Если современная цивилизация и зависит от чего-то по-настоящему, так это от производства микрочипов. Скажем, конкурентная война между производителями автомобилей на нашей жизни почти не скажется. А вот война между производителями микросхем запросто.
TSMC вместе со Штатами
Главная отраслевая новость этого года: крупнейшая в мире компания по производству полупроводников, тайваньская TSMC, построит большой завод в США, в штате Аризона. Сама компания сообщает, что делает это “при поддержке американского правительства”. На TSMC приходится 55-58% мирового производства полупроводниковых микросхем, оборот компании составляет около $40 млрд в год.
Примечательно, что еще 12 мая TSMC дала неопределенный ответ о своих планах по размещению завода в США. Теперь же руководство компании дало этой затее зеленый свет и признало, что о строительстве фабрики ее в рамках переговоров попросили американские власти, стремящиеся перевести полупроводниковое производство в пределы границ своей страны.
Точное место расположения фабрики в Аризоне еще не названо, но известно, что на ее возведение уйдет $12 млрд. Эту сумму TSMC намерена вкладывать постепенно — она собирается потратить ее в период с 2021 по 2029 гг. Вероятнее всего, завод будет запускаться частями — компания готовится начать первое производство не позднее 2024 г.
На своем новом американском заводе TSMC планирует выпускать по 20 тыс. подложек ежемесячно, или 240 тыс. в год. Там будет создано 1600 рабочих мест, т.е. одно обойдется в $8 млн. Это хорошая иллюстрация, сколько стоит создавать высокотехнологичные рабочие места. При том что в Аризоне уже есть инфраструктура (аэропорт, электросети, квалифицированная рабочая сила).
Сейчас TSMC выпускает 7-нанометровую продукцию и готовится к переходу на 5 нм. В США она построит именно фабрику с 5-нм техпроцессом, с возможностью дальнейшей адаптации производства под более современные топологии (в планы компании входит освоение двух нанометров).
На самом деле в “американской сделке” TSMC виден так называемый “большой размен”. Власти США дают тайваньской компании режим наибольшего благоприятствования на своем огромном рынке в обмен на ее отказ от сотрудничества с компаниями в КНР. Ну и одновременно Белый дом решает проблему технологической независимости от Китая.
15 мая министерство торговли США объявило о введении поправок в правила экспорта, касающиеся китайской корпорации Huawei. Ни одна компания без лицензии американских властей не сможет поставлять Huawei микросхемы, произведенные с использованием американского оборудования и ПО. В первую очередь это касается как раз тайваньской компании TSMC. До сих пор она по заказу Huawei производила для нее процессоры Kirin, а также микросхемы для станций 5G и другого телеком-оборудования. Это будет удар по Китаю, так как на долю микросхем памяти, изготовленных на территории Китая, приходится только 5% мирового рынка, т.е. он тотально зависит от иностранных компаний в этой технологии.
Основные производственные мощности TSMC (20 фабрик) до сих пор были сосредоточены на Тайване, также по одной фабрике имелось в США, Сингапуре и материковом Китае. Именно на Тайване и производятся микросхемы памяти, которые закупали китайские компании. Когда строительство мегазавода в Аризоне завершится, туда будет перенесено около 20-30% всего микрочипового производства TSMC — более точную цифру в компании назвать затрудняются.
Чтобы лучше оценить значение того, что TSMC расширит свое присутствие в Штатах, надо понимать: компания является контрактным производителем чипов для таких мировых гигантов, как китайские Huawei и MediaTek, а также американской AMD, у которых нет собственных фабрик. В списке партнеров TSMC — также Apple и Qualcomm, которые серьезно зависят от нее в плане поставок чипов.
Например, именно TSMC займется производством процессоров A14 Bionic, которые Apple будет устанавливать в свои смартфоны линейки iPhone 12. Их релиз запланирован на осень 2020 г.
К слову, у США есть собственный крупный чипмейкер — корпорация Intel, располагающая 11 заводами на американской территории. Вот только ни один из них не подготовлен к выпуску 5-нанометровых микросхем — Intel лишь в августе 2019 г. с трудом и только частично перешла на 10 нанометров и планирует осваивать 7 нм. Intel, а также Apple, Qualcomm, Broadcom и другие американские IТ-компании могут войти в список фирм, заказывающих нужные им чипы на аризонском заводе TSMC. Сама компания список потенциальных клиентов новой фабрики держит в секрете.
Samsung против TSMC
5-нанометровое полупроводниковое производство осваивает не только TSMC, но и южнокорейская Samsung, которая планирует начать выпуск соответствующих микросхем в обозримом будущем, но точные сроки не указывает. Samsung тоже может стать частью плана администрации Трампа по развитию полупроводникового производства в США. У компании есть завод по производству микросхем в Остине (штат Техас), и теперь все чаще появляется информация, что власти США могут обратиться к компании с новыми контрактами на производство чипов.
