|
|
От: |
Эйнсток Файр
|
Странный реагент |
| Дата: | 03.10.25 21:07 | ||
| Оценка: | |||
|
|
От: |
Serginio1
|
https://habrahabr.ru/users/serginio1/topics/ |
| Дата: | 22.10.25 16:22 | ||
| Оценка: | |||
Когда-то Япония доминировала на мировом рынке полупроводников. Но изменения в политике, жёсткая корпоративная культура и волна глобальной конкуренции вылились в 30 лет непрерывной стагнации отрасли в этой стране. Взойдёт ли снова солнце над Японией?
Источник изображения: ИИ-генерация Grok 4/3DNews
Доминирование. Упадок. Возрождение. Источник изображения: ИИ-генерация Grok 4/3DNews
Сегодня ситуация на рынке чипов складывается так, что тот, кто контролирует полупроводники, контролирует будущее. По прогнозу Gartner, в 2025 году мировой рынок полупроводников достигнет рекордной отметки в $733 млрд. Чипы будут лежать в основе множества передовых технологий, включая искусственный интеллект, электромобили, освоение космоса и квантовые вычисления. Полупроводники — это уже не просто компоненты, они стали «стратегическими материалами», которые формируют основу национальной безопасности, промышленной инфраструктуры и технологического превосходства.
Когда-то Япония была в авангарде мирового рынка чипов. С конца 1980-х до начала 1990-х годов на долю японской полупроводниковой промышленности приходилось более половины мирового рынка, что положило начало настоящему золотому веку в индустрии этой страны. В 1986 году японские компании занимали первые три места в рейтинге производителей полупроводников по мнению Gartner: NEC была на первом месте, Hitachi — на втором, Toshiba — на третьем, а в первую десятку входили шесть японских компаний. В 2024 году, по прогнозу Gartner, уже ни одна японская компания не вошла в десятку лидеров. Слава быстро померкла.
Своё мнение о причинах кончины японского полупроводникового чуда высказал глава консалтинговой компании MM Research Institute Сэкигути Ваити (Sekiguchi Waichi).
В 70-е и 80-е годы прошлого столетия японские компании смогли вырваться вперёд благодаря чётко выстроенной вертикальной структуре ведения бизнеса — от разработки до выпуска готовой продукции. Узкая специализация также упрощала прогнозирование спроса, что было важно в условиях свободного рынка. Жёстко ориентированные группы разработчиков сосредотачивались на одной проблеме и не распылялись на множество продуктов. Железная дисциплина и самоотверженная работа, часто сверхурочная, помогли японским компаниям преодолеть лидерство США в разработке специализированных полупроводников для бытовой и компьютерной техники. Тем самым лидерами в стране стали «электротехнические» компании, такие как NEC и Toshiba.
Ещё одним фактором успеха стало то, что объём инвестиций в производство полупроводников в Японии в то время был небольшим, что позволяло принимать гибкие и оперативные инвестиционные решения на низших звеньях руководства. Другим преимуществом Японии стало то, что в стране начали выпускать также спектр полупроводниковых материалов и производственное оборудование. Это подвело к простому проектированию всей цепочки — от разработки до конечного продукта. На международном рынке Япония стала самодостаточной в производстве чипов.
Укрепление производства полупроводников в Японии, стимулирование внутреннего рынка, льготы производителям и другие меры привели к быстрому росту позиций японских производителей на мировом рынке, что крайне негативно восприняли в США. Соединённые Штаты были мировыми лидерами на рынке производства полупроводников, и Япония буквально начала лишать их прибыли в этой сфере.
В таких условиях в рамках первого этапа японо-американского соглашения о полупроводниках, заключённого в 1986 году, было подписано «дополнительное письмо» (секретный документ), в котором японское правительство обещало увеличить долю полупроводников иностранного производства на внутреннем рынке до 20 %. По сути, это было вмешательством в работу рынка, которое оказало серьёзное влияние на структуру японской промышленности. Более того, второй этап соглашения чётко обозначил целевую долю рынка для иностранных производителей, усилив давление в пользу структурных преобразований в полупроводниковой промышленности Японии. Это постепенно ослабило конкурентоспособность японских компаний и привело к ухудшению их позиций на мировом рынке.
Вертикальная ориентация производства в Японии привела к тому, что отдельные виды продукции начали доминировать и терять норму прибыли. В частности, в конце 80-х на долю японских полупроводников в мире приходилось более 50 % продукции, но в большинстве это была компьютерная память. Переход на выпуск логики и заказных БИС был крайне медленным. Также ориентация на выпуск DRAM требовала увеличения ёмкости чипов, что тянуло огромные средства на разработку новых продуктов. Тем самым к принятию решений по инвестициям младшие звенья руководства уже не допускались. Речь шла о суммах, судьбу которых могли определить только главы компаний, которые редко обладали необходимыми для принятия решений знаниями.
