Наглядный пример: как США возрождают свое производство микроэлектроники

Зачем США возрождать микроэлектронику, если ведущие техногиганты в лице Intel, AMD, Qualcomm, Micron, Apple и прочих являются американскими брендами? Так-то оно так. Но одно дело проектирование микропроцессоров, а другое — их производство. Вот с последним у Штатов наблюдаются серьезные проблемы, которые государство и намерено решить в ближайшие годы.
Чистая комната для литографии в Калифорнийском университете в Дэвисе. Фото: Flickr / UC Davis College of Engineering / CC BY 2.0

По-настоящему государство считается суверенным и защищенным, если его силовой блок и госаппарат функционируют на отечественной электронике. Использование чужих разработок равно передаче управления госаппаратом в чужие руки, поскольку в XXI веке абсолютно все отрасли страны завязаны на цифровых вычислительных системах.

У США с микроэлектроникой все отлично, но есть одна серьезная проблема: практически все американские чипы производятся на Тайване. А на этом субъекте «единого Китая» в последнее время наблюдается серьезная напряженность. Под угрозой находится почти вся мировая электроника.

Учитывая тот факт, что экономическая война между США и материковым Китаем все больше перерастает в открытый военный конфликт, американское правительство решило не надеяться на чудо и возможное потепление взаимоотношений. Руководство страны решило действовать наверняка — строить заводы по производству процессоров на своей территории.

Убить двух зайцев

Напряженность вокруг Тайваня — не просто очередная политическая игра двух мощнейших держав. Об этом свидетельствуют прямые угрозы Джо Байдена Китаю, что в случае чего американские военные вступят в прямое противостояние с Народно-освободительной армией Китая.

К вопросу снижения зависимости в сфере электроники от Китая американцы подходят обдуманно и структурировано. Сначала раздувают экономическую войну, затем вводят санкции в отношении полупроводниковой отрасли КНР, а вишенкой на торте является постройка новых современных заводов по изготовлению чипов у себя на родине.

Таким образом в США хотят решить одним махом две проблемы: задушить чипмейкерство в Китае и стать новым лидером по производству микросхем. Тем не менее, в Китае тоже не сидят сложа руки и прикладывают все усилия для полного отказа от зарубежного критического оборудования.

Так, недавно китайская SMIC обуздала массовый выпуск микрочипов по техпроцессу 14 нм без использования иностранных разработок. Более того, уже идет освоение передовых 7 нм и 5 нм, что совсем рядом с возможностями ведущего тайваньского гиганта TSMC. Напомним, чем меньше техпроцесс, тем сложнее и дороже производство таких чипов.

Американская стратегия

Еще в начале 2000-х годов на территории США производилось до 40% всех полупроводниковых элементов, в то время как сейчас этот показатель едва достигает 12%. Одно дело — проектировать технологии, другое дело — воплощать их в жизнь.

По мнению экспертов, деиндустриализация страны, если не взять под контроль чипмейкерство, в ближайшие годы может привести к полной потере контроля над отраслью. Уже сейчас в США производятся микросхемы по техпроцессу до 10 нм включительно, а более передовые разработки полностью обрабатываются зарубежными партнерами. В основном — TSMC и Samsung.

Поэтому американское правительство решило запустить собственное импортозамещение. Причин на то несколько:

  • конкуренция со стремительно развивающимся Китаем;
  • снижение зависимости от партнеров, которые в любой момент могут стать врагами;
  • укорачивание логистических цепочек.

Полупроводниковый кризис начал усугубляться не только из-за экономической войны между США и КНР, но и вследствие коронавируса, а также серьезной засухи на Тайване. Учитывая, что страна и ее экономика серьезно зависят от бесперебойных поставок микропроцессоров, необходимо снизить риски и перенести хотя бы часть мощностей на свою территорию.

Кнутом и пряником

В августе этого года президент США Джо Байден подписал «Закон о чипах и науке», который запрещает отечественным производителям микроэлектроники расширять свое присутствие в Китае и ряде недружественных стран. Речь идет о производстве чипов совершеннее 28 нм, причем закон затрагивает не только процессоры, но и чипы памяти, интегральные микросхемы. Это кнут.

