Найти тему
OVERCLOCKERS.RU

Почему в мире не хватает микрочипов

В октябре 2022 года перед некоторыми крупнейшими мировыми производителями автомобилей встала большая проблема. Шведский бренд роскошных автомобилей Volvo объявил, что компания закрывает на неделю один из своих заводов.Японской автомобильной компании Toyota также пришлось сделать что-то подобное. Toyota была вынуждена снизить план производства. Причина этого заключалась не в отсутствии спроса на автомобили, а в нехватке деталей, используемых при производстве автомобилей.Эта часть представляла собой полупроводник, т.е. микрочип. Во время эпидемии короны спрос на микрочипы вырос настолько, что удовлетворить его было очень сложно. Но даже спустя два года существенного улучшения поставок полупроводников не произошло.Тайвань является ведущей страной по производству микрочипов. Теперь Америка и Китай тратят миллиарды долларов на собственное производство микрочипов.Микрочипы используются во всем: от мобильных телефонов до современных компьютеров и медицинского оборудования. Существует много типов полупроводников, т.е. микрочипов: чип памяти, в котором хранятся данные, существует также логический чип, который используется в процессоре компьютера, а третий представляет собой усовершенствованный микрочип, обладающий очень высокой мощностью. Этот чип используется в сложных вычислениях и суперкомпьютерах посредством искусственного интеллекта, он используется в беспилотных автомобилях.Говоря о важности микрочипов, Джейсон Шу, старший научный сотрудник Гарвардского центра Кеннеди по микрочипам и бывший член парламента от Тайваня, говорит: "Когда новое лекарство создается с помощью искусственного интеллекта, необходимо обрабатывать сложную информацию, связанную с этим. Для этого используется передовой микрочип, что очень важно с точки зрения технологии".Джейсон сыграл ключевую роль в разработке стратегии развития технологий. Он поясняет: «Разработка передовых микрочипов осуществляется по принципу закона Мура. То есть каждые два года размер чипа нового поколения становится меньше, но он становится вдвое мощнее, и его способность обрабатывать сложные и огромные данные удваивается». Размер микрочипа измеряется в нанометрах. Усовершенствованный микрочип, производимый на Тайване, имеет размер всего три нанометра.Изготовление микрочипов очень сложный процесс и осуществляется в специальных лабораториях. Джейсон был в такой лаборатории и, рассказывая о ней: «Эти лаборатории выглядят футуристично, как в какой-то эпохе будущего. Люди там работают в странных костюмах."Как и в больших голливудских фильмах, эта фабрика очень дорогая. Бюджет у него очень большой. Строительство потрясающей лаборатории стоит до 20 миллиардов долларов, и на ее создание уходят годы.Джейсон Шу обращает внимание на сложные процессы в этих лабораториях: «Это ультрасовременные и сложные лаборатории, и микрочипы изготавливаются здесь на специальных машинах и оборудовании»."Только небольшое количество компаний в мире производят эти машины. Это не обычный завод, который вы строите из кирпича и стали. Они очень сложные, здесь работают высококвалифицированные и опытные инженеры."Еще одна особенность Fab Labs в том, что они никогда не закрываются. Джессен объясняет: «Инженеры работают в лабораториях в две или три смены. Эти заводы никогда не закрываются. Они постоянно меняются, здесь постоянно меняется производственный процесс."Технологические нормы ТайваняМикрочип был впервые создан в 1950-х годах Джеком Кубби, техническим инженером американской компании Texas Instruments. Эти чипы ранее использовались в карманных калькуляторах. Затем его начали использовать в мобильных телефонах и других электронных продуктах.Профессор Крис Миллер из Университета Тафтса объясняет, что Тайвань был крупнейшей страной в области производства электронных товаров в течение последних пятидесяти лет.Он говорит: «В 1970-х годах инженер по имени Моррис Чен был приглашен правительством Тайваня для создания компании по производству микросхем на Тайване, и он основал Taiwan Semiconductor Manufacturing Company. С тех пор бизнес компании значительно расширился. И сегодня 90 процентов передовых микросхем, продаваемых в мире, производятся этой компанией.Сорок процентов общего рынка микрочипов во всем мире принадлежит Тайваньской компании по производству полупроводников, т.е. TSMC. Эта компания также сотрудничает с компанией Apple. В прошлом году TSMC произвела более 12 000 линеек продукции для более чем 5 000 компаний.Крис Миллер говорит: «Большая часть этих микрочипов экспортируется в Китай, где они используются для производства мобильных телефонов и многих электронных устройств, поставляемых по всему миру».«Неважно, куда в первую очередь отправляются эти микросхемы. Дело в том, что электронные изделия, содержащие эти микросхемы, продаются по всему миру. Соответственно, многие страны мира являются покупателями тайваньских микросхем».До того, как Тайвань занял лидирующие позиции в этой отрасли, в нем доминировали компании из Японии и США, которые в основном производили микросхемы памяти и логические микросхемы.Крис говорит: «Сейчас индустрия чипов разделена на две части. Одна — это компании, которые разрабатывают чипы, а другая — те, которые их производят. Раньше компания, разработавшая микрочип, также производила его. Сейчас многие компании, такие как Apple, AMD а Nvidia только разрабатывает чип и производит его какой-то другой компанией. Теперь TSMC — крупнейшая компания, производящая продвинутые чипы».