Принятый властями США ещё в 2022 году «Закон о чипах», который подразумевает государственную поддержку сферы их производства и разработки на общую сумму $53 млрд, до сих пор мало кому из производителей помог увереннее смотреть в будущее своего бизнеса на территории страны. Источники считают, что ряд важных заявлений будет сделан в этом квартале.

Источник изображения: Intel

Издание The Wall Street Journal поясняет, что к настоящему моменту более 170 компаний подали свои заявки на получение субсидий по данной законодательной инициативе, но до сих пор власти США выделили лишь два небольших гранта на реализацию проектов, которые не связаны с передовыми полупроводниковыми технологиями. Теперь администрация президента Байдена стремится сделать серию анонсов по более крупным и современным проектам до 7 марта, когда он должен выступить с обращением к Конгрессу. Подобный ход событий отвечает интересам Демократической партии США с точки зрения развития предвыборной гонки.

Корпорация Intel не скрывает, что рассчитывает на получение субсидий в США, поскольку она реализует на территории страны не менее четырёх проектов в различных штатах на общую сумму $43,5 млрд, хотя очевидно, что правительственные средства покроют лишь малую часть этих затрат. Из общего бюджета в $53 млрд, предусмотренного программой, только $39 млрд будут распределены непосредственно на нужды строительства предприятий. По мнению экспертов, каждый проект получит субсидию в размере не более 15 % от суммы капитальных затрат, причём не более $3 млрд на предприятие. Кроме того, власти США готовы компенсировать кредитные средства, выступать поручителями по ним и предоставлять налоговые вычеты. Представители Министерства торговли США пояснили, что решениям о выделении субсидий по каждому из проектов будут предшествовать переговоры, оценивающие пользу строящегося предприятия для развития экономики США и повышения уровня национальной безопасности.

Очевидно, что уже реализуемые компаниями на территории США проекты сталкиваются с проблемами, и задержка со строительством предприятий тайваньской TSMC в Аризоне является тому примером. К настоящему моменту известно, что оба из строящихся предприятий задержались относительно первоначального графика. Это уже само по себе охлаждает пыл инвесторов, которые рассматривают различные страны для строительства новых предприятий, тем самым снижая шансы США стать местом расположения очередной строительной площадки. Правда, американские чиновники предпочитают приводить активность TSMC в Аризоне в качестве примера того, как Закон о чипах работает на пользу национальной экономики. Только на этой площадке ежедневно работает более 12 000 человек, а в масштабах страны данный закон уже подтолкнул частный бизнес сделать инвестиции в размере $200 млрд. При этом очевидно, что строительная отрасль сталкивается с нехваткой квалифицированных кадров, а монтаж оборудования ведётся гораздо медленнее, чем в Японии или на Тайване, где у той же TSMC новые предприятия появляются гораздо быстрее.

Помимо обременительных условий, сопровождающих получение субсидий в США, представителей полупроводниковой отрасли смущает и экспертиза проектов с точки зрения соответствия экологической повестке. Мало того, что она может растягиваться на годы, так ещё и требование к использованию возобновляемых источников энергии заметно увеличивают бюджет строительства. Получатели субсидий также ограничиваются на десять лет в своей возможности развивать бизнес в Китае, а считающуюся избыточной прибыль власти США желают у них изымать. Всё это затрудняет для бизнеса принятие решений о целесообразности строительства крупных предприятий именно на территории США, ведь им попутно приходится просчитывать и перспективы сбыта продукции на местном рынке, а они не всегда очевидны.

Бессменный лидер NVIDIA, Дженсен Хуанг (Jensen Huang), на этой неделе провёл переговоры с руководством тайваньской компании TSMC в Тайбэе. Родившийся на Тайване, Хуанг пользуется особой популярностью на острове, где технологии, а особенно полупроводниковая индустрия, являются ключевыми для экономики. Центральной темой дискуссии стал дефицит ИИ-чипов, который ставит под угрозу дальнейшее развитие отрасли.

Источник изображения: NVIDIA

На встрече, прошедшей за ужином, Хуанг обсудил с основателем TSMC и влиятельным деятелем индустрии Моррисом Чангом (Morris Chang) стратегическую роль компании в производстве чипов NVIDIA. Эти чипы являются ключевыми для большинства систем обучения генеративного ИИ по всему миру. Хуанг подчеркнул значимость этого партнёрства в разговоре с журналистами, признав, что TSMC играет ведущую роль в производстве чипов, которые лежат в основе современных ИИ-технологий: «Это возрождение компьютерной индустрии, и именно поэтому Тайвань занимает в ней центральное место. TSMC и экосистема тайваньских производителей — все они будут участвовать в этой новой эре вычислений».

