«Звездно-полосатый» чип: США возродят электронную промышленность

Александр Сычев

Министерство обороны США всерьез забеспокоилось о безопасности своих вооруженных сил. В докладе Пентагона, подготовленном группой аналитиков под руководством заместителя министра обороны по исследованиям и инженерным вопросам Хайди Шью, содержится призыв к представителям американской промышленности, научных кругов, государственных лабораторий и производителям полупроводников внести свой вклад в создание на американской земле центров проектирования и производства микропроцессоров.

Ушедшая в историю эпоха «разрядки напряженности», как теперь выясняется, нанесла сильный удар по американской электронной элементной базе. Даже компания Intel, некогда считавшаяся крупнейшей и самой передовой в области создания чипов, отошла на вторые, а то и третьи позиции. В 90-е годы прошлого века США положились на аутсорсинг и стали закупать почти всю элементную базу за границей. По состоянию на 2020 год доля США в мировом производстве чипов составила всего 12%, по сравнению с 37% в 1990 году. Сегодня 88% производственных мощностей микроэлектроники и 98% соответствующей сборки, упаковки и тестирования находятся за пределами США, в основном на Тайване, в Южной Корее и Китае.

На данный момент ведущими производителями полупроводников и микросхем являются тайваньская компания Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC), которой принадлежат 54% мирового рынка, и южнокорейская Samsung — 17%. Микросхемы TSMC присутствуют во многих современных электронных изделиях, включая почти все системы вооружения США и многих других стран. Около 60% чипов TSMC сейчас отправляется американским компаниям.

Сложившаяся в мире система работает примерно так. Большинство компаний, которые поставляют чипы на рынок, не производят их сами, а владеют лишь технологией конструирования. Это такие компании, как Broadcom, Qualcomm, Nvidia и другие. Они разрабатывают процессоры под определенные нужды и размещают соответствующие заказы в компаниях-изготовителях – TSMC, Samsung и других. До последнего времени эта схема всех устраивала. Труд азиатов дешев, они старательны, аккуратны и наладили у себя высокотехнологичные производства.

Беспокойство в Вашингтоне и, в частности, Пентагоне стало нарастать по целому ряду причин. Дефицит чипов, вдруг образовавшийся на рынке, может, и не самый пугающий повод, но упомянуть его следует. Возник он, по мнению многих аналитиков, из-за пандемии COVID-19. Мол, у людей, болеющих или находящихся на карантине, появилось слишком много свободного времени, что и привело к росту спроса на смартфоны, планшеты и прочую электронику, скрашивающую пребывание взаперти.

Аналитики компании TrendForce подсчитали, что мировой спрос на микросхемы в зависимости от категорий оказался на 10–30% выше текущего предложения. А по данным Susquehanna Financial Group, за первые четыре месяца 2021 года производители полупроводников резко начали отставать по исполнению заказов. Крупным компаниям приходилось ждать микросхемы до 17 недель, а небольшим — до одного года или вообще отказываться от своих проектов.

Дефицит вызвал подорожание чипов – закон рынка. Со второго квартала 2021 года более 30 производителей полупроводников, таких как UMC, SMIC и Power Semiconductor Manufacturing, повысили цены на свою продукцию от 10% до 30%, а по отдельным позициям в десятки раз.

У «прилавка» началась толкотня. Компания Apple, видимо обладая некой инсайдерской информацией, в конце 2020 года закупила 80% производственных мощностей TSMC под изготовление своих чипов М1. В результате микросхемы для других клиентов отгружаются во вторую очередь, так сказать, по остаточному принципу.

На какую информацию опирался Apple? Видимо, ту, что была связана с намерением Вашингтона начать более широкомасштабные операции в торговой войне с Китаем. В 2020 году Соединенные Штаты запретили TSMC поставки чипов китайской компании Huawei. В ответ китайцы увеличили объемы закупок со складов уже имеющихся микросхем и быстро опустошили полки. Позднее под санкции попал ведущий китайский изготовитель чипов Semiconductor Manufacturing International Corporation (SMIC), что только обострило ситуацию.

Наконец, в чиповых раскладках Вашингтона, пожалуй, важнейшее место занимает геополитика. Тайвань, которому принадлежит компания TSMC, живет под постоянной угрозой быть возвращенным в лоно материкового Китая. Пекин настаивает на том, что Тайвань – неотъемлемая часть КНР. В Вашингтоне, видимо, не исключают, что однажды слова могут перейти в практическую плоскость. И даже если Тайбэй удастся отстоять, в логистической цепочке может произойти сбой, который негативно скажется на американской экономике и обороне.

«Миграция производства полупроводников и микросхем в Азиатско-Тихоокеанский регион и последующий спад отечественного производства представляют серьезную угрозу безопасности и экономике США и многих союзных стран», — констатирует замминистра Хайди Шью.

Запасы чипов у американской оборонной промышленности, конечно, имеются, но они не безграничны, а собственных производственных мощностей недостаточно, чтобы покрыть ожидаемый дефицит. Именно поэтому Министерство обороны США запросило примерно 2,3 млрд долларов на 2022 финансовый год на работы по организации собственного производства электронной элементной базы.

Работы по восстановлению электронной промышленности начались не сегодня. В прошлом году в Законе об ассигнованиях на национальную оборону Пентагону было поручено создать национальную сеть для исследований и разработок в области микроэлектроники с целью поддержки «перехода инноваций от лабораторий к производству» и расширения лидерства США в этой сфере. Человечество вступает в эру искусственного интеллекта, и без собственной передовой элементной базы, скорее всего, не обойтись.

Сегодня по всей стране на основе государственно-частного партнерства создаются региональные центры, которые будут сосредоточены на выявлении новых микроэлектронных технологий в компаниях, лабораториях, исследовательских центрах и их доработке до необходимого уровня готовности.

Составители доклада выявили также, что нехватка оборудования стала серьезным препятствием для начинающих компаний. В результате многие американские стартапы уходят за рубеж, чтобы получить возможность доработать свои технологии и даже наладить производство. Теперь американским инноваторам оплатят специализированное лабораторное оборудование, техническую экспертизу и помогут вывести продукцию на рынок. В связи с этим Сенат США одобрил субсидирование местных производителей национальной полупроводниковой промышленности на сумму 52 млрд долларов в течение пяти лет.

Сегодня Пентагон осуществляет также программу «Trusted and Assured» («Доверие и уверенность»), которая способствует выходу коммерческих технологий, после соответствующей проверки и выяснения пригодности, в военную сферу.

Но самой важной заботой американских властей сегодня является решение задачи по физическому возвращению на американскую землю электронных производств. С этой целью Вашингтон договорился с руководством TSMC о строительстве новых линий производства чипов в штате Аризона. Фабрика будет производить 20 тыс. современных 5-нанометровых чипов в месяц. В целом же компания планирует построить в США шесть заводов и намерена потратить на это около 100 млрд долларов.

Корейскую компанию Samsung также заинтересовали американским рынком. В результате она планирует за 17 млрд долларов построить свой завод в небольшом городке Тейлор, штат Техас.

Возродив национальную микроэлектронику США обезопасят себя от многих неожиданностей в мире, включая последствия собственных действий. По мнению Пентагона, с которым в этом случае нельзя не согласиться, национальная микроэлектроника станет, как говорится в докладе, «главным фактором неоспоримого технологического преимущества над потенциальными противниками».