Когда в начале осени прошлого года Huawei представила смартфон Mate 60 Pro на базе 7-нм процессора, выпущенного в Китае в условиях санкций, многие аналитики заговорили о том, что через пару лет китайские компании научатся выпускать 5-нм чипы. Однако этот прогресс заставил американские власти принять меры, которые действительно замедлят прогресс Huawei и её партнёров, задержав их на текущем уровне развития до 2026 года как минимум.

Источник изображения: Huawei Technologies

Подобной точкой зрения делятся с Bloomberg опрошенные агентством источники, знакомые с положением дел в китайской полупроводниковой промышленности. По их мнению, в ближайшие пару лет Huawei будет вынуждена выпускать все новые процессы по 7-нм технологии, поскольку доступа к более совершенной у неё не будет. Как известно, недавно TSMC заподозрила одного из своих китайских клиентов в получении 7-нм чипов для ускорителей вычислений Huawei, после чего по инициативе американской стороны последовал запрет на поставку 7-нм продукции TSMC любым компаниям из Китая, связанным с сектором искусственного интеллекта. По некоторым данным, южнокорейская Samsung Electronics была вынуждена подчиниться аналогичным запретам.

Как отмечают знакомые с планами Huawei источники, китайской компании в ближайшее время потребуются десятки миллионов 7-нм мобильных чипов для её смартфонов в год, а потребность в 7-нм процессорах для ускорителей вычислений будет измеряться сотнями тысяч экземпляров в год. Учитывая ограниченный набор оборудования для выпуска таких чипов и высокий уровень брака, выйти на эти показатели без доступа к зарубежным технологиям будет сложно. SMIC, которая считается контрактным производителем чипов, снабжающим Huawei 7-нм продукцией, вынуждена прибегать к четырёхкратной экспозиции фотошаблонов, а эта методика формирования чипов не обеспечивает стабильного качества продукции и приемлемой себестоимости.

На 26 ноября намечен анонс флагманских смартфонов семейства Huawei Mate 70. По слухам, они будут использовать 6-нм (то есть улучшенный 7-нм) процессор китайского производства. Чтобы перейти к выпуску 5-нм продукции, китайским производителям придётся улучшить технику многократной экспозиции или разработать собственные системы для работы со сверхжёстким ультрафиолетовым излучением (EUV), а на это уйдёт немало времени и средств, как считают аналитики Yole Group.

Смартфоны семейства Mate 60 в своё время наделали немало шума, ознаменовав возвращение попавшей под санкции США ещё в 2019 году китайской компании Huawei Technologies на рынок флагманских смартфонов. Выпущенные после смартфоны Pura 70 тоже оснащались 7-нм процессорами HiSilicon собственной разработки, а потому публика с нетерпением ждёт выхода серии Mate 70, который намечен на конец ноября.

Источник изображения: Weibo

Точную дату анонса семейства смартфонов Mate 70 руководитель направления потребительских продуктов Huawei Ричард Ю (Richard Yu) назвал при не совсем обычных обстоятельствах. Он принял участие в работе автомобильной выставки в Гуанчжоу, на которой Huawei и связанные с ней автопроизводители демонстрировали новинки рынка электромобилей и гибридов. Пока официальные аккаунты Huawei в китайских социальных сетях хранят молчание на эту тему, но Ричард Ю признался, что анонс семейства смартфонов Mate 70 намечен на 26 ноября.

По неофициальным данным, в семейство войдут не менее четырёх моделей смартфонов, включая Mate 70, Mate 70 Pro, Mate 70 Pro+ и Mate 70 RS Ultimate. Все они должны будут работать под управлением операционной системы HarmonyOS Next собственной разработки Huawei.

Самой главной интригой является тип используемого в этих смартфонах процессора. По слухам, 6-нм чип HiSilicon Kirin 9100 выпускается компанией SMIC, а по своим характеристикам он будет сопоставим с Qualcomm Snapdragon 888 или MediaTek Dimensity 9000. Кстати, одновременно с новыми смартфонами Huawei собирается представить и продукцию новой автомобильной марки Maextro.

