий и еще в 2015 году инициировал программу «Made in China 2025» для развертывания собственной электронной отрасли. В рамках проекта поставлены две ключевых цели, а именно увеличение доли производства полупроводников до 40% к 2020 году и до 70% — к 2025 году.
Рост Китая как крупного производителя чипов будет влиять как на глобальные цепочки поставок полупроводников, так и на экономику стран, зависящих от экспорта чипов. Например, Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC), одна из крупнейших компаний, производит 90% самых передовых чипов в мире. Китай продолжает импортировать около 60% самых современных чипов. При смещении этих ролей изменится и баланс в полупроводниковой индустрии. Но, в целом, глобальная индустрия адаптируется к этим изменениям — по крайней мере, пока критических проблем не наблюдается.
Инвестиции и технологические достижения
В последние годы Китай активно инвестировал в полупроводниковые разработки и исследования. Только в 2023 году Китай вложил около $143 млрд в этот сектор. Сюда также были включены субсидии и льготы для компаний, занимающихся разработкой и производством чипов. «Большой фонд» Китая (China Integrated Circuit Industry Investment Fund) в прошлом году также был пополнен на сумму $28,9 млрд, что сделало его одним из крупнейших инвестиционных фондов в полупроводниковой сфере в мире.
Согласно стратегии «Made in China 2025», полупроводниковым предприятиям предписано использовать не менее 70% внутренних технологий. Благодаря этому компания SMIC, один из ведущих китайских производителей полупроводников, добилась успеха в разработке и выпуске чипов по 7-нм технологическому процессу. Это значительное достижение, особенно в условиях ограничений на поставки передового оборудования, например машин для экстремальной ультрафиолетовой литографии (EUV).
Также Китай работает над созданием собственного процессора, чтобы снизить зависимость от продуктов Intel, AMD и других компаний. Идея его создания стала особенно актуальной после введения экспортных ограничений на западные разработки. Пионером в этом направлении стала компания BLX IC Design, основанная в 2002 году при поддержке государства. Первоначальные усилия привели к созданию серии микропроцессоров Godson, которые позже были переименованы в Loongson.
Особого внимания заслуживают чипы Loongson 3A5000 и 3B5000, которые с 2021 года производились по 12-нм техпроцессу. Эти чипы используют архитектуру Loongarch, основанной на доработке архитектуры MIPS64.
Китайские компании тоже внесли вклад в разработку собственных процессоров. Так, разработаны чипы серии Kirin для мобильных устройств и Kunpeng — для серверов. Процессор Kirin 9000, изготовленный по по 5-нм техпроцессу, один из первых мире был совмещен с 5G-модулем. Kirin 9000S стал первым мобильным ARM-процессором с поддержкой технологии гиперпоточности, привычной для чипов Intel и AMD.
Серия процессоров Kunpeng предназначена для серверов и дата-центров. Чипы с ARM-архитектурой разработаны для выполнения высокопроизводительных вычислительных задач, например, облачных вычислений и обработки больших объемов данных. Они обеспечивают высокую производительность при низком энергопотреблении.
Источник
Еще одна компания, Zhaoxin — совместное предприятие с участием правительства Китая, выпускает процессоры серии KaiXian для настольных компьютеров и серверов. Эти микросхемы разработаны на архитектуре x86 для обеспечения совместимости с существующим программным обеспечением. Процессоры KaiXian предназначены для использования в правительственных и коммерческих секторах как альтернатива решениям Intel и AMD.
Успехи и неудачи в самообеспечении полупроводниковой отрасли
По инсайдерской информации, существует негласное правило среди китайских полупроводниковых фабрик, а именно: 70% их производственных линий должны составлять местные инструменты и оборудование. Две из крупнейших китайских компаний в сфере полупроводников, NAURA и AMEC, первыми стали использовать отечественное оборудование на своих фабриках. Другие крупные китайские игроки вроде SMIC, YMTC и CXMT также активно интегрируют и развивают внутренние технологии.
Джеральд Инь Жияо, председатель и генеральный директор AMEC, был уверен в том, что Китай достигнет базового уровня самообеспеченности в производстве оборудования для чипов к лету этого года. Хотя несколько лет назад это казалось невозможным. Однако он признает, что качество и надежность китайских решений все еще уступают мировым стандартам.
Правда, такой высокий уровень технологической автономности — не у всех компаний и не по всем направлениям. Китайские производители достигли уровня самообеспеченности в 15% и выше по материалам, необходимым для зрелых технологических процессов, таких как производство кремниевых пластин, фоторезистов и электронных газов. Однако самодостаточность по таким критически важным элементам, как оборудование для фотолитографии и программное обеспечение EDA, все еще остается ниже 15%.
Источник
Есть проблемы и с системами EUV и DUV-системами, которые необходимы для производства современных процессоров. Но Китай продолжает закупать продукцию голландской компании ASML. Речь о литографах, крайне необходимых для производства современных процессоров. Разрабатывает КНР и собственные решения, но пока зависит от инструментов от партнеров. Во втором квартале этого года поставки оборудования ASML китайским клиентам составили $2,58 млрд, то есть почти половину ее общих продаж. Для сравнения: в 2023 году лишь 1,2% литографических систем, используемых на китайских фабриках, были приобретены у местных поставщиков.
Помимо литографии, Китай сталкивается с недостаточным самоснабжением системами для ионной имплантации и системами контроля и метрологии. У внутренних производителей закупается товар на 1,4% и 2,4% от необходимого объема соответственно. При этом, в 2023 году импорт систем ионной имплантации в КНР вырос на 20% по сравнению с предыдущим годом, достигнув $1,3 млрд. В частности, китайские фабрики сильно зависят от систем метрологии, поставляемых такими компаниями, как KLA, Applied Materials и японская Hitachi.
Как думаете, какое будущее ждет китайскую полупроводниковую промышленность? Поделитесь мнением в комментариях!