Сегодня рынок контрактного производства микросхем оценивается в $250 млрд в год. Samsung контролирует лишь около 18%. Поэтому корейский гигант планирует за следующие 10 лет вложить $116 млрд в контрактное производство микросхем, чтобы одолеть своего главного конкурента TSMC и стать мировым лидером в данной сфере. $64 млрд пойдут на исследования и разработку, а остальные деньги будут потрачены на расширение производственных мощностей, что также позволит создать 15 тыс. новых рабочих мест.
Инвестиции в производство будут направлены на освоение процесса экстремальной ультрафиолетовой литографии (EUV), применение которого позволит Samsung перейти на технологический процесс 5 нм, а позднее и на более современные.
“Такие компании, как Amazon, Google и Alibaba, которым не хватает опыта в дизайне чипов, стремятся создавать их по собственным концептуальным идеям для повышения качества услуг, — заявил вице-президент Samsung Юн Чон Шик. — Я думаю, что это принесет значительный прорыв в нашем бизнесе”.
Внедрение технологии EUV станет самым затратным и рискованным апгрейдом производственной инфраструктуры в истории южнокорейской корпорации. К примеру, одна фотолитографическая установка с поддержкой EUV производства нидерландской ASML стоит $172 млн. На новой фабрике Samsung в южнокорейском Хвасоне, начавшей работу в феврале, такие устройства закупаются десятками, чтобы обеспечить Samsung возможность первыми начать производство чипов по 5-нм техпроцессу.
Недавно компания объявила, что будет производить чипы искусственного интеллекта для китайской Baidu, 5G-модемы для Qualcomm, чипы Exynos с поддержкой 5G для китайского производителя смартфонов vivo, а также графические чипы Nvidia по техцпроцессу 7 нм.
Америка против Huawei
14 мая Трамп продлил на один год запрет на китайское телекоммуникационное оборудование, одним из крупнейших производителей которого является Huawei. 15 мая минторг США внес изменения в экспортные правила “со стратегическим прицелом на приобретение компанией Huawei полупроводников, которые являются прямым продуктом определенного ПО и технологий США”. Напомним, что иностранным производителям полупроводников, применяющим американские технологии, придется получать у минторга США лицензию на поставки Huawei.
Давление на Huawei со стороны американского правительства началось в 2018 г., когда Трамп обвинил компанию в шпионаже в пользу китайского правительства. В мае 2019 г. он заставил многие крупные американские IТ-компании разорвать отношения с Huawei, а минторг США внес Huawei в черный список, который лишил компанию возможности свободно покупать компоненты и технологии американских производителей из-за угрозы нацбезопасности.
В ноябре 2018 г. США потребовали от Германии, Италии и Японии запретить использование любого оборудования производства Huawei, в том числе и необходимого для развертывания сетей пятого поколения. США и КНР соперничали по линии создания сетей связи пятого поколения 5G.
В начале февраля 2020 г. стало известно, что Microsoft, Dell и AT&T в сотрудничестве с властями США будут разрабатывать новые стандарты ПО для американских сотовых сетей 5G, чтобы исключить использование в их инфраструктуре оборудования Huawei. Но что интересно, несмотря на сложные отношения между американскими властями и китайским гигантом, с мая 2019 г. США регулярно выдают разрешения на ведение бизнеса с Huawei. Каждая из таких лицензий действует три месяца и позволяет продолжать операции с Huawei, включая выполнение контрактов, экспорт и реэкспорт.
Разрыв отношений Huswei с TSMC, который завершится к сентябрю, оставит китайского производителя телеком-оборудования без большей части наиболее мощных процессоров для смартфонов, без значительной части (по разным оценкам, от 30 до 40%) чипов для сетей связи и без примерно 70% модулей памяти.
Сейчас в Huawei заявляют, что нашли выход из ситуации, сложившейся с производством ее процессоров Kirin на фабрике TSMC, которое скоро прекратится под давлением США. В будущем мобильные гаджеты Huawei будут собираться на чипах сторонних производителей: тайваньских компаний MediaTek и Unisoc. Обе они выпускают процессоры для дешевых гаджетов, но с 2019 г. пытаются пробиться в средний и топовый сегменты рынка смартфонов.
Также Huawei рассматривает возможность сотрудничества с Samsung, но пока неясно, что предпочтут южнокорейцы: контракт с китайцами или перспективы на рынке США.
Переход китайской корпорации на продукцию MediaTek и Unisoc не означает, что Huawei и TSMC больше не будут связаны. Ни MediaTek, ни Unisoc, как и сама Huawei, не располагают собственными производственными линиями, и потому они тоже вынуждены заказывать микросхемы на стороне. Единственным партнером обоих вендоров является все та же TSMC. Другими словами, Huawei продолжит работать с ней, но теперь через посредников в лице Unisoc и MediaTek. Как на подобное, в случае если руководство Huawei пойдет на этот шаг, отреагируют сама TSMC и, главное, власти США, — пока неясно.
Идея властей США по строительству завода TSMC и других микропроцессорных компаний в границах страны связана с двумя факторами. Первый — продемонстрированная пандемией коронавируса угроза того, что закрытие границ может заблокировать поставки электронных компонентов. Второй фактор — обеспечение безопасности американских военных проектов. Расположение заводов на территории США сократит возможности для шпионажа со стороны других стран.