Изданию Financial Times при поддержке специалистов TechInsights удалось оценить степень импортозамещения компонентов и программного обеспечения в ноутбуке Huawei Qingyun L540, который предназначен для внутреннего китайского рынка и наверняка вынужденно популярен в сегменте государственных закупок. Китайское происхождение имеют более половины его электронных компонентов в стоимостном выражении, как утверждают эксперты.

Источник изображений: Financial Times, TechInsights

Начать следует с того, что при комплектации этого ноутбука китайцам удалось заменить не только операционные системы Microsoft, но и прикладное программное обеспечение. В качестве платформы используется операционная система Unity, основанная на Linux. Предусмотрены офисный пакет приложений, проигрыватель мультимедиа и фоторедактор китайской разработки. В частности, за редактирование текстовых документов с расширением файла «.wps» отвечает пакет приложений китайской компании Kingsoft. Файлы с таким расширением уже появились на официальных сайтах китайских органов власти.

«Импортозаместить» аппаратное обеспечение оказалось несколько сложнее. В качестве центрального процессора ноутбуки этой модели используют 5-нм чип HiSilison Kirin 9006C, который выпускался компанией TSMC до введения санкций США. Он включает четыре ядра Cortex-A77 с частотой до 3,13 ГГц и ещё четыре Cortex-A55 с частотой до 2,05 ГГц. В составе процессора также присутствует встроенное графическое ядро Mali-G78 MP22. Компания Huawei до сих пор вынуждена использовать старые запасы этих процессоров, которые сформировала в ожидании вступления в силу американских санкций.

USB-контроллер ноутбука вообще разработан американской компанией Microchip. Как он попал в состав ноутбука Huawei, производитель контроллера не поясняет. Зато южнокорейская SK hynix дважды «отличилась» в этом отчёте FT и TechInsights. Во-первых, она оказалась поставщиком микросхем оперативной памяти для этого ноутбука. Во-вторых, твердотельный накопитель ноутбука также оказался носителем микросхем памяти этой корейской марки. Конкретные экземпляры микросхем были упакованы в районе 14 декабря 2020 года на китайском предприятии SK hynix. На тот момент санкции США в отношении Huawei уже действовали, и корейский поставщик утверждает, что неукоснительно соблюдает все экспортные ограничения.

Контроллерами Wi-Fi и Bluetooth эти ноутбуки Huawei снабжает самостоятельно, усилитель звука построен на китайском чипе Goodix. В целом, из $182 стоимости чипов в составе данного ноутбука $109 приходятся на компоненты китайского происхождения, причём на «отечественные поставки» переведены самые важные из них. Это определённо можно считать успехом в условиях жёстких западных санкций против Китая. По крайней мере, китайские правительственные учреждения и компании с государственным участием не остались без новых компьютеров.

Американские аналитики, как уже отмечалось ранее, оценивают технологическое отставание китайских производителей чипов от мировых лидеров в пять лет, если говорить непосредственно о выпуске полупроводниковых компонентов. Японские коллеги с ними не совсем согласны, сокращая отставание китайской SMIC от тайваньской TSMC до трёх лет.

Источник изображения: Nikkei Asian Review, TechanaLye

Доводы представителей японской компании TecnahaLye, которая в год разбирает для тщательного анализа по 100 устройств различных марок, строятся на сравнении площади кристаллов процессоров и уровне их производительности. Она утверждают, что выпущенный для Huawei в 2021 году 5-нм процессор HiSilicon 9000 имеет площадь 107,8 мм², а предлагаемый с текущего года 7-нм процессор HiSilicon 9010 производства китайской SMIC при сопоставимом уровне быстродействия имеет площадь кристалла 118,4 мм².