Хитрости КитаяКитай является крупнейшим потребителем микрочипов в мире, а тайваньская TSMC имеет два завода по производству микрочипов в самом Китае. Китай хочет быть самодостаточным в удовлетворении потребности в микрочипах.Линдси Горман, старший научный сотрудник по новым технологиям в немецком фонде Маршалла , базирующемся в США , считает, что Китай хочет играть более важную роль в индустрии чипов, чтобы модернизировать свои вооруженные силы и производить новое оружие.Линдси Горман говорит: "Китай сам создал в 2014 году фонд в размере 22 миллиардов долларов для производства микрочипов, чтобы снизить свою зависимость от компаний не только на Тайване, но и в других странах. Для этого Китай агрессивно привлекает технические таланты. Пытается привлечь инженеров из Тайваня, в частности, предлагая им значительное повышение заработной платы, доступное жилье и авиабилеты до восьми раз в год, а также множество других соблазнов".Председатель КНР Си Цзиньпин подтвердил приоритет Китая в этой области. Он говорит, что эта отрасль очень важна для стремления Китая стать мировой сверхдержавой.Военная напряженность между Китаем и Тайванем достигла пика впервые за много лет. Тайвань считает себя независимой страной, а Китай считает Тайвань своей частью. Есть такое понятие, как Кремниевый щит, т.е. Кремний — это защитный щит от нападения Китая на Тайвань. Это означает, что Китай дважды подумает, прежде чем нападать, из-за своей зависимости от Тайваня в плане поставок кремниевых микрочипов. Но Америке тоже нужен этот микрочип, поэтому она поддерживает Тайвань.Что касается разрыва между Китаем и Тайванем, Линдси говорит: «Между Китаем и Тайванем существуют исторические различия, но индустрия микрочипов придала ему новое измерение. Наряду с региональным превосходством, сейчас идет технологическая битва между Китаем и Америкой».Причины роста цен на автомобили по всему мируЧтобы остановить Китай, Америка ввела множество экспортных ограничений, чтобы Китай не мог легко получить передовые микрочипы.Говоря об этих микрочипах, Линдсей Горман говорит: "Это не те микрочипы, которые используются в автомобильных подушках безопасности или стиральных машинах. Они используются в современном военном оружии с мощными и точными поражающими свойствами."Ссылаясь на причину нарушений прав человека, Америка ввела несколько экспортных ограничений в отношении Китая. Но оказывает ли это какое-либо негативное влияние на Китай?По словам Линдси Горман, это дает эффект, и амбиции Китая сдерживаются. Но Америка также оставила несколько интересных временных исключений из этих экспортных ограничений.Линдси говорит: «Многие компании были исключены из-под действия этого запрета на один год, и они могут продолжать производить свое оборудование в Китае в течение одного года. TSMC также включена в него."Может ли Китай ответить на этот шаг? Кремний, из которого делают микрочипы, доступен в Китае в больших количествах. Между тем, важный и актуальный вопрос заключается в том, сможет ли Китай остановить исчезновение этого сырья?О том, насколько легко стране обогнать Тайвань в производстве микросхем, Джуди Хесс, исследователь из Stephen Noya Policy Research и эксперт по глобальной и региональной политике, связанной с микрочипами, говорит, что через несколько лет Китай обгонит Тайвань в производстве микросхем.Джуди Хесс говорит, что чип разрабатывается на трех уровнях. Первый уровень — это усовершенствованный дизайн микрочипов, в котором Америка находится на переднем крае. Что касается остальных уровней производства, Джуди говорит: «Производство состоит из сотен процессов, для которых компании Microchip требуется различное сырье, химикаты и оборудование из разных стран Азии, но большая часть оборудования и специальных комбинезонов, которые носят инженеры, поступают из Европы».По поводу этого микрочипа, изготовленного с участием разных стран, Джуди говорит: «Эта работа в основном выполняется в Китае и Малайзии. Но для этого также требуется множество видов химикатов и оборудования. Эти товары привозятся в Америку. Чтобы конкурировать с такой компанией, как TSMC, любая страна должна наладить эту производственную цепочку. В октябре президент США Джо Байден написал в Твиттере, что США будут лидировать в производстве микрочипов. Европейский Союз также участвует в этой гонке вместе с Америкой. Были приняты соответствующие законы. Джуди говорит: «В обоих законах говорится о предоставлении субсидий для продвижения производства микрочипов, чтобы повысить конкурентоспособность их компаний и построить в стране современные производственные лаборатории.».Далее она говорит: "Условие Америки заключается в том, что субсидируемая производственная компания не может инвестировать в Китай. В то время как, согласно правилам ЕС, субсидируемая компания должна поставлять свои товары в Китай после выполнения требований ЕС по поставке чипов."В координации спроса и предложения чего-либо бывают взлеты и падения. Но необходимое сырье, технические навыки и ресурсы доступны для поставок чипов, чтобы удовлетворить мировые потребности. Но из-за этой небольшой по размеру технологии Тайвань застрял между такими сверхдержавами, как Америка и Китай. Чтобы соответствовать Америке, Китай тратит миллиарды долларов на эту технологию, а Америка тратит миллиарды долларов, чтобы не упустить своих позиций.