Эта поездка Хуанга последовала за его недавним визитом в Китай — первым за последние четыре года. Он отметил, что встречи в Китае прошли на фоне жёстких ограничений США на экспорт передовых чипов NVIDIA в страну, которую Вашингтон считает своим геополитическим соперником. Ранее он предупреждал, что усиление американских санкций, направленных на ограничение доступа Китая к чипам для обучения ИИ, может стимулировать местные компании к разработке собственных аналогов. Такое развитие событий в долгосрочной перспективе способно нанести ущерб американским технологическим компаниям. В качестве примера потенциального конкурента Хуанг упомянул компанию Huawei, которая в 2023 году внедрила продвинутый процессор китайского производства в один из своих смартфонов, вызвав беспокойство Вашингтона.

Хуанг, как правило, избегающий публичных комментариев о своих посещениях Китая, открыто говорит о критической роли Тайваня и TSMC в бизнесе NVIDIA и в полупроводниковой индустрии в целом. «Масштабирование возможностей ИИ — вот главная проблема, с которой мы сталкиваемся», — заявил он. Также Хуанг подчеркнул, что NVIDIA вместе с TSMC и другими партнёрами в цепочке поставок прилагают все усилия, чтобы удовлетворить возрастающий спрос на ИИ-чипы.

NVIDIA, чья рыночная стоимость в 2023 году утроилась благодаря своей ключевой роли в развитии ИИ, продемонстрировала в текущем году невероятный рост капитализации на 24 %. Инвесторы видят в компании лидера сектора, который продолжает адаптироваться под меняющиеся рыночные условия, включая разработку версий своих чипов для Китая, соответствующих американским ограничениям. Бум ИИ также способствует и стабилизации бизнеса TSMC. На прошлой неделе компания озвучила прогнозы об увеличении капиталовложений и стабильном росте выручки, что положительно отразилось на акциях во всём секторе.

Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. (TSMC), лидирующий мировой производитель полупроводников, объявил о начале строительства двух новых фабрик для разработки и изготовления чипов, основанных на передовом 2-нанометровом техпроцессе (N2). Дополнительно ведутся подготовительные работы для строительства третьей фабрики, которое предстоит начать после получения одобрения от правительства Тайваня.

Источник изображения: TSMC

Марк Лю (Mark Liu), председатель совета директоров TSMC, поделился планами компании во время разговора с аналитиками и инвесторами, выразив уверенность в начале массового производства чипов с использованием 2-нм техпроцесса уже в 2025 году. Он также упомянул о стремлении компании развернуть несколько производственных площадок в научных парках Хсинчу и Каосюн для удовлетворения растущего спроса.

Первая фабрика будет размещена вблизи Баошаня в Хсинчу, недалеко от исследовательского центра R1, который был специально создан для разработки 2-нм технологии. Ожидается, что фабрика приступит к массовому производству 2-нм полупроводников уже во второй половине 2025 года. Вторая фабрика, также предназначенная для производства 2-нм чипов, будет находиться в научном парке Каосюн, входящем в состав Южного научного парка Тайваня. Её запуск планируется на 2026 год.

Дополнительно, TSMC активно работает над получением разрешений от властей Тайваня на строительство ещё одной фабрики в научном парке Тайчжун. Если строительство этого объекта начнётся в 2025 году, он сможет начать свою работу уже в 2027 году. С вводом в строй всех трёх фабрик, способных выпускать чипы с использованием 2-нм техпроцесса, TSMC существенно укрепит свои позиции на мировом рынке полупроводников, предложив клиентам новые мощности для производства чипов нового поколения.

В планах компании на ближайшее будущее — начало массового производства с применением 2-нм техпроцесса, включающего использование транзисторов с нанолистами и круговыми затворами (GAA) во второй половине 2025 года. К 2026 году предполагается внедрение усовершенствованной версии этого техпроцесса, который, как ожидается, будет предусматривать подачу питания с обратной стороны кристалла, расширяя таким образом возможности массового производства.

Компания Samsung приступила к поставкам опытных образцов микросхем высокопроизводительной памяти HBM3E пятого поколения с кодовым названием Shinebolt, сообщает южнокорейское издание Business Korea. На фоне продолжающегося роста спроса на высокопроизводительное аппаратное обеспечение для задач, связанных с искусственным интеллектом, данный вид памяти становится более актуальным по сравнению с обычной DRAM.

Источник изображения: Wccftech

По словам производителя, новые чипы памяти HBM3E предлагают возросшую примерно на 50 % пропускную способность по сравнению с решениями Samsung предыдущего поколения. Опытные образцы Samsung обладают восьмиярусной компоновкой из 24-гигабитных микросхем. Сообщается, что производитель также завершает разработку 12-ярусных чипов памяти HBM3E ёмкостью 36 Гбайт.

Первые тесты показывают, что память Samsung HBM3E с кодовым именем Shinebolt обеспечивает пропускную способность на уровне 1,228 Тбайт/с, что выше показателя тех же чипов HBM3E от компании SK hynix, являющейся лидером в данной области.

Для производства памяти HBM компания Samsung последовательно применяет метод с использованием термокомпрессионной непроводящей пленки (TC-NCF). В свою очередь SK hynix для производства своих микросхем памяти HBM использует более передовой подход Advanced Mass Reflow Molded Underfill (MR-MUF), представляющий собой метод объединения нескольких чипов памяти на одной подложке посредством спайки.