Приняв условно оба процессора за равные по быстродействию и площади, представители TechanaLye вычисляют отставание китайского подрядчика Huawei по времени — оно условно составляет три года. Впрочем, эксперты напоминают, что на конвейере SMIC уровень выхода годных чипов по 7-нм технологии далёк от оптимального, и это влияет на экономику производства, но чисто технически SMIC довольно близка к возможностям TSMC.

Если рассматривать состав смартфона Huawei Pura 70 Pro в целом, то при его производстве используется 37 основных полупроводниковых компонентов. Из них 14 поставляются китайской компанией HiSilicon, ещё 18 прочими китайскими производителями, и только пять остаются импортными. К ним относятся микросхемы памяти SK hynix корейского производства и датчики движения марки Bosch. При этом 86 % входящих в состав смартфона чипов выпущены в Китае, даже если несут зарубежную марку.

Эксперты iFixit и TechSearch International, как сообщает Reuters, по итогам вскрытия смартфона Huawei Pura 70 Pro обнаружили в его составе не только 7-нм процессор HiSilicon Kirin 9010, но и микросхему памяти NAND, предположительно упакованную подразделением HiSilicon и снабжённую фирменным контроллером.

Источник изображения: Huawei Technologies

Источник напоминает, что прошлогодний флагман Huawei Mate 60 оснащался микросхемами DRAM и NAND производства южнокорейской компании SK hynix, из-за чего той даже пришлось оправдываться, указывая на отсутствие сотрудничества с Huawei на момент выхода новых моделей смартфонов в прошлом году. Эксперты тогда пришли к выводу, что Huawei могла использовать при производстве смартфонов Mate 60 запасы микросхем памяти SK hynix, накопленные до введения ограничений.

Смартфон Pura 70 Pro, по данным авторов исследования, содержит большее количество компонентов китайского происхождения, хотя они не берутся оценить этот показатель количественно. По крайней мере, загадочная терабитная микросхема NAND, которая обнаружена внутри этого смартфона, как считают представители iFixit, могла быть упакована подразделением HiSilicon, которое разрабатывает для Huawei процессоры. Непосредственно кристалл памяти NAND внутри упаковки должен быть произведён сторонней зарубежной компанией, а вот контроллер HiSilicon разработала сама.

С другой стороны, на направлении центральных процессоров HiSilicon прогресса в сфере литографии специалисты iFixit пока не наблюдают, поскольку процессор Kirin 9010 выпускается по той же 7-нм технологии SMIC, что и прошлогодний Kirin 9000S. Это не мешает аналитикам рассчитывать на появление 5-нм процессоров китайского производства уже до конца текущего года.

В условиях многолетних усиливающихся санкций США китайская компания Huawei Technologies в сфере производства чипов традиционно полагалась на услуги SMIC, которая тоже пострадала от ограничений со стороны американских властей. Если верить осведомлённым источникам, снизить зависимость от импортного оборудования Huawei попытается за счёт разработки собственного в новом исследовательском центре в Шанхае.

Источник изображения: Huawei Technologies

По данным Nikkei Asian Review, китайский гигант намеревается потратить $1,66 млрд на строительство нового исследовательского центра в живописном районе Цинпу этого китайского мегаполиса. Строительство начнётся в этом году, и на обширной территории должно разместиться до 35 000 сотрудников. Для перемещения по территории кампуса будут использоваться электропоезда, как уточняет источник.

В идеале Huawei хотела бы разработать оборудование для производства чипов, которое снизило бы её зависимость от зарубежных поставщиков вроде нидерландской ASML и японских Canon и Nikon. Сейчас партнёр Huawei в лице SMIC способен выпускать для неё 7-нм процессоры, но данные американского расследования гласят, что пригодное для это оборудование было закуплено китайским контрактным производителем ещё до введения санкций, и бесконечно долго оно в условиях экспортных ограничений США работать не сможет. Стало быть, Huawei нужно озаботиться разработкой собственного литографического оборудования, которое в случае необходимости можно будет передать SMIC и другим подрядчикам.

