“Война чипов: мировая битва за критически важные технологии” Крис Миллер. Тезисы, рецензия

Часто говорят про “монополию ОПЕК”, которая контролирует не более половины добываемой в мире нефти. Но в современной микроэлектронике зависимость от нескольких компаний значительно больше.

Сейчас в Тайване производят треть всех чипов. Тайваньская TSMC производит все самые продвинутые чипы для процессоров. Типичный чип может быть разработан по дизайну и чертежам компании Arm - расположена в Англии, владеют японцы, работают команды инженеров из Калифорнии и Израиля с помощью ПО (программного обеспечения) из США. Когда чертежи готовы, их отправляют в Тайвань, который покупает ультра-чистые основы для чипов и специальные газы в Японии. Чертежи переносят на чипы и нарезают с помощью исключительно точного оборудования и софта, которые производят всего 5 компаний - одна в Голландии, одна в Японии, три в Калифорнии (Cadence, Synopsys, Mentor, они занимают ¾ рынка).

Без них производство чипов невозможно. Далее чипы тестируют и упаковывают в Азии, а затем отправляют в Китай для установки в компьютеры и телефоны.

Чипы из Тайваня - это 37% новой компьютерной мощности. Две фирмы из Кореи - это 44% чипов памяти. Компания из Голландии ASML - это 100% специальных литографических машин, без которых новейших чипов не будет. Каждая литографическая машина - это самое сложное оборудование в мире, каждая машина стоит более $100 млн. В 2025 фирма планирует выпустить литографическую машину нового поколения, ее цена превысит $300 млн. Эти машины производят нарезку миллионов транзисторов на крошечном чипе.

Все началось в 1950-е, в Силиконовой Долине. Первые транзисторы были неуклюжими и коммерческое использование их было под вопросом. Но в 1957-м году полетел в космос советский спутник, а через несколько лет и первый космонавт. Америка была в шоке, Пентагон и NASA предоставили необходимый капитал для исследований. Еще в 1965 году 85% всех заказов было от Пентагона. Но ученые мечтали о массовом рынке. Тогда же появился закон Мора - “каждый год количество транзисторов на чипе будет удваиваться”.

В 1960-е Япония стала лидером в производстве транзисторов и бытовой электроники. Американские компании начали переносить производство в Азию. Причины просты - нет профсоюзов, много выносливой рабочей силы со смешными по американским меркам зарплатами. В середине 1960-х зарплата в Гонконге 25 центов в час (в 10 раз меньше, чем в США), в Тайване 19 центов, Малайзии 15, Сингапуре 11, в Ю.Корее всего 10).

Многие страны Азии, в том числе Япония - боролись за открытие заводов именно у них, щедро предоставляли субсидии и прочие льготы.

В начале 1980-х в американской электронной промышленности возник кризис. Японские фирмы вытесняли их из бизнеса. Правительство Японии субсидировало исследование по чипам и защищало внутренний рынок. Также у японцев был дешевый капитал под 6-7% ( у американцев 18%). Ставка ФРС в 1980 достигла 21.5%

К 1990 Япония была лидером в производстве чипов для памяти и тратила 46% от всего мирового капитала исследований. Еще 35% тратила Америка. В далеком 1953 году президент Сони Акио Морита посетил США. Когда он заказал мороженое, его принесли с маленьким бумажным зонтиком. Зонтик производят у вас, в Японии, с ухмылкой заметил официант. Через 30 лет уже было не до смеха.

Позиция Интел была близка к катастрофе, концерн быстро терял рынок, не выдерживая конкуренцию с Японией по цене и качеству. Руководитель Интел Энди Гроув решил сделать ставку на процессоры для персональных компьютеров с архитектурой х86. “Выживают только параноики” - это был девиз Гроува, который впоследствии стал названием книги.

Япония проспала появление рынка процессоров для ПК. Лидером стали Интел и AMD. Впрочем, впоследствии Интел проспала рынок чипов для смартфонов. В 2006-м году новые CEO решил, что это нишевый рынок и нет смысла на него отвлекаться, Стив Джобс вздохнул и пошел искать другие варианты. Серьезная ошибка! К тому времени у руля Интел стоял не инженер-параноик Энди Гроув, а экономист-маркетолог.

Нарастала конкуренция и с Кореей. Япония держала 80% рынка памяти в 80-е, в 1998 - только 20%.

