Микросхемная война (5)⁠⁠

Продолжаем знакомиться с книгой Криса Миллера "Микросхемная война. Битва за самую критичную технологию мира".

В середине восьмидесятых Тайвань уже был одним из значимых центров сборки микроэлектроники. Но им хотелось большего. Почему бы не заняться производством самих чипов? Пример успеха Samsung был у всесильного министра Ли Квотинга перед глазами. В 1985 году он пригласил к себе нашего старого знакомца Морриса Чанга на ковёр. Он сказал:

Мы хотим развить индустрию полупроводников на Тайване. Скажите мне, сколько денег вам нужно.

Дело, надо сказать, было непростое. В начале десятилетия на острове уже была основана компания UMC, пытавшаяся делать микросхемы по лицензионной технологии. Однако её нельзя было назвать лидером технического прогресса. Сингапур и Малайзия тоже пытались пройти в этот сектор, но успехи у них были поскромнее, чем у корейцев. Но деваться было некуда: открывающийся миру Китай с сотнями миллионов бывших крестьян грозил выкинуть молодых тигров с рынка электронной сборки. Чанг, который к этому моменту уже был скорее техассцем, чем китайцем, получил карт-бланш и неограниченную кредитную линию. Идею делать чипы на заказ он вынашивал уже более десятилетия. Но его родная TI была не столь оптимистична на этот счёт. А тут такой случай. Удалось привлечь на свою сторону голландский Philips, который предоставил деньги, технологию и лицензии в обмен на 27,5% акций новой компании под названием TSMC. Конечно, назвать чисто частным предприятием назвать новую фирму было нельзя: отовсюду торчали уши тайваньского правительства. Ключевым фактором их последующего успеха стали тесные связи с американцами. Конструктора микросхем из США составляли большинство клиентуры. Оттуда же пришли многие специалисты, который переманил Чанг.

Он обещал, что никогда сам не будет конструировать чипы. Только на заказ! Клиент переставал опасаться конкуренции и охотнее давал свои проекты для тиражирования в кремний. Более того, произошла демократизация в индустрии: теперь не надо было строить свой завод, чтобы сделать микросхему. Достаточно было лишь отдать свой проект в печать. Позднее оказалось, что демократизация одного звена в цепи добавленной стоимости стала монополизацией другого: производство интегральных схем стало настолько сложным и дорогостоящим, что оно неизбежно концентрировалось в руках всё меньшего числа участников рынка.

В том же году, когда была основана TSMC, малоизвестный отставной офицер Жэнь Чжэнфэй организовал компанию для торговли гонконгской электроникой на просторах КНР. Идея самому производить чипы звучала в те дни абсурдно. Но всё меняется в наше время. Начальные этапы строительства социализма в стране были ознаменованы и успехами в полупроводниках. В 1965 году китайским инженерам удалось сделать первую микросхему. Правда этот же год послужил и стартом культурной революции, в ходе которой инженеров-электронщиков отправили в сельскую местность для перевоспитания. Производить транзисторы должен был уметь каждый китаец, подобно тому, как каждый занимался выплавкой стали. Великий Кормчий не доверял полупроводникам, видя в любой электронике нечто антисоциалистическое, реакционное. Он верил в ведущую роль железа и стали. Когда Мао умер, электронная индустрия лежала в руинах. В конце семидесятых Китай не имел дееспособного коммерческого производства и располагал полуторами тысячами компьютерами на всю страну. Дэн Сяопин взялся за дело, засучив рукава. Женьминь жибао в 1985 году призвала читателей не пользоваться старым лозунгом "первая машина импортирована, вторая машина импортирована, третья машина импортирована". Гораздо лучше вот так:

Первая машина импортирована, вторая сделана в Китае, третья ушла на экспорт.

Сказать - труднее, чем сделать. Huawei пришлось начать с торговли гонконгским барахлом.

В девяностых микросхемы стала делать чуть ли не вся Юго-Восточная Азия. Доля США упала за десятилетие с 37 до 19 процентов, чтобы упасть до 13 процентов ещё за следующие десять лет. Южная Корея, Сингапур, Тайвань вбрасывали гигантские суммы в производство. Корейцы, сбросив японцев с трона на рынке микросхем памяти, успешно отразили попытки других молодых тигров. Самсунгу хватило выдержки продолжать инвестировать в то время, как конкуренты были вынуждены затягивать пояса. На рубеже тысячелетий повторить успех TSMC собрался китайский предприниматель Ричард Чжан. Собрав полтора миллиарда у международных инвесторов, он организовал SMIC, которая стала строить заводы в Шанхае и Пекине.

Шанхай в 2001 году.

Китайцы заимствовали всё хорошее отовсюду, откуда только могли. Прежде всего это касалось квалифицированных кадров. Не осталось в стороне и китайское государство, поддержав инвестора. Прошёл десяток лет, и SMIC стал серьёзным конкурентом TSMC, отставая в гонке всего на пару лет. Глобализация с её выносом производства в "дешёвые" страны и ростом конкуренции принесла потребителю низкие цены и невиданные устройства.