По данным Business Korea, Samsung также продолжает исследовать более передовые процессы сборки стеков памяти HBM с использованием гибридной спайки.

Amkor, второй по величине в мире поставщик услуг по сборке и тестированию полупроводников (outsourced semiconductor assembly and test, OSAT), открыл сегодня своё новейшее и самое современное предприятие во Вьетнаме. Компания инвестировала около $1,6 млрд в первые две очереди завода, который сосредоточится на сборке сложных чипов с чиплетной компоновкой и памятью HBM.

Источник изображений: Amkor

Новое предприятие занимает площадь 23 гектара на территории промышленного парка Йенфонг 2C. Завод располагает поистине огромной площадью специализированных чистых помещений — 200 000 м². Для сравнения: по состоянию на 2021 год на заводе GlobalFoundries Fab 1 в Дрездене площадь чистых помещений составляла около 52 000 м², а общая площадь всех чистых помещений компании — 255 000 м². Amkor пока не раскрыла производственные мощности нового предприятия в пересчёте на количество обрабатываемых полупроводниковых пластин в месяц или год, или часов тестирования полупроводников в месяц или год.

Лидеры полупроводниковой промышленности, такие как AMD, Apple, Intel, Nvidia и Google, используют передовые технологии упаковки, например, CoWoS от TSMC, для создания самых продвинутых процессоров, предназначенных для ИИ, высокопроизводительных вычислений (HPC) и клиентских систем. Сообщается, что мощности CoWoS TSMC зарезервированы на несколько кварталов вперёд, поэтому новая фабрика Amkor обещает стать весьма востребованным новым игроком на этом рынке.

Новый центр тестирования и упаковки Amkor будет сосредоточен на расширенной интеграции систем в корпусе (System-in-Package, SiP) и памяти HBM, и предложит готовые решения от проектирования до электрических испытаний. Хотя компания пока не указала ни на один конкретный метод упаковки, масштаб инвестиций в размере $1,6 млрд на первые две фазы проекта впечатляет и подчёркивает нешуточные амбиции Amkor.

Необходимо отметить, что создание современного предприятия по упаковке полупроводников имеет далеко идущие последствия, выходящие за рамки деловых амбиций Amkor. Его открытие придаёт заметное ускорение экономическому развитию Вьетнама, позиционируя его как растущий центр цепочки поставок полупроводников. Эффект таких существенных инвестиций, несомненно, будет ощущаться во всем промышленном секторе Вьетнама, что приведёт к потенциальному созданию рабочих мест и технологическому прогрессу.

«Этот ультрасовременный завод во Вьетнаме поможет Amkor обеспечить непревзойдённое географическое присутствие для наших клиентов, поддерживая как глобальные, так и региональные цепочки поставок, — считает Гил Руттен (Giel Rutten), президент и главный исполнительный директор Amkor. — Это та безопасная и надёжная цепочка поставок, которая нужна нашим клиентам — в сфере связи, автомобилестроения, высокопроизводительных вычислений и других ключевых отраслях. Квалифицированная рабочая сила, стратегическое расположение и поддержка со стороны государства сделали его идеальным местом для дальнейшего роста. Мы гордимся тем, чего мы достигли вместе с Вьетнамом, и надеемся на долгие и взаимовыгодные отношения».

Компания Intel запустила массовое производство чипов по техпроцессу Intel 4 на новом заводе Fab 34 в Ирландии. Таким образом Intel впервые в Европе начала применять литографию в глубоком ультрафиолете (EUV) для крупносерийного производства. Эта важная для Intel веха подтверждает выполнимость планов компании по освоению пяти новых техпроцессов за четыре года и восстановлению технологического лидерства к 2025 году.

На запущенных мощностях по техпроцессу Intel 4 будут выпускаться чиплеты CPU для грядущих процессоров Intel Core Ultra семейства Meteor Lake, которые дебютируют в декабре текущего года. Кроме того, по словам Intel запуск массового производства по технологии Intel 4 прокладывает путь для производства процессоров Intel Xeon будущего поколения, которые появятся в 2024 году и будут производиться по техпроцессу Intel 3.

Технология EUV, используемая при производстве Intel 4, широко применяется в передовых полупроводниковых технологических узлах, обеспечивающих работу самых требовательных вычислительных приложений, таких как искусственный интеллект (ИИ), современные мобильные сети, автономное вождение, новые центры обработки данных и облачные приложения. EUV играет важнейшую роль в достижении Intel поставленных целей - создать пять узлов за четыре года и вернуть себе лидерство в области технологических процессов к 2025 году.

Запуск производства на Fab 34 в Лейкслипе (Ирландия) в сочетании с запланированным заводом Intel по производству кремниевых пластин в Магдебурге (Германия) и планируемым сборочно-испытательным комплексом во Вроцлаве (Польша) образует первое в своём роде комплексное предприятие по производству полупроводников в Европе. Общая сумма инвестиций составляет €17 млрд.