Теперь пряник: в рамках программы по возрождению отечественной электроники власти США намерены выделить около 52 млрд долларов ведущим корпорациям в отрасли. Причем речь идет не только о грантовых средствах — государство поможет и в возведении предприятий/заводов, и налоги снизит, и вообще всячески будет поощрять намерения чипмейкеров. За распределением госсредств будет следить новосозданная организация CHIPS for America Found.

Фото: Flickr / IBM Research / CC BY-ND 2.0

Примерно половина озвученного фонда (около $28 млрд) пойдет на нужды производителей, изготавливающих передовые чипы для современных устройств. Просто так получить деньги не получится, поскольку компаниям придется доказать эффективность использования выделенного бюджета собственными инвестициями в отрасль. То есть производители должны приумножить средства, а не просто сэкономить за счет выделенных грантов.

Господдержку смогут получить не только чипмейкеры, но и смежные компании, занимающиеся аутсорсом, сборкой компонентов или тестированием готовых продуктов. Главное, чтобы все они работали на территории США.

НИОКР тоже в приоритете

Научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы (НИОКР) являются важнейшей составляющей в полупроводниковой отрасли. В США решили разделить данное направление на четыре составляющие:

  • Производство микрочипов;
  • Передовые исследования в области микросхем;
  • Корпусирование — изобретение новых форм-факторов чипов;
  • Новые разработки в области метрологии.

Все компании, которые будут задействованы во всех четырех направлениях, в общей сложности получат финансирование на сумму в 11 млрд долларов. А объединением всех усилий и ресурсов, улучшением взаимодействия властей и промышленности, лабораторий и научно-исследовательских организаций займется Национальный центр полупроводниковых технологий (NTSC).

Планы IT-корпораций

Госфинансирование — это отлично, но важно и желание отечественных производителей переезжать на родину, а также иностранных компаний развиваться в США. Судя по предпринимаемым шагам, с этим нет никаких проблем.

Texas Instruments — вложит 30 млрд долларов в постройку двух фабрик в штате Техас, которые начнут выпускать первую продукцию уже в 2025 году. В планах компании расширить количество заводов до 4-х, тем самым обеспечив до 3000 новых рабочих мест.

Samsung Foundry — американское подразделение южнокорейской компании планирует выделить 17 млрд долларов на возведение полупроводникового завода в Техасе. Производитель уже начал закладывать фундамент будущего строения, введя фабрику в эксплуатацию в 2024 году. Технологический процесс — 3 нм.

Intel — планирует построить в Огайо в течение 10 лет мега-завод, который займет до 400 га площади. Инвестиции составят 100 млрд долларов, а запуск первых мощностей планируется в 2025 году. Производственный комплекс будет использоваться не только для создания чипов, но и для научно-исследовательской деятельности. Таким образом Intel обеспечит работой не менее 3000 человек, а для возведения фабрики привлечет до 7000 строителей.

GlobalFoundries — потратит до 15 млрд долларов на постройку новых фабрик в штате Нью-Йорк. Деньги пойдут не только на возведение производственных мощностей, но и на строительство новых дорог и развязок. Поговаривают, что среди клиентов компании может оказаться и Apple.

TSMC — в следующем году компания построит новый завод в Аризоне для изготовления 5 нм чипов. Новые мощности будут ориентированы в первую очередь на таких техногигантов, как Apple, Qualcomm, Nvidia и других. Запуск фабрики запланирован на 2024 год.

SK Hynix — в 2023 году бренд намерен начать строительство нового производства в США с планами в 2025 году запустить серийное производство микросхем. Компания предоставит до 1000 новых рабочих мест.

Сколько ждать

Своего рода импортозамещение в США и выглядит, и реализуется (пока) адекватно. Финансирование идет, желание производителей закрепиться на американской территории есть, да и технологии никто не сможет отобрать путем введения санкций.

С учетом того, что IT-сфера — это критическая инфраструктура XXI века, которая пользуется огромным спросом во всем мире, план США по возрождению микроэлектроники должен сработать. Остается подождать всего 3−5 лет, чтобы окончательно убедиться в этом.

Хиты продаж и новинки
Самые лучшие цены на смартфоны
Обнаружили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter.
Подпишитесь на нас