Уменьшение размеров транзистора создавало всё новые проблемы для технологов. Как использовать фотолитографию, если длина волны света становится сравнимой с размером контактных окон, высвечиваемых этой волной? От видимого света пришлось перейти к ультрафиолету с длиной волны 193 нанометра. Потом и этого оказалось мало. Чем заменить ультрафиолет? Электронные пучки? Рентгеновское излучение? Глубокий ультрафиолет? Все эти вещи были неизучены и требовали огромных денег для освоения технологии. Эксперты расходились в оценках.

Помимо технологии, борьба разгорелась и в коммерции. Огромные деньги, которые имел не каждый, подразумевали и концентрацию на рынке. США в девяностых потеряли лидерство на рынке после ликвидации GCA. Там царили Canon и Nikon. Да, в микроэлектронике удалось отодвинуть японцев, но не в оборудовании для её производства. Единственным реальным конкурентом у них был небольшой спинофф голландской Philips под невзрачным названием ASML. Сначала у них не было ничего: ни фабрик, ни денег. В таких условиях свою продукцию оставалось делать из готовых блоков, покупаемых на стороне, а не мастерить, как японцы, самим от начала до конца. И, надо сказать, в этом голландцы преуспели. Расположение в Европе, не затронутой технологическими войнами между США и Японией, помогло получить клиентуру, не хотевшую вольно или невольно делиться секретами c конкурентами. Вспомним также, что у материнской компании Philips была существенная доля в TSMC, которые выстроили свои процессы по голландскому образцу. Это дало ASML естественный рынок для своей продукции. Эти две фирмы начали с малого. Но выросли, помогая друг другу, во флагманов индустрии.

Третьей областью соперничества была политика. Шла третья литографическая война между Штатами и Японией. Intel вложил сотни миллионов в исследования глубокого ультрафиолета, и кому можно было доверить освоение новой технологии? GCA сдулись, SVG отстали в технологии. Оставались только ASML. Несмотря на некоторую озабоченность Вашингтона, решено было довериться нидерландскому производителю, обязав его открыть производство некоторых компонентов в США. Nikon и Canon не полезли в глубокий ультрафиолет. В 2001 году последний производитель литографического оборудования SVG был поглощён ASML. Конгрессмены волновались, сенаторы писали письма Бушу-младшему о неминуемой кончине американской литографии. Но рубеж тысячелетий был временем пика американского могущества. Ничто, козалось, не могло угрожать безопасности державы в эру глобализации и взаимозависимости. Однако фотолитография в глубоком ультрафиолете оказалась не глобализована. А монополизирована.

Сборка машины с глубоким ультрафиолетом

В процессорах Intel предпочёл почивать на лаврах. Вообще, их x86-архитектуру вряд ли можно назвать лучшей. Им просто повезло воткнуть её в первый персональный компьютер фирмы IBM. Учёные из университета Беркли смогли разработать новую, более простую и эффективную RISC. Энди Гроуф поразмысливал было перейти на неё, но риск казался слишком велик. Так и живут до сих пор с наследством семидесятых в начинке не только рабочие станции, но и большинство серверных стоек. Конкурентам, таким как ARM, подвинуть Intel не удалось. Осталось лишь зарабатывать на продаже лицензий другим проектировщикам микросхем, таким, как Nintendo. Нежелание рисковать означало для Intel упущенные возможности. Они не вошли в бизнес мобильных устройств, хоть Джобс предлагал поставить их процессор в первый айфон после того, как "интелы" уже стояли в Макинтошах. Зачем шевелиться, если бабло с персоналок и серверов капает? Фокус на максимальной сиюминутной прибыли - это, конечно, нормально. Любой менеджер современной школы скажет вам это. Но это - путь в застой. С этим не сделаешь ничего нового.

"Динозавр" Intel Энди Гроув был озабочен уходом производственных мощностей из Америки. Он призывал к торговым войнам и пророчил потерю технологического лидерства завтра из-за вывода производства ширпотреба сегодня. Правда, сравнительно с восьмидесятыми, американским полупроводникам жилось не так уж плохо. Производители оборудования, такие как Applied Materials, Lam Research или KLS процветали в нулевых годах. Cadence, Synopsys и Mentor держали три четверти рынка САПР. Вашингтон посчитал, что в условиях глобализации и диверсифицирования производственных цепочек экспортные ограничения принесут больше вреда, чем пользы. Надо всего лишь бежать быстрее других в инновациях. Проблема была в том, что США не бежали быстрее других, а начинали отставать. Мрачные пророчества Гроува стали сбываться после того, как выяснилось, что доступ оборонного ведомства США к современным чипам начинает зависеть от других стран, в которые ушло их производство. В пику самодовольным политикам, не желающим никого слушать, аналитики Пентагона предупреждали ещё в 2007 году:

Похоже, лидирующее положение США в следующем десятилетии серьёзно пошатнётся.

--------------------------------------

Мне пришлось работать на строительстве одного из заводов SMIC два десятка лет тому. Могу подтвердить: китайцы с готовностью заимствовали всё, до чего могли дотянуться, подсматривая пароли по пальцам и ковыряясь в оборудовании ночами в отсутствие наладчиков. Хотя учиться им предстояло многому. Успех компании говорит, что их стремление не пропало зря.