«Я горжусь командой Intel, а также нашими клиентами, поставщиками и партнёрами, которые работали с нами, чтобы воплотить этот момент в жизнь и помочь нам вернуться на путь лидерства, — заявил генеральный директор Intel Пэт Гелсингер (Pat Gelsinger). — Сегодняшнее открытие Fab 34 способствует достижению цели ЕС по созданию более устойчивой цепочки поставки полупроводников».

Источник изображений: Intel

«Открытие Fab 34 знаменует собой ещё один исторический день для Intel и команды в Ирландии. С момента прибытия сюда в 1989 году Intel стала якорем промышленного развития нашей страны, и сегодня компания ещё раз демонстрирует свою приверженность передовым технологиям из Ирландии», — сказал глава правительства Ирландии Лео Варадкар (Leo Varadkar).

Intel также представила план действий по борьбе с изменением климата, в котором излагаются шаги по обеспечению устойчивости, направленные на сокращение выбросов парниковых газов, снижение энергопотребления, экономное использование воды и минимизацию промышленных отходов.

Fab 34 в Лейкслипе находится на пути к получению золотого сертификата рейтинговой системы ранжирования «зелёных» зданий LEED (Leadership in Energy & Environmental Design). Новый объект включает в себя несколько конструктивных инноваций для большей дружественности к окружающей среде. Например, в зданиях будет использоваться система рекуперации тепла, а цемент, применённый во время строительства экологичен за счёт включения в него переработанных материалов.

Кампус Intel в Лейкслипе продолжает стратегию использования 100 % электроэнергии из возобновляемых источников, возвращает 88 % чистой воды в реку Лиффи и в 2022 году отправил лишь 0,6 % всех отходов на свалку. Эти усилия согласуются с корпоративными целями Intel:

• Использование 100 % возобновляемой электроэнергии во всех глобальных операциях к 2030 году;
• Нулевой расход воды и нулевые отходы на свалки к 2030 году;
• Нулевые выбросы парниковых газов во всех глобальных операциях к 2040 году;
• Нулевые выбросы парниковых газов в добывающей промышленности к 2050 году.

Уже более 30 лет Intel считает город Лейкслип своим домом в Ирландии. Дальнейшее развитие кампуса Лейкслип возможно только благодаря постоянной поддержке и тесному сотрудничеству местного сообщества. В связи с официальным открытием Fab 34 компания Intel пожертвовала €1 млн сообществу Лейкслип для финансирования общественного проекта.

В условиях мер, принятых США для замедления технологического прогресса Китая в полупроводниковой сфере, КНР за два года смогла удвоить уровень локализации оборудования для производства чипов, достигнув показателя свыше 40 %. Этот прогресс подчёркивает стремление страны к самодостаточности в этой критически важной технологической области, несмотря на внешние ограничения.

Источник изображения: GDJ / Pixabay

В Китае наблюдается значительный рост уровня локализации в сфере производства оборудования для выпуска полупроводников, особенно в областях установок для физического осаждения из паровой (газовой) фазы (PVD) и окисления, где этот показатель превышает 50 %.

По данным ассоциации SEMI, специализирующейся на сфере полупроводников, уровень локализации полупроводникового оборудования в Китае в прошлом составлял всего 21 %. Однако к 2022 году, благодаря целенаправленной политике и инвестициям в научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы (НИОКР), этот показатель увеличился до 35 %.

Исследование, проведённое DIGITIMES Asia, выявило, что среди всех звеньев китайской производственной цепочки в индустрии полупроводников включая производство оборудование, литографическое производство чипов, процессы компоновки и монтажа, тестирование и интегрированное проектирование и производство (IDM) — именно производители оборудования для выпуска полупроводников выделяются максимальным уровнем инвестиций в НИОКР.

За последние два с половиной года средний уровень таких инвестиций у китайских компаний этого сектора превысил 10 % от выручки, опережая даже крупнейшего китайского производителя микросхем Semiconductor Manufacturing International Corp (SMIC) и значительно превосходя компании, специализирующиеся на контрактной сборке и тестировании полупроводников (OSAT).

Компании Advanced Micro-Fabrication Equipment Inc China (AMEC) в среднем за последние два с половиной года инвестировала в НИОКР более 13 % от объёма своей выручки. Naura Technology за этот же период времени направила на НИОКР 11 % своей выручки. В свою очередь, компании, занимающиеся разработкой интегральных схем, благодаря специфике данной отрасли, показывают ещё более высокие уровни инвестиций в НИОКР по сравнению с производителями оборудования для чипов и собственно производителями чипов.

Согласно аналитическому отчёту, опубликованному State Street Global Advisors под названием «Semiconductor Localization: China Makes Advances», самодостаточность Китая в области полупроводников можно объяснить крупным внутренним рынком Китая, активной поддержкой со стороны государства, мощным научно-исследовательским потенциалом и поддержкой со стороны рынка капитала.

