Локализация производства
Китайские предприятия по выпуску полупроводниковых изделий примерно на 70% комплектуются оборудованием местного производства. Об этом в начале августа 2024 г. сообщило издание South China Morning Post (SCMP).
Ограничения США в отношении Китая ускорили усилия внутри страны по разработке и использованию отечественных инструментов для производства чипов. Существует неформальный отраслевой стандарт, который требует, чтобы не менее 70% производственных инструментов на китайских полупроводниковых фабриках были местного производства. Расширяющиеся экспортные ограничения США на доступ Китая к передовым чипам и технологиям производства усилили инициативы Китая по замене иностранных инструментов, но узкие места остаются.
По информации SCMP, на фоне американских санкций ведущие китайские производители полупроводниковой продукции начали смещать внимание с погони за передовыми технологиями к наращиванию мощностей для выпуска существующих чипов для автомобилей и бытовой техники - и в этом достигнут значительный прогресс.
С развитием технологий Китай все чаще стал рассматривать возможность создания полностью собственного процессора, чтобы снизить зависимость от иностранных компаний в лице Intel и AMD. Первые шаги были сделаны еще в 2002 г. — на базе Университета электронных наук и технологий Китая и Китайской академии наук была основана компания BLX IC Design. Главной задачей перед BLX IC Design стояла разработка первого национального процессора — финансированием занималось государство. Первыми результатами стали микропроцессоры для кассовых аппаратов и других встраиваемых систем. Изначально архитектура именовалась Godson, что в переводе с китайского означает «Крестный отец». Первые модели 1 и 1А, они представляли собой 32-битный процессор на техпроцессе 0,18 мкм, работающий на частоте 266 МГц с поддержкой набора инструкций Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages (MIPS). До 2006 г. компания BLX IC Design занималась разработкой и выпуском еще нескольких моделей, основанных на ядрах первого поколения.
С 2010 г. процессорная линейка была переименована в Loongson — китайцы выпустили несколько моделей для различных сфер, включая военную и аэрокосмическую. Первый многоядерный процессор Loongson 3A1000 появился уже в 2009 г. - четыре ядра на тактовой частоте 1 ГГц и техпроцесс 65 нм. С 2010 по 2016 гг. появились другие десктопные модели: 3B1000, 3B1500, 3A2000, 3B2000, 3A3000 и 3B3000 - за эти годы китайские инженеры освоили техпроцесс 32 нм и создали пару 8-ядерных процессоров. Уже в 2021 г. были представлены модели 3A5000 и 3B5000 на техпроцессе 14/12 нм. Ключевое отличие от всех предыдущих заключалась в новой архитектуре Loongarch, которая по сути представляет собой сильно переработанную MIPS64. Модель 3A5000 - это 4-ядерный процессор с частотой 2,5 ГГц и поддержкой DDR4-3200.
Процессоры Loongson являются одной из самых успешных разработок китайцев. Во многом это связано с большим опытом уже более 20 лет. Инженеры уже освоили 12 нм, поэтому с совершенствованием архитектуры могут достаточно быстро догнать Intel и AMD. Конечно, если компании BLX IC Design удастся справиться с наложенными санкциями, поскольку теперь их будет проблематично печатать даже на мощностях китайской Semiconductor Manufacturing International Corporation (SMIC).
Как пишет SCMP, Китай добился значительных успехов в достижении самодостаточности в чипах для искусственного интеллекта (ИИ) на фоне продолжающихся экспортных ограничений США. Эти ограничения ускорили усилия внутри страны по разработке и использованию отечественных инструментов для производства чипов. Однако проблемы остаются, особенно в литографии, критической технологии для производства передовых чипов.
Ведущие китайские производители инструментов, такие как Naura Technology и Advanced Micro-Fabrication Equipment (AMEC), возглавляют движение к большей самостоятельности Китая в полупроводниковой промышленности.
Вызов ограничениям США
Cтарший вице-президент Albright Stonebridge Пол Триоло (Paul Triolo) рассказал, что в Китае произошел значительный прогресс в секторе полупроводниковых инструментов с момента введения мер экспортного контроля США в октябре 2022 г. Этот прогресс объясняется лучшей вертикальной интеграцией среди производителей инструментов и расширением сотрудничества по всей цепочке поставок отрасли.
Генеральный директор AMEC Джеральд Инь Чжияо (Gerald Yin Zhiyao) выразил оптимизм по поводу приближения Китая к базовому уровню самодостаточности в производстве оборудования для микросхем - вехе, которая еще несколько лет назад казалась далекой.
По информации SCMP, несмотря на эти достижения, литография остается критическим узким местом для Китая. Литографические системы необходимы для печати сложных схемных рисунков на полупроводниковых пластинах, и самые передовые системы подлежат строгому экспортному контролю. Голландская компания ASML, является единственным поставщиком систем литографии в экстремальном ультрафиолете (EUV), необходимых для передовых чипов. ASML также поставляет системы глубокого ультрафиолета (DUV), которые менее продвинуты, но все еще важны. В 2023 г. только 1,2% литографических систем, используемых на китайских литейных заводах, были китайского производства. Это лишь подчеркивает зависимость Китая от компании ASML, особенно в отношении оборудования для литографии DUV, которое не попадает под санкции США. Китайский лидер в области литографии SMEE все еще отстает от ASML в производстве надежных литографических инструментов для процессов 28 нм и ниже.
Литография - не единственная область, в которой Китай сталкивается с трудностями. Местные показатели поставок для систем ионной имплантации (способ введения атомов примесей в поверхностный слой материала), инспекции и метрологии также низкие - 1,4% и 2,4% соответственно. В 2023 г. импорт систем ионной имплантации в Китай увеличился на 20% до $1,3 млрд. Полупроводниковые фабрики страны в значительной степени зависят от иностранных компаний, таких как KLA, Applied Materials и Hitachi, в области метрологических систем, причем KLA занимает около 50% доли мирового рынка в этом секторе.
Несмотря на эти проблемы, Китай полон решимости преодолеть эти технологические препятствия. Усилия страны по развитию своей полупроводниковой промышленности рассматриваются как ответ на экспортные ограничения США, стимулирующие инновации и сотрудничество на внутреннем рынке. Путь к самодостаточности в производстве инструментов для производства микросхем продолжается, и достигнут значительный прогресс, однако еще предстоит заполнить важные пробелы.
Поделиться
