Достиг ли китайский сектор чипов конца очереди?

25 сентября, всего за несколько дней до Фестиваля середины осени, компания Huawei провела осеннюю презентацию. В центре внимания оказалась кинозвезда Энди Лау, представитель высококачественного дизайна компании Mate 60 RS Ultimate Design.

Mate 60 RS со стартовой ценой 11 999 юаней (1670 долларов США) представляет собой роскошную версию Mate 60 Pro, которая ранее также привлекала внимание всего мира. Обе модели телефонов оснащены одним и тем же 7-нанометровым (нм) чипом Kirin 9000s производства Semiconductor Manufacturing International Corporation (SMIC).

Однако при запуске чип не был освещен, что выглядело как намеренная попытка минимизировать внимание к нему со стороны внешнего мира.

Партнеры-производители отступают　

Генеральный директор Huawei Рен Чжэнфэй не новичок в том, чтобы тратить огромные суммы денег на технологическое развитие и привлечение талантов со всего мира. Компания HiSilicon, основанная Huawei в 2004 году, является крупнейшим производителем полупроводников в материковом Китае, чья доля рынка на материковом рынке превышает долю американского гиганта по производству чипов Qualcomm.

HiSilicon выпустила чипсет Kirin 9000 в 2020 году, но передала производство чипа Тайваньской компании по производству полупроводников (TSMC), поскольку у HiSilicon есть только проектные возможности, но не производственные мощности. До этого чипсеты Kirin 970, 980 и 990, разработанные HiSilicon, также производились TSMC по 10-нм и 7-нм процессам.

Благодаря передовым чипам, производимым в рамках альянса HiSilicon-TSMC, компания Huawei поставила 55,8 млн единиц телефонов во втором квартале 2020 года, захватив 20% мирового рынка смартфонов и обогнав южнокорейскую компанию Samsung. В какой-то момент она даже стала крупнейшим в мире производителем смартфонов по доле рынка.

Почему TSMC подчинилась требованиям США бойкотировать Huawei? Это связано с тем, что TSMC использует множество запатентованных в США технологий.

Но всему хорошему приходит конец — вслед за корпорацией ZTE компания Huawei оказалась в центре технологической войны между Китаем и США. Хотя компания Huawei потратила целое состояние на исследования и разработки, США обвинили ее в краже ее передовых технологий. В сочетании с тем фактом, что некоторые страны были обеспокоены безопасностью данных, хранящихся на телефонах Huawei, доля компании на мировом рынке резко упала.

В июле 2020 года во время конференции инвесторов председатель TSMC Марк Лю подтвердил, что компания больше не будет поставлять чипы Huawei после того, как в середине сентября того же года закончится льготный период для запрета на экспорт Huawei в США. Huawei была вторым по величине клиентом TSMC, уступая только Apple.

Месяц спустя во время конференции China Info 100, проходившей на материке, Ричард Ю, генеральный директор Huawei Consumer Business Group, сказал: «К сожалению, во время второго раунда санкций США наши производители чипов принимали заказы только до 15 мая. Производство закроется 15 сентября. В этом году может появиться последнее поколение высокопроизводительных чипов Huawei Kirin».

Под двойным ударом пандемии и санкций США глобальные продажи Huawei резко упали и больше не представляли угрозы для Samsung и Apple. Отключение США доступа HiSilicon к передовым чипам сильно повлияло на телекоммуникационный сектор Китая и дало США абсолютное лидерство в глобальной гонке 5G.

Почему TSMC подчинилась требованиям США бойкотировать Huawei? Это связано с тем, что TSMC использует множество запатентованных в США технологий. Аналогичным образом, голландский гигант оборудования для производства микросхем ASML жаждет рынка материкового Китая, но его ограничивают технические санкции США в отношении Китая из-за использования ASML запатентованных американских технологий. Таким образом, компания не может поставлять на материк машины для литографии в крайнем ультрафиолете (EUV).