Американским регуляторам, как поясняет Bloomberg, только сейчас удалось утвердить перечень критериев по предоставлению субсидий на строительство предприятий по выпуску чипов на территории США тем компаниям, которые одновременно располагают действующими производствами в Китае и хотели бы их расширять. В ходе обсуждения с соискателями был разработан более справедливый перечень критериев, как сообщает источник.

Источник изображения: SMIC

Во всяком случае, из актуального перечня критериев исчез «единый потолок» финансирования, который разрешался соискателям для реализации инвестиционной деятельности в Китае, России и других «нежелательных» для подобной деятельности странах. Ранее предполагалось, что компании не смогут вложить в расширение и модернизацию своих местных производств более $100 000, если они одновременно претендуют на получение американских субсидий. Универсальный критерий оценки был отброшен, но теперь Министерство торговли США получило право в каждом индивидуальном случае оценивать, насколько значительными могут быть инвестиции соискателей на территории «нежелательных» стран.

Отказались чиновники США и от идеи оценивать производительность предприятий исключительно по количеству выпускаемой за период продукции. Вместо этого регуляторы будут следить, в какой пропорции компании увеличивают площадь так называемых «чистых» комнат на полупроводниковых производствах, действующих в том же Китае. В частности, для передовых техпроцессов тоньше 28 нм запрещается на протяжении десяти лет увеличивать площадь таких производственных помещений более чем на 5 %, а для зрелой литографии свыше 28 нм такой порог установлен на значении 10 % в течение десяти лет.

Данное толкование ограничений позволит компаниям в определённых рамках модернизировать свои производства в Китае, при этом не увеличивая занимаемую оборудованием площадь. Количество выдаваемой ими продукции при этом будет зависеть от возможностей оборудования и конъюнктуры спроса. Соискатели субсидий обязаны будут предупреждать американских регуляторов о намерениях расширить свои производственные мощности в Китае, даже если речь пойдёт о деятельности, связанной со зрелыми техпроцессами.

В тексте правил, утверждённых Министерством торговли США, конкретно прописывается, что обработка кремниевых пластин и выпуск полупроводниковых подложек являются теми видами деятельности, на которые распространяется действие данных правил. Появились и исключения: например, обмен патентами и лицензирование технологий, а также потребление услуг предприятий по контрактному производству чипов или их упаковке на территории КНР допускается, если это не затрагивает национальную безопасность США. Участие в формировании международных стандартов с привлечением китайских компаний тоже не запрещается. Совместная исследовательская деятельность с китайскими партнёрами допускается, только если она не затрагивает всё те же интересы национальной безопасности США. Квантовые вычисления и разработка устойчивых к воздействию радиации чипов, например, считаются «запретными» направлениями сотрудничества. Наконец, если китайская компания находится под санкциями США, то любое взаимодействие с ней без соответствующей экспортной лицензии не допускается.

Напомним, что по так называемому «Закону о чипах» власти США в течение ближайших пяти лет собираются выделить $39 млрд субсидий на строительство в стране предприятий по выпуску чипов и исследовательских центров, а также предоставить около $75 млрд кредитов на соответствующие цели. Дополнительно около $13 млрд будут направлены на финансирование профильных исследований и разработок, а также образовательные программы в этой сфере. Если получатели субсидий не будут выполнять требования, касающиеся своей деятельности в Китае, то власти США сохраняют право заставить их вернуть в бюджет полученные средства.

Анализ нашумевшей платформы смартфона Mate 60 Pro показывает, что Huawei совершила технологический прорыв, начав самостоятельно разрабатывать полупроводниковые микросхемы. Четыре из восьми ядер в системе-на-кристалле (SoC) смартфона Mate 60 Pro полностью основаны на разработках британской Arm, тогда как остальные четыре ядра являются кастомными и содержат собственные разработки Huawei.

С 2019 года Huawei испытывает трудности из-за санкций, направленных на прекращение её доступа к передовым чипам, оборудованию и программному обеспечению из США для производства смартфонов 5G, что вынудило её перейти к продаже гаджетов с 4G и сосредоточиться на внутреннем рынке.

Хотя Huawei по-прежнему лицензирует базовые разработки Arm, её собственное подразделение по разработке чипов HiSilicon усовершенствовало их и создало собственные процессорные ядра для SoC Kirin 9000S. Это обеспечивает компании гибкость, необходимую для производства смартфонов высокого класса, несмотря на ограничения экспортного контроля США. Kirin 9000S также включает графический и нейронный процессоры, разработанные HiSilicon, в отличие от своего предшественника Kirin 9000, который полностью основан на решениях от Arm.

Похоже, что Huawei приступила к реализации стратегии, аналогичной инициативе Apple Silicon. За более чем десять лет Apple заметно доработала и улучшила базовую архитектуру Arm, обеспечив своим iPhone и Mac ощутимое конкурентное преимущество в производительности. Сложность, огромные затраты и ограниченность инженерных ресурсов, задействованных в разработке полупроводников, означают, что лишь немногие компании способны применить такой подход.

