Раптова близькість з Америкою. Як IT-гіганти воюють за мікропроцесори

Якщо сучасна цивілізація і залежить від чогось по-справжньому, так це від виробництва мікрочіпів. Скажімо, конкурентна війна між виробниками автомобілів на нашому житті майже не позначиться. А ось війна між виробниками мікросхем запросто.

TSMC разом зі Штатами

Головна галузева новина цього року: найбільша у світі компанія з виробництва напівпровідників, тайванська TSMC, збудує великий завод у США, в штаті Арізона. Сама компанія повідомляє, що робить це "за підтримки американського уряду". На TSMC доводиться 55-58% світового виробництва напівпровідникових мікросхем, оборот компанії складає близько $40 млрд в рік.

Примітно, що ще 12 травня TSMC дала невизначену відповідь про свої плани з розміщення заводу в США. Тепер же керівництво компанії дало цієї затії зелене світло і визнало, що про будівництво фабрики її в рамках переговорів попросили американська влада, що прагне перевести напівпровідникове виробництво в межі кордонів своєї країни.

Точне місце розташування фабрики в Арізоні ще не названо, але відомо, що на її зведення піде $12 млрд. Цю суму TSMC має намір вкладати поступово - вона збирається витратити її в період з 2021 по 2029 рр. Найімовірніше, завод буде запускатися частинами - компанія готується почати перше виробництво не пізніше 2024 р.

На своєму новому американському заводі TSMC планує випускати по 20 тис. підкладок щомісяця, або 240 тис. в рік. Там буде створено 1600 робочих місць, тобто одне обійдеться в $8 млн. Це хороша ілюстрація, скільки коштує створювати високотехнологічні робочі місця. При тому що в Арізоні вже є інфраструктура (аеропорт, електромережі, кваліфікована робоча сила).

Зараз TSMC випускає 7-нанометрову продукцію і готується до переходу на 5 нм. У США вона побудує саме фабрику з 5-им техпроцесом, з можливістю подальшої адаптації виробництва під більш сучасні топології (в плани компанії входить освоєння двох нанометрів).

Насправді в "американській угоді" TSMC видно так званий "великий розмін". Влада США дає тайванської компанії режим найбільшого сприяння на своєму величезному ринку в обмін на її відмову від співпраці з компаніями в КНР. Ну і одночасно Білий дім вирішує проблему технологічної незалежності від Китаю.

15 травня міністерство торгівлі США оголосило про введення поправок до правил експорту, що стосуються китайської корпорації Huawei. Жодна компанія без ліцензії американської влади не зможе постачати Huawei мікросхеми, виготовлені з використанням американського обладнання та ПЗ. У першу чергу це стосується як раз тайваньської компанії TSMC. Досі вона за замовленням Huawei виробляла для неї процесори Kirin, а також мікросхеми для станцій 5G та іншого телекомунікаційного обладнання. Це буде удар по Китаю, так як на частку мікросхем пам'яті, виготовлених на території Китаю, припадає лише 5% світового ринку, тобто він тотально залежить від іноземних компаній в цій технології.

Основні виробничі потужності TSMC (20 фабрик) досі були зосереджені на Тайвані, також по одній фабриці було в США, Сінгапурі і материковому Китаї. Саме на Тайвані і виробляються мікросхеми пам'яті, які купували китайські компанії. Коли будівництво мегазавода в Арізоні завершиться, туди буде перенесено близько 20-30% усього микрочипового виробництва TSMC - більш точну цифру в компанії назвати важко.

Щоб краще оцінити значення того, що TSMC розширить свою присутність в Штатах, треба розуміти: компанія є контрактним виробником чіпів для таких світових гігантів, як китайські Huawei і MediaTek, а також американської AMD, у яких немає власних фабрик. У списку партнерів TSMC - також Apple і Qualcomm, які серйозно залежать від неї в плані поставок чіпів.

Наприклад, саме TSMC займеться виробництвом процесорів A14 Bionic, що Apple буде встановлювати на свої смартфони лінійки iPhone 12. Їх реліз заплановано на осінь 2020 р.

До речі, у США є власний великий чіпмейкер - корпорація Intel, яка має 11 заводів на американській території. От тільки жоден з них не підготовлений до випуску 5-нм мікросхем. Intel лише в серпні 2019 р. тільки частково перейшла на 10 нанометрів і планує освоювати 7 нм. Intel, а також Apple, Qualcomm, Broadcom і інші американські ІТ-компанії можуть ввійти в список фірм, які замовляють потрібні їм чіпи на аризонском заводі TSMC. Сама компанія список потенційних клієнтів нової фабрики тримає в секреті.

Samsung проти TSMC

5-нанометрове напівпровідникове виробництво освоює не тільки TSMC, але і південнокорейська Samsung, яка планує почати випуск відповідних мікросхем в осяжному майбутньому, але точні терміни не вказує. Samsung теж може стати частиною плану адміністрації Трампа з розвитку напівпровідникового виробництва у США. У компанії є завод з виробництва мікросхем в Остіні (штат Техас), і тепер все частіше з'являється інформація, що влада США може звернутися до компанії з новими контрактами на виробництво чіпів.