Инициатива Huawei реализуется с присущей китайскому гиганту энергией. Специалисты с опытом сотрудничества с ведущими западными производителями чипов и оборудования привлекаются на работу в Huawei на зарплаты, вдвое превышающие средние по отрасли. Компания даже имеет возможность привлекать на работу специалистов, обладающих опытом взаимодействия с Intel, TSMC и ASML более 15 лет. Проблема заключается в том, как пояснил один из соискателей, что трёхлетний контракт с Huawei в этой сфере подразумевает почти круглосуточную работу без выходных, и мало кто из специалистов выдерживает подобный темп к концу срока.

К началу декабря, как считалось, китайская компания Huawei Technologies ещё раз доказала свою способность получать доступ к передовым компонентам даже в условиях санкций США, которые действуют с 2019 года. На этой неделе канадским специалистам из TechInsights удалось установить, что 5-нм процессор HiSilicon Kirin 9006C в действительности выпущен на Тайване ещё до введения санкций.

Источник изображения: Huawei Technologies

Другими словами, если доверять выводам канадских экспертов, как поясняет Bloomberg, процессор в основе ноутбука Huawei Qingyun L540 не выпускается китайскими компаниями самостоятельно, а выпущен по 5-нм технологии на Тайване ещё в 2020 году, когда санкции против Huawei не набрали полную силу. Изучая товарный экземпляр процессора HiSilicon Kirin 9006C, канадские специалисты узнали технологический «почерк» TSMC и установили, что конкретный экземпляр чипа был упакован в корпус в районе третьего квартала 2020 года.

Конечно, это открытие никак не умаляет успехов китайской компании SMIC в производстве мобильных процессоров HiSilicon по аналогу 7-нм технологии, но от восторгов по поводу способности китайских производителей выпускать 5-нм чипы вынуждает воздержаться. Получается, что процессоры для ноутбуков Huawei успела получить от TSMC ещё в 2020 году, когда пусть и в ограниченном виде, но подобное сотрудничество ещё допускалось регуляторами США. К моменту введения санкций TSMC уже поставляла Huawei приличный ассортимент 5-нм чипов, и рассматриваемый процессор HiSilicon Kirin 9006C можно считать «отголоском» той эпохи.

В китайской социальной сети Baidu была опубликована схема мобильного процессора HiSilicon Kirin 9000s. Изображение демонстрирует монолитный дизайн кристалла, в состав которого входят большой блок встроенного модема 5G, специализированный процессор Image Signal Processor (ISP), новый нейронный движок NPU, а также кастомные вычислительные и графические ядра. Компания Huawei использует данный процессор в своих новых смартфонах серии Mate 60.

Источник изображения: Huawei

Известно, что чип производится на мощностях китайской компании SMIC с использованием 7-нм техпроцесса и технологии стекирования второго поколения.

HiSilicon Kirin 9000s представляет собой довольно сложную систему на кристалле (SoC) с четырьмя высокопроизводительными ядрами Taishan V120 и двумя энергоэффективными ядрами Arm Cortex A510, что показывает решение его разработчиков использовать несколько иной подход по сравнению, например, с той же Apple. Последняя применяет в своих процессорах A-серии меньше высокопроизводительных и больше энергоэффективных ядер. Например, чип Apple A17 Pro имеет на борту два высокопроизводительных и четыре энергоэффективных ядра.

Источник изображения: Baidu

В составе Kirin 9000s также используется четырёхкластерный графический процессор Mailiang 910. По имеющимся данным, он работает с максимальной частотой 750 МГц. Официальной информации об архитектуре GPU нет.

Хотя вычислительные и графические ядра занимают значительную площадь процессора Kirin 9000s, внимание на себя также обращает встроенный блок модема 5G, а также большой специализированный сигнальный процессор Image Signal Processor (ISP) для поддержки продвинутых технологий обработки изображения с камер смартфона. Несколько удивляет решение Huawei интегрировать его непосредственно в состав SoC, а не использовать эту площадь для размещения ещё большего количества вычислительных и графических ядер.