Источник изображения: pexels.com

Huawei, возможно, совершила прорыв, который позволяет ей «иметь собственный дизайн и не слишком полагаться на иностранные государства», — считает Дилан Патель (Dylan Patel), главный аналитик консалтинговой фирмы SemiAnalysis. Дополнительными преимуществами для Huawei станут снижение затрат на патентное лицензирование и возможность выделить на рынке свою продукцию на фоне конкурентов, использующих готовые чипы.

Эксперты считают, что Huawei смогла производить собственные процессоры для телефонов, адаптировав конструкции ядер ЦП, которые изначально предназначались для использования в серверах ЦОД. Эта стратегия похожа на инвертирование действий Apple по превращению чипов iPhone в процессоры для компьютеров Mac.

Huawei по-прежнему сталкивается с проблемой производства передовых чипов на новейшем оборудовании из-за санкций США. Министерство торговли США в настоящий момент ведёт расследование о происхождении чипа в новом телефоне Huawei Mate 60 Pro. Чип был изготовлен китайской компанией SMIC c использованием 7-нанометрового техпроцесса, на два поколения отстающего от передовых производственных линий по производству смартфонных чипов.

Mate 60 Pro рекламировался как доказательство способности Huawei к инновациям, позволяющим обойти санкции США, хотя аналитики говорят, что производительность телефона показывает, насколько его прогрессу вредит экспортный контроль. Эксперты обнаружили, что возможности Huawei в области полупроводников отстают на один-два года от американской Qualcomm, ведущего производителя мобильных чипов. Чипы Huawei пока менее энергоэффективны и могут привести к нагреву телефона.

Источник изображения: Huawei

«Huawei удалось заменить наиболее ответственные и рискованные элементы, которые подвергались экспортному контролю или были уязвимы для него, на продукцию собственного производства или даже собственной разработки, — сообщил один из исследователей чипов компании. — Эти усилия достойны аплодисментов, но недостаточны, чтобы претендовать на победу».

Европейский технологический гигант ASML сообщил о получении действующих до конца года лицензий на поставку в Китай литографических систем для производства чипов. Это произошло несмотря на новые экспортные ограничения, которые начнут действовать уже с сентября.

Источник изображения: ASML

Тем не менее ASML не ожидает, что ей дадут экспортные лицензии на поставку в Китай передовых литографических сканеров для выпуска чипов, работающих с глубоким ультрафиолетом (DUV), после января 2024 года, как сообщил в четверг представитель компании.

Нидерландская компания столкнулась с проблемами из-за попыток США ограничить экспорт новейших технологий в Китай — третий по величине рынок для ASML. Администрация президента США Джо Байдена (Joe Biden) настояла на необходимости прекратить поставки в Китай некоторых литографических сканеров, работающих с глубоким ультрафиолетом (DUV), без специальной лицензии.

Эти ограничения начнут действовать с 1 сентября. Компании ASML уже запрещено продавать в Китай оборудование для фотолитографии в экстремальном ультрафиолете (EUV) — самые передовые системы в их линейке. Четырёхмесячный период, начинающийся в сентябре, предназначен для того, чтобы ASML могла выполнить договорные обязательства перед китайскими клиентами.

Ранее ASML выразила уверенность, что введённые запретительные меры не окажут существенное влияние на её финансовый прогноз на текущий год или в более долгосрочной перспективе.

Введение экспортных ограничений подчёркивает нарастающее напряжение в отношениях между Западом и Китаем в сфере высоких технологий. Несмотря на текущие препятствия, ASML продолжает стремиться к выполнению своих договорных обязательств перед китайскими партнёрами, подчёркивая важность этого рынка для её бизнеса.

Затраты на проектирование микросхем начали стремительно расти с появлением транзисторов FinFET ещё в 2014 году и стали особенно высокими в последние годы из-за внедрения 7-нм и 5-нм технологических процессов. Компания International Business Strategies (IBS) недавно опубликовала свою оценку затрат на разработку 2-нм чипов традиционными методами. По их данным, разработка крупного 2-нм чипа обойдётся в $725 млн.

Источник изображения: pexels.com

Львиная доля затрат, по оценке IBS, приходится на разработку и отладку программного обеспечения для дизайна микросхем — примерно $314 млн на само ПО и порядка $154 млн на верификацию. Эти цифры отражают затраты на разработку довольно крупного 2-нм чипа компанией, которая не имеет опыта предыдущих разработок и вынуждена проходить все этапы с нуля.

Случаи, когда стартапу удалось бы разработать огромный проект (например, Graphcore), крайне редки. Большинство начинающих компаний берутся за гораздо менее масштабные разработки. Для большей части проекта используются лицензии, поэтому разрабатывать и проверять требуется только добавленную интеллектуальную собственность. И конечно, эти компании не тратят $724 млн на чип или платформу просто потому, что у них нет таких ресурсов.