Сьогодні ринок контрактного виробництва мікросхем оцінюється в $250 млрд в рік. Samsung контролює лише близько 18%. Тому корейський гігант планує за наступні 10 років вкласти $116 млрд контрактне виробництво мікросхем, щоб здолати свого головного конкурента TSMC і стати світовим лідером у цій сфері. $64 млрд підуть на дослідження та розробку, а інші гроші будуть витрачені на розширення виробничих потужностей, що також дозволить створити 15 тис. нових робочих місць.

Інвестиції у виробництво будуть спрямовані на освоєння процесу екстремальної ультрафіолетовій літографії (EUV), застосування якої дозволить Samsung перейти на технологічний процес 5 нм, а пізніше і на більш сучасні.

"Такі компанії, як Amazon, Google і Alibaba, яким не вистачає досвіду в дизайні чіпів, прагнуть створювати їх за власним концептуальним ідеям для підвищення якості послуг, - заявив віце-президент Samsung Юн Чон Шик. - Я думаю, що це принесе значний прорив у нашому бізнесі".

Впровадження технології EUV стане самим дорогим і ризикованим апгрейдом виробничої інфраструктури в історії південнокорейської корпорації. Приміром, одна фотолитографічна установка з підтримкою EUV виробництва нідерландської ASML коштує $172 млн. На новій фабриці Samsung в південнокорейському Хвасоне, що почала роботу в лютому, такі пристрої закуповуються десятками, щоб забезпечити Samsung можливість першими почати виробництво чіпів по 5-нм техпроцесу.

Нещодавно компанія оголосила, що буде виробляти чіпи штучного інтелекту для китайської Baidu, 5G-модеми для Qualcomm, чіпи Exynos з підтримкою 5G для китайського виробника смартфонів vivo, а також графічні чіпи Nvidia по техцпроцессу 7 нм.

Америка проти Huawei

14 травня Трамп продовжив на один рік заборону на китайське телекомунікаційне обладнання, одним з найбільших виробників якого є Huawei. 15 травня мінторг США вніс зміни в експортні правила "зі стратегічним прицілом на придбання компанією Huawei напівпровідників, які є прямим продуктом визначеного ЗА і технологій США". Нагадаємо, що іноземним виробникам напівпровідників, які застосовують американські технології, доведеться отримувати у мінторгу США ліцензію на постачання Huawei.

Тиск на Huawei з боку американського уряду почалося в 2018 р., коли Трамп звинуватив компанію в шпигунстві на користь китайського уряду. У травні 2019 р. він змусив багато великих американських ІТ-компанії розірвати відносини з Huawei, а мінторг США вніс Huawei в чорний список, який позбавив компанію можливості вільно купувати компоненти і технології американських виробників з-за загрози нацбезпеці.

У листопаді 2018 р. США зажадали від Німеччини, Італії та Японії заборонити використання будь-якого обладнання виробництва Huawei, в тому числі і необхідного для розгортання мереж п'ятого покоління. США і КНР змагалися по лінії створення мереж зв'язку п'ятого покоління 5G.

На початку лютого 2020 р. стало відомо, що Microsoft, Dell і AT&T у співпраці з владою США будуть розробляти нові стандарти для американських стільникових мереж 5G, щоб виключити використання в їх інфраструктурі обладнання Huawei. Але що цікаво, незважаючи на складні відносини між американськими властями і китайським гігантом, з травня 2019 р. США регулярно видають дозволи на ведення бізнесу з Huawei. Кожна з таких ліцензій діє три місяці і дозволяє продовжувати операції з Huawei, включаючи виконання контрактів, експорт і реекспорт.

Розрив відносин Huswei з TSMC, який завершиться до вересня, залишить китайського виробника телекомунікаційного обладнання без більшої частини найбільш потужних процесорів для смартфонів, без значної частини (за різними оцінками, від 30 до 40%) чіпів для мереж зв'язку та без приблизно 70% модулів пам'яті.

Зараз в Huawei заявляють, що знайшли вихід із ситуації, що склалася з її виробництвом процесорів Kirin на фабриці TSMC, яке скоро припиниться під тиском США. В майбутньому мобільні гаджети Huawei будуть збиратися на чіпах сторонніх виробників: тайванських компаній MediaTek і Unisoc. Обидві вони випускають процесори для дешевих гаджетів, але з 2019 р. намагаються пробитися в середній і топовий сегменти ринку смартфонів.

Також Huawei розглядає можливість співпраці з Samsung, але поки неясно, кому віддадуть перевагу південнокорейці: контракт з китайцями чи перспективи на ринку США.

Перехід китайської корпорації на продукцію MediaTek і Unisoc не означає, що Huawei і TSMC більше не будуть зв'язані. Ні MediaTek, ні Unisoc, як і сама Huawei, не мають власних виробничих ліній, і тому вони теж змушені замовляти мікросхеми на стороні. Єдиним партнером обох вендорів є все та ж TSMC. Іншими словами, Huawei продовжить працювати з нею, але тепер через посередників в особі Unisoc і MediaTek. Як на подібне, у випадку якщо керівництво Huawei піде на цей крок, відреагують сама TSMC і, головне, влада США, - поки неясно.

Ідея влади США щодо будівництва заводу TSMC та інших мікропроцесорних компаній у межах країни пов'язана з двома чинниками. Перший - продемонстрована пандемією коронавіруса загроза того, що закриття кордонів може заблокувати поставки електронних компонентів. Другий фактор - забезпечення безпеки американських військових проектів. Розташування заводів на території США скоротить можливості для шпигунства з боку інших країн.