Еще в 1985 Тайвань был сборщиком - тестировал и упаковывать чипы, которые производили за границей. Т.е. в международном разделении труда получал маленькую долю прибыли. Но теперь конкурентом становился Китай, труд там был еще дешевле, поэтому Тайвань рисковал вылететь из бизнеса. Поэтому, руководство страны решило создать современное производство чипов по дизайну других компаний. Часть денег выделило правительство, часть голландский концерн Филипс, часть выколотили из местных предпринимателей. Специалистов собирали по всему миру.

TSMC открылся в 1987 году. Его положение было уникальным. Компания выпускала чипы для множества заказчиков, в том числе и стартапов в Америке. Теперь не надо иметь свое производство! Идея, дизайн и заказ тайваньской фабрике. Всем выгодно.

Литографические машины производили Никон, Кэнон и голландцы ASML (Филипс выделила подразделение по литографии в отдельный бизнес). Американская GCA закрылась в 1993, именно она выпустила первые литографические машины.

Концентрация и разделение труда помогали эффективности.

Пентагон с осторожностью смотрел на международные цепочки. Но решил, что выгода от международного бизнеса перевесит и Китай станет responsible stakeholder. Усиленный контроль может повредить американским фирмам, но не остановит Китай, ибо они станут покупать чипы в других странах. Приняли стратегию - двигаться быстрее конкурентов.

Но Китай тоже смотрел на цепочки поставок еще с большей осторожностью. Ведь чипы имели критическую важность для страны и поставки нельзя заменить также легко, как нефть. В 2015 году компартия решила к 2025 году снизить зависимость от иностранных чипов с 85% до 30%. Программу назвали “Сделано в Китае”. Но эта программа также угрожала благосостоянию соседей, которые зависели от производства и продажи чипов - Тайваню, Сингапуру, Ю.Корее, Малайзии.

Компартия начала щедро субсидировать исследования и производство. Также пыталась купить часть акций иностранных предприятий, хакнуть их секреты, подкупить работников. Иногда это удавалось, иногда нет. Например в 2015 году AMD была близка к банкротству и продала часть заводов, а также технологий китайцам. Рассуждали так - деньги нужны сегодня чтобы выжить, а технология для компании второстепенная, ничего страшного. Также поступила и IBM.

Еще к конце президентства Обамы, у Америки возникли серьезные подозрения по поводу Китая и Хуавея в частности. Хуавей обогнал Нокию и Эриксон в оборудовании для 5-g связи. Ведь Хуавей, который имел тесные связи с компартией и ВПК получал возможности шпионить через свою сеть. Уже при Трампе наложили санкции на Хуавей. А это серьезно, ибо современные фабрики используют либо ПО из Америки, либо другое оборудование. Для тайваньской TSMC самый главный заказчик - Эпл со своими процессорам, второй по объемам - Хуавей. TSMC подчинился санкциям.

Тем не менее, Китай вкладывает миллиарды в идею замкнуть максимум технологических цепочек внутри страны. В январе 2020 году 10-и миллионный Ухань закрыли на карантин. Не смотря на жесточайшие меры, фабрика YMTC по производству флэш памяти продолжила работу. Есть вещи с большим приоритетом, чем вирус.

Получится ли у Китая осуществить план? Пока не ясно. Требуются не только сотни миллиардов, но и опытные кадры, доступ к самым передовым исследованиям и продуктам других лидеров рынка. А вот по не таким передовым чипам у Китая позиция более сильная.

Во время ковида производство перестроилось. В 2020 упал спрос на авто, в которых тоже используют много чипов, но вырос на домашние компьютеры, серверы и прочее оборудование. В 2021 году спрос на авто восстановился, но с чипами возникла нехватка. Если одного из нескольких сотен чипов не хватает, то авто не может покинуть завод. Это последствие политики just in time, когда складские запасы минимальны, а все детали подвозят в нужное время. Это очень эффективно в нормальное время, но накидало проблем в пост-ковид.

Китай давно рассматривает Тайвань как часть своей страны. Если с заводом TSMC что-то случится, то построить, оборудовать, наладить и запустить завод в другом месте потребуется около 5 лет. Все это время на мировом рынке будет жесткая нехватка чипов. Это издержки концентрации рынка. Одна ракета, которая прилетит на завод - это убытки на сотни миллиардов. В Тайване считали, что силовой захват острова Китаем невозможен, ведь их охраняет здравый смысл и остро необходимое всему миру высококлассное производство. И конечно, Америка придет на помощь.

Но сейчас никто ни в чем не уверен.

Книга вышла в октябре 2022 года, на русский она не переводилась https://www.amazon.com/Chip-War-Worlds-Critical-Technology/dp/1982172002

Подписывайтесь, ставьте лайк!