Казалось бы, крупным компаниям, обладающим огромным инженерным опытом, программным обеспечением и ресурсами, также не требуются столь глобальные инвестиции в разработку нового чипа. Тем не менее, они, как правило, инвестируют сотни миллионов или даже миллиарды в разработку платформ. Например, когда Nvidia разрабатывает новые линейки продуктов, она тратит огромные средства на разработку микроархитектуры, а затем уже на физическую реализацию чипов.

Источник изображений: IBS

Экспертное мнение IBS предполагает традиционные методы проектирования микросхем без использования инструментов автоматизации проектирования с применением ИИ и другого продвинутого программного обеспечения, что в теории может значительно сократить время и затраты на разработку.

Тем самым эти оценки подчёркивают важность инструментов разработки микросхем с поддержкой ИИ от Ansys, Cadence и Synopsys и подтверждают, что уже в ближайшем будущем будет практически невозможно создать передовой чип без использования программного обеспечения с ИИ.

Заявки от желающих претендовать на получение субсидий компаний в рамках так называемого «Закона о чипах» в США уже начали приниматься, и недавно чиновники сообщили, что интерес к программе проявили около 460 компаний. Среди них, как можно судить по официальной документации, оказалась и Micron Technology, которая заблаговременно расписала масштабный бизнес-план, который только для одной площадки в Айдахо сулит капитальные вложения в $15 млрд за ближайшие десять лет.

Источник изображения: Micron Technology

Второй проект Micron Technology, реализуемый в штате Нью-Йорк, подразумевает на первом этапе инвестиции в сумме $20 млрд с перспективной преодоления планки в $100 млрд на протяжении последующих двадцати лет. Власти штата Нью-Йорк согласились выделить около $5,5 млрд субсидий, но если говорить о федеральном субсидировании, то его масштабы только предстоит определить по итогам рассмотрения заявки на участие Micron Technology в соответствующей программе. В конечном итоге Micron хотела бы до 40 % всей памяти типа DRAM выпускать на территории США, и предприятие в штате Нью-Йорк должно сыграть ключевую роль в этой трансформации.

Важно понимать, что непосредственно на строительство предприятий в США власти страны готовы выделить на всех соискателей не более $39 млрд сроком на ближайшие пять лет. По некоторым оценкам, самые важные для экономики США проекты в данной сфере смогут претендовать на покрытие за счёт субсидий от 5 до 15 % капитальных затрат, причём и эти деньги получат далеко не все. Достаточно вспомнить, что только строительство двух предприятий TSMC в Аризоне потребует до $40 млрд затрат, а компания Intel собирается к середине десятилетия потратить на строительство своих предприятий в Аризоне и Огайо не менее $50 млрд. Samsung Electronics тоже наверняка будет претендовать на получение субсидий при строительстве своего предприятия по контрактному производству чипов в штате Техас, затраты на возведение которого оцениваются в $25 млрд.

Другими словами, при удачном стечении обстоятельств Micron Technology от силы сможет претендовать на $5 млрд федеральных субсидий на реализацию двух своих проектов в Айдахо и штате Нью-Йорк. Возможно, что в отсутствие существенных государственных вливаний и на фоне циклического характера изменения спроса на память Micron на каком-то этапе будет вынуждена либо пересмотреть свои планы, либо изменить график их реализации.

Год назад, как напоминает Reuters, президент США подписал так называемый «Закон о чипах», который подразумевает выделение в общей сложности $52,7 млрд на субсидирование национальной полупроводниковой отрасли. Заявки от соискателей начали приниматься только в июне этого года, уже поступили заявления от 460 компаний, но правительственные структуры так и не приступили к распределению средств.

Источник изображения: Intel

Как поясняет министр торговли США Джина Раймондо (Gina Raimondo), для властей страны «важно двигаться быстро, но гораздо важнее действовать правильно». По сути, прошедший с момента подписания закона год прошёл в процессе создания необходимых правил и критериев для отбора соискателей на субсидирование, над этим работала команда из более чем 140 человек. Президент США Джозеф Байден (Joseph Biden) по этому случаю заявил, что за прошедший год проекты по выпуску полупроводниковых компонентов на территории страны в совокупности продемонстрировали готовность компаний потратить до $166 млрд.

Непосредственно на строительство предприятий по выпуску чипов в США власти готовы выделить до $39 млрд субсидий. Ещё около $11 млрд будет направлено на создание Национального центра полупроводниковых технологий. Где он расположится, пока не решено, но он будет обслуживать интересы американских компаний в сфере исследований и разработок. Налоговый вычет в размере 25 % при строительстве предприятий по выпуску чипов потребует от властей США ещё около $24 млрд упущенных фискальных сборов. По словам представителей Министерства торговли США, сейчас ведомство ведёт активные переговоры с потенциальными получателями субсидий, и о прогрессе в этой сфере будет заявлено в ближайшие месяцы.

По словам Илона Маска (Elon Musk), закупившего 10 000 ускорителей вычислений NVIDIA, достать их было «труднее, чем наркотики». NVIDIA объяснила, что узким местом при производстве графических процессоров стал этап упаковки чипов. В графических процессорах NVIDIA H-класса (для ускорителей) используется технология упаковки TSMC 2.5D Chip-on-Wafer-on-Substrate (CoWoS) — многоэтапный высокоточный процесс, высокая сложность которого ограничивает его производительность.