Дебют новых смартфонов Huawei серии Mate 60 имел весьма политизированную окраску, поскольку внутри них обнаружился 7-нм мобильный процессор HiSilicon Kirin 9000S собственной разработки, выпуск которого компания как-то наладила в условиях санкций. Отделившийся же от Huawei из-за них бренд Honor собственные чипы разрабатывать готов, только если речь идёт о каких-то вспомогательных компонентах.

Источник изображения: Honor

Об этом можно судить по заявлениям генерального директора Honor Джорджа Чжао Мина (George Zhao Ming), на которые ссылается издание South China Morning Post. По его словам, MediaTek и Qualcomm снабжают компанию вполне современными и самодостаточными мобильными процессорами, поэтому тратить ресурсы на разработку собственных просто нет смысла. При этом Honor не отказывается от создания вспомогательных чипов своими силами.

Например, представленный в марте чип C1 в составе смартфонов серии Honor Magic5 использовался для улучшения качества связи в сетях 5G, и он был разработан компанией самостоятельно. «Мы не собираемся разрабатывать собственные системы на чипе (SoC). Сотрудничество Honor с MediaTek и Qualcomm обеспечивает нам доступ к лучшим чипам на рынке», — пояснил представитель производителя смартфонов. Длительное сотрудничество с этими разработчиками чипов позволяет рассчитывать на оптимизацию их платформ под нужды Honor, как поясняет глава компании.

Основанное в мае этого года подразделение по разработке компонентов Honor в Шанхае недавно увеличило капитал, что породило слухи о намерениях компании самостоятельно разрабатывать мобильные процессоры для своих смартфонов. У производителя есть пять таких подразделений по всему Китаю, часть из них занимается разработкой программного обеспечения, технологий передачи данных и обработки изображений. Под крыло Huawei марка Honor больше не вернётся, как отметил руководитель последней, и теперь они расценивают друг друга как конкуренты.

По мере появления первых обзоров нового флагмана Huawei Mate 60 Pro с полной «разборкой» стало звучать всё больше мнений о том, что китайскому гиганту так или иначе удалось обойти американские санкции, которые мешали ему получать передовые полупроводниковые компоненты с 2019 года. Американские чиновники пока не спешат с выводами и предлагают во всём разобраться постепенно и досконально.

Источник изображения: Huawei Technologies

Напомним, что некоторые эксперты считают, что производством процессора HiSilicon 9000S с поддержкой 5G и уровнем быстродействия, сопоставимым с зарубежными конкурентами, в условиях повышенной секретности занимается китайская компания SMIC, обладающая способностью с помощью не самого современного DUV-оборудования изготавливать компоненты, по своим параметрам близкие к 7-нм чипам зарубежного производства.

Надо сказать, что аналитики Jefferies высказали ещё одну теорию, способную объяснить происхождение этого процессора. Поскольку Huawei Technologies готова рисковать гораздо сильнее, чем пятая по величине в своём сегменте компания SMIC, ценящая умеренность наложенных на неё санкций США, то Huawei могла купить у SMIC не только оборудование, но и лицензию на выпуск чипов по аналогу 7-нм технологии для собственных нужд. По сути, этим и объясняется схожесть «почерка» при изготовлении «санкционного» процессора HiSilicon Kirin 9000S с компанией SMIC, хотя сама она при этом может быть не вовлечена в соответствующую деятельность.

Как заявил советник президента США по национальной безопасности Джейк Салливан (Jake Sullivan), он предпочитает воздержаться от комментариев на тему происхождения указанного чипа до тех пор, пока у американской стороны не появится чёткая информация о его составе и способах производства. В любом случае, добавил он, данный прецедент говорит о необходимости концентрации усилий США по защите узкой сферы своих интересов в области национальной безопасности без перехода к мерам по разделению цепочек поставок на рынке.