В мае 2019 года правительство США поместило Huawei в торговый черный список. Но в то время запрет распространялся только на товары, в которых 25% или более технологий или материалов были произведены в США. Поставщики по всему миру, независимо от того, являются ли они американскими предприятиями, должны получить одобрение правительства США на поставку такой продукции Huawei.

В следующем году ограничения были ужесточены, предусматривая, что любой продукт, содержащий запатентованные в США технологии и программное обеспечение, должен быть одобрен США. В результате TSMC больше не могла вести дела с HiSilicon. В течение 120-дневного льготного периода компания Huawei разместила срочный заказ на общую сумму 700 миллионов долларов США, который включал чипсеты Kirin 9000 для смартфона Mate 40.

…традиционные реалистические картины материкового Китая обычно рисуются тонкой кистью, но SMIC смогла использовать толстую кисть для производства 7-нм чипов. — Линь И-цзин, тайваньский технический эксперт

Технологический прорыв?

Первоначально TSMC поставляла более 90% чипов для смартфонов Huawei. Без технологической поддержки TSMC прибыль Huawei снизилась более чем вдвое, а ее доля на мировом рынке упала с тройки лидеров примерно до десятого места.

Неожиданно чип Kirin 9000, который, по мнению самой Huawei, должен был умереть естественной смертью, был возрожден три года спустя.

Чипсет Kirin 9000s, используемый в Mate 60 RS, производится материковой компанией SMIC. Этот чип привлек внимание всего мира, поскольку ранее чип Kirin 9000, использовавшийся в Mate 40 и произведенный по 5-нм техпроцессу TSMC, не поддерживал 5G из-за санкций США. Однако на этот раз SMIC смогла производить чипы с поддержкой 5G по 7-нм техпроцессу. Означает ли это, что полупроводниковый сектор материкового Китая преодолел санкции США и совершил технологический прорыв?

Крупные производители производят 7-нм чипы с использованием машин EUV-литографии. Но из-за санкций США предприятия с соответствующими технологиями, такие как ASML и Tokyo Electron Limited, не могут поставлять эти машины в материковый Китай. В результате SMIC может использовать только более устаревшую систему литографии глубоким ультрафиолетом (DUV) для производства своих 7-нм чипов.

Тайваньский технический эксперт Линь И-цзин (林宜敬) проиллюстрировал это яркой аналогией: традиционные реалистические картины материкового Китая обычно рисуются тонкой кистью, но SMIC смогла использовать толстую кисть для производства 7-нм чипов. Это, безусловно, похвально с технологической точки зрения.

Однако производство 7-нм чипов с помощью систем литографии DUV требует многократного воздействия, что повлияет на производительность и стоимость, что затруднит достижение массового производства. Тайваньские специалисты по полупроводникам подсчитали, что 7-нм техпроцесс SMIC имеет выход менее 15% по сравнению с 80% у TSMC.

Вице-президент Института экономических исследований Чунг-Хуа Ван Цзянн-Чюань отметил, что выход 7-нм чипов, произведенных с помощью DUV с многократным воздействием, должен достичь примерно 70-80%, прежде чем он станет прибыльным.

Более того, это также не считается крупным прорывом в полупроводниковых технологиях — 7-нм чипы TSMC первого поколения были произведены с использованием систем литографии DUV в 2018 году. Ранее то же самое уже сделали Samsung и Intel. Но из-за низкой производительности эти три передовых производителя быстро перешли на машину для литографии EUV.

… «розовые» материкового Китая «перевозбуждены», полагая, что SMIC сможет таким образом производить 5-нм и 3-нм чипы. Он утверждал, что это своего рода «воздушный замок» — 7-нм техпроцесс — это «конец пути» для Китая.