Источник изображения: NVIDIA

Существует много факторов, способных повлиять на изготовление полупроводников, начиная от ошибок при проектировании, перебоев электроснабжения, загрязнения материалов вплоть до банальной нехватки редкоземельных металлов или других материалов. Но проблема с упаковкой CoWoS может оказаться более серьёзной, чем ожидалось.

TSMC заявила, что ей потребуется 1,5 года на завершение строительства дополнительных фабрик и расширение уже существующих мощностей, чтобы компенсировать отставание процесса упаковки от скорости производства самих чипов. Это означает, что NVIDIA придётся расставлять приоритеты при выпуске своих продуктов — не хватит времени и возможностей, чтобы упаковать их все.

TSMC на сегодняшний день является одним из немногих игроков с функциональной, высокопроизводительной технологией упаковки, которая является абсолютным требованием для масштабирования производительности. Но есть надежда, что Intel Foundry Services (IFS) в скором времени сможет составить конкуренцию TSMC в этой области. Компания Samsung также прилагает большие усилия, чтобы сократить разрыв в производственных технологиях по сравнению с TSMC. Недавно даже появилась информация, что NVIDIA поручит Samsung упаковку чипов для ИИ-ускорителей. Если это окажется правдой, то проблему дефицита GPU для ускорителей получится если не решить, то хотя бы несколько сгладить.

Мировые производители микросхем, такие как Intel и Samsung, констатируют, что рынок полупроводников приближается к завершению проблемы затоваривания складов, хотя перспективы спроса со стороны клиентов за пределами индустрии ИИ по-прежнему остаются мрачными. Переизбыток чипов стал уменьшаться в основном из-за сокращения производства, а поставки ПК во 2 квартале снизились всего на 11 % по сравнению со спадом на 30 % в каждом из предыдущих двух кварталов.

Источник изображения: unsplash.com

Поставки чипов для смартфонов, ПК и ЦОД в этом году сократились, поскольку клиенты сокращают расходы на фоне слабой мировой экономики, высокой инфляции и растущих процентных ставок. Это привело к беспрецедентному избытку чипов и стало причиной рекордных совокупных операционных убытков в первом полугодии в размере $12 млрд для двух крупнейших в мире производителей чипов памяти, Samsung и SK hynix.

Медленное восстановление спроса со стороны Китая, крупнейшего в мире покупателя чипов, также ухудшает общие перспективы. Ожидания Samsung и SK hynix на оживление китайского рынка смартфонов не оправдались, что привело к дальнейшему сокращению производства микросхем памяти NAND, широко используемых в смартфонах. Производитель аналоговых микросхем Texas Instruments, половина продаж которого приходится на Китай, прогнозирует выручку и прибыль в 3 квартале ниже целевых показателей Уолл-стрит из-за медленного восстановления спроса и отмены заказов.

И всё же, подводя итоги первого полугодия, эксперты проявляют осторожный оптимизм: по данным исследовательской компании Counterpoint, поставки мобильных телефонов во 2 квартале упали лишь на 8 % по сравнению с 14 % падением в первом квартале. Отмечается рост поставок ПК, но он связан прежде всего с рекламными акциями, коснулся в основном недорогих моделей и оказал ограниченное влияние на восстановление спроса на чипы.

Спрос на чипы для генеративного ИИ демонстрирует стабильный рост, но на этот сектор по-прежнему приходится сравнительно небольшая часть общего спроса. К тому же, отдавая приоритет инвестициям в ИИ, многие клиенты существенно снижают корпоративные расходы на серверы и серверные процессоры. По мнению генерального директора Intel Патрика Гелсингера (Patrick Gelsinger), избыток запасов серверных процессоров сохранится до второй половины года, продажи чипов для ЦОД немного снизятся в 3 квартале, а восстановления продаж можно ожидать лишь в 4 квартале.

Производители оборудования для производства чипов, такие как KLA Corp и Lam Research, стали первыми выгодоприобретателями от бума ИИ. Обе компании ожидают, что квартальная выручка превысит оценки Уолл-стрит, что приведёт к росту их акций. «Серверы ИИ имеют более передовую логику, память и объем хранилища по сравнению с традиционными серверами, каждый дополнительный 1 % проникновения серверов ИИ будет привлекать до $1,5 млрд дополнительных инвестиций» — уверен генеральный директор Lam Тим Арчер (Tim Archer).

Спрос на серверы ИИ отразился и на поставщиках памяти. SK hynix отметила более чем двукратное увеличение спроса на память для серверов ИИ во 2 квартале по сравнению с 1 кварталом, что привело и к росту цены на чипы DRAM. Компания лидирует на рынке памяти DRAM с высокой пропускной способностью (HBM), по состоянию на конец 2022 года она занимала 50 % рынка HBM, на Samsung приходилось 40 %, а на Micron — 10 %.