Отраслевые эксперты предполагают, что Huawei сейчас испытывает терпение американских чиновников с целью определения дальнейшей тактики своих действий. Если ужесточения мер экспортного контроля не последует, то это может оказаться сигналом для прочих китайских производителей к нарушению существующих запретов. При этом потенциальная популярность смартфона Huawei Mate 60 Pro на внутреннем рынке Китая может стоить той же Apple до 38 % объёмов продаж новых смартфонов серии iPhone 15, как считают аналитики Jefferies.

Издание DigiTimes со ссылкой на китайские СМИ попутно сообщает, что Huawei удалось привлечь к работе над производством Mate 60 Pro от 70 до 80 поставщиков комплектующих, и начинка смартфона более чем на 90 % изготавливается на территории КНР. За рамками «импортозамещения» в этом случае остались разве что микросхемы памяти производства SK hynix и Micron Technology.

Как сообщает портал The Register, введённые в отношении Huawei ещё во времена президента США Дональда Трампа (Donald Trump) американские санкции привели к тому, что у компании, наконец, закончились складские запасы флагманских чипсетов собственной разработки, предназначенных для смартфонов.

Источник изображения: Kamil Kot/unsplash.com

Согласно данным гонконгской Counterpoint Research, опирающейся на данные собственных источников, недавно запасы чипсетов разработки принадлежащей Huawei компании HiSilicon, наконец, истощились. В Counterpoint утверждают, что в третьем квартале доля решений HiSilicon на мировом рынке смартфонов упала до нуля — в предшествовавшем квартале она составила 0,4 % — в сравнении с 3 % в аналогичном периоде прошлого года.

По данным издания, бизнес по производству смартфонов Huawei уже серьёзно пострадал из-за американских санкций, которые впервые были введены в отношении компании в 2019 году и позже продлены.

Доклад Counterpoint наглядно иллюстрирует эффект от расширенных санкций, введённых США в отношении Huawei в 2020 году. Это потенциально позволяет прогнозировать воздействие санкций на другие китайские компании, недавно попавшие под действие американских экспортных запретов, не позволяющих поставлять в Поднебесную передовые американские чипы, оборудование для выпуска чипов и специализированные инструменты.

Ограничения в отношении Huawei начались в 2019 году — тогда администрация Трампа в лице Министерства торговли внесла Huawei, HiSilicon и ещё 113 дочерних компаний техногиганта в «чёрный список» по «соображениям национальной безопасности». Это не позволило компаниям приобретать компоненты, ПО, а также технологии у американских организаций, если те не получили специальных лицензий на экспорт. Другими словами, Huawei больше не могла приобретать чипы Qualcomm, а также лишилась прямого доступа к оборудованию для выпуска чипов американских производителей вроде KLA или Applied Materials.

Источник изображения: Sajad Nori/unsplash.com

В 2020 году санкции были расширены — компании запретили покупать полупроводники, выпущенные даже за пределами США, если при их производстве использовалось американское оборудование или ПО — если на то не было получено разрешение от американских властей. Другими словами, Huawei не могла обратиться за выпуском чипов собственной разработки к производителям вроде TSMC, поскольку этот контрактный производитель использует немало американских технологий.

Это и привело к тому плачевному положению, в котором оказалась Huawei на рынке смартфонов. Без передовых чипов, разработанных подразделением HiSilicon, ей доступны только чипсеты Qualcomm, поддерживающие лишь 4G-связь, даже для флагманских моделей. В своё время компания сделала большие запасы компонентов, но это только отсрочило развязку.

Впрочем, Huawei с её огромным опытом в индустрии не собирается сдаваться и уходить с рынка смартфонов. В октябре в СМИ появились данные о том, что компания проводит реинжиниринг своих смартфонов для использования менее производительных чипсетов, выпускаемых материковыми китайскими компаниями — это позволит производителю частично обойти американские торговые ограничения. Ожидается, что такие мобильные платформы будут поддерживать в том числе и 5G. Тем не менее, они будут «медленнее» решений конкурентов, в отношении которых не ввели свои ограничения США.