Согласно тестам и измерениям, чипсет Kirin 9000s, произведенный SMIC с использованием систем литографии DUV, эквивалентен чипу Qualcomm Snapdragon 865, который используется в смартфоне Xiaomi Mi 10 Pro, выпущенном в 2020 году. Хотя он может быть лучше, чем 10-нм техпроцесс TSMC, его эффективность ниже, чем у 5-нм чипа TSMC, используемого в смартфоне Huawei Mate 40 в 2020 году.

Кроме того, под ограничения США с 1 сентября попали и более совершенные модели DUV, способные производить 7-нм чипы, которые ASML поставляет в материковый Китай, и их можно будет экспортировать только до конца года.

Рэй Янг, директор-консультант Центра международной стратегии промышленности, науки и технологий Тайваньского научно-исследовательского института промышленных технологий, сказал, что «розочки» материкового Китая (小粉红, слепые сторонники китайского национализма) «перевозбуждены», думая, что SMIC может таким образом производят 5-нм и 3-нм чипы. Он утверждал, что это своего рода «воздушный замок» — 7-нм техпроцесс — это «конец пути» для Китая.

Точнее, если США не ослабят санкции в отношении полупроводникового сектора материкового Китая, материковому Китаю будет крайне сложно самостоятельно построить собственную машину EUV-литографии для разработки более продвинутых процессов.

Изменение ситуации с помощью крупных инвестиций

Почему Huawei не представила чипсет Kirin 9000s на презентации? Научный сотрудник Academia Sinica и эксперт по полупроводниковой промышленности У Цзе-мин отметил, что новости о возрождении серии смартфонов Huawei Mate в рамках альянса Huawei-SMIC были сделаны с большой помпой и с явными мотивами получения ренты.

Он отметил, что многие телекоммуникационные предприятия присматриваются к третьему раунду инвестиций на материке со стороны поддерживаемого государством Большого фонда на сумму 41,1 миллиарда долларов США. Иными словами, заинтересованные компании смогут получить значительную субсидию от Большого фонда вне зависимости от того, принесет ли чип Kirin 9000s экономическую выгоду или все же будет производиться в будущем.

Несмотря на поддержку со стороны Большого фонда, полупроводниковый сектор материкового Китая сообщил о слабом росте в этом году.

Поможет ли колоссальный инвестиционный фонд в 41,1 миллиарда долларов США полупроводниковому сектору Китая «догнать на повороте» (弯道超车)? Хотя эта цифра кажется огромной, капитальные затраты TSMC в 2023 году превысили 32 миллиарда долларов США, что уже составляет 80% инвестиций.

Кроме того, судя по прошлым данным, неэффективные и избыточные инвестиции в сочетании с коррупцией обошлись Большому фонду в огромную сумму денег. В прошлом году Большой фонд был втянут в коррупционный скандал, а несколько руководителей Sino IC Capital, управлявшей фондом, попали под следствие и были наказаны.

Несмотря на поддержку со стороны Большого фонда, полупроводниковый сектор материкового Китая сообщил о слабом росте в этом году. Согласно финансовому отчету SMIC, опубликованному в августе, ее чистая прибыль и выручка за второй квартал года упали примерно на 20% по сравнению с аналогичным периодом прошлого года, а валовая прибыль находилась в диапазоне около 20%.

Рекламный слоган Энди Лау для Mate 60 RS звучит так: «Я постоянно говорю себе: если я хочу что-то сделать, я обязательно выложу для этого все свои силы».

Символизирует ли запуск этого смартфона полупроводниковый сектор материкового Китая, делающий большой шаг к достижению совершенства, или же он знаменует собой конец пути развития передовых технологий Китая, как и считал Ян?

Скоро мы узнаем ответ.

Эта статья была впервые опубликована в Lianhe Zaobao под названием «华为新手机对中国半导体业意味着什么？».

По теме: Большое чтение: Каков следующий шаг США, когда Китай прорвет блокаду чипов? | Выходит ли Китай из удушающей хватки чипов со смартфоном Huawei Mate 60 Pro?