Сильные стороны электротехнических компаний общего профиля стали помехой. Тем временем за рубежом произошёл сдвиг в сторону горизонтального разделения труда, при котором проектирование и производство были разделены (яркий пример — деятельность TSMC), что привело к появлению гигантских полупроводниковых заводов (компаний по контрактному производству). Сохранение в Японии вертикальной интеграции означало, что по мере увеличения объёмов инвестиций стало невозможно делать это точечно и грамотно, что значительно снизило конкурентоспособность страны.
Первой выделить производство чипов в отдельный бизнес решилась компания Mitsubishi Electric, что вызвало волну критики в консервативной среде японских производителей. Но в длительной перспективе это принесло выгоду. Позже этому примеру в той или иной степени последовали остальные компании, хотя успех оказался временным и местами сомнительным.
Ещё одним ключевым фактором упадка японских производителей стало появление новых игроков, таких как южнокорейская компания Samsung Electronics. Так, в начале 2000-х годов компанию Samsung часто называли «второй Sony». Кроме того, та же Samsung управлялась владельцами, поэтому они могли быстро принимать решения. Также это помогало быстро осуществлять крупномасштабные инвестиции. Японская модель вертикальной интеграции была эффективной на начальном этапе развития полупроводниковой промышленности, но по мере расширения масштабов она теряла гибкость и не могла быстро реагировать на изменения, что стало проблемой.
В то же время важным фактором проблем японских производителей стал крах «пузыря» японской экономики после 1990-х годов, из-за чего японские производители перестали инвестировать. Кроме того, реструктуризация и пенсионная реформа в японских компаниях вынудили многих инженеров уйти на пенсию, что привело к тому, что корейские компании стали нанимать их, не жалея средств на заработные платы. В результате произошёл отток японских технических специалистов. Это отчасти привело к снижению конкурентоспособности японских производителей и повышению конкурентоспособности корейских.
Ещё одним ударом стало так называемое Плаза-соглашение (Plaza Accord) 1985 года. Этот подписанный странами G5 договор был направлен на уменьшение растущего торгового дефицита США (для постепенной и контролируемой девальвации доллара США относительно других валют), что привело к укреплению иены. В 1986 году, напомним, США заставили Японию частично покинуть мировой рынок и уступить долю внутреннего рынка. Последовавшие за этим экономические потрясения в Японии ударили также по производителям полупроводников. Прежняя политика «агрессивных инвестиций» стала невозможной. Прогресс замер.
Власти начали попытки по-своему регулировать отрасль, подталкивая к дроблению компаний, к слияниям и созданию причудливых союзов, таких как Fujitsu + Hitachi, NEC + Toshiba, Mitsubishi Electric + Oki Electric и других. Создание Elpida Memory также из их числа. Это оказалось удобно американцам, которые в лице Micron, игнорируя международный аукцион, поглотили активы Elpida. Аналогичный провал произошёл в сфере производства ЖК-дисплеев. Когда материнские компании слишком заботятся о своём имидже, гибкая реорганизация становится невозможной.
Во время всех этих потрясений сумели выжить производители полупроводниковых материалов и промышленного оборудования. Произошло это благодаря доступу к иностранным рынкам. Положение их далеко не радужное, но это оставляет возможность возродить в стране полупроводниковое производство. В Японии создали очередное экспериментальное предприятие — компанию Rapidus. Цепочки поставок сегодня стали довольно причудливыми, и Rapidus может выжить в новых условиях. В частности, как нам представляется (этот момент не нашёл отражения в оригинальной статье), японский производитель полупроводников может стать важным поставщиком чипов в случае горячей фазы конфликта западных партнёров с Китаем за Тайвань. Это гарантированно приведёт к блокаде тайваньских и китайских производителей, что откроет рынок для Японии, но это будет совсем другая история.
|
|
От: | xma | |
| Дата: | 01.11.25 19:25 | ||
| Оценка: | |||
|
|
От: | xma | |
| Дата: | 03.11.25 20:25 | ||
| Оценка: | 2 (1) | ||
Hyperion-1 — первый прототип EUV, совместно разработанный компаниями XX и XXX, который имеет ключевое значение для достижения Китаем самодостаточности в области передовых полупроводников.
В нем используется технология лазерно-генерируемой плазмы (LDP) с применением волоконного лазера Yb (50 Вт) и многослойного зеркала Mo/Si (коэффициент отражения 65%) для получения узлов размером 5–3 нанометра в небольших партиях.
настоящее время компания производит около 10 пластин в час (по сравнению со 150 у ASML) и специализируется на НИОКР и разработке чипов X-chip. К 2026 году мощность Hyperion-2 увеличится до 150 Вт, что позволит начать коммерческое производство. Цель компании — разрушить монополию ASML и обеспечить поддержку чипов для будущих Ascend 930 (5 нм), Ascend 920B (5 нм) и Ascend 910D (5 нм).
Ключевое преимущество: независимость от западных цепочек поставок.
К числу задач относятся повышение производительности и долговечности.
Сообщается, что Китай начнёт опытное производство EUV-оборудования в третьем квартале 2025 года
Сообщается, что эти специально разработанные EUV-литографические машины используют лазерно-индуцированную плазму (LDP), которая несколько отличается от лазерно-генерируемой плазмы (LPP) ASML.
«Ожидается, что крупномасштабное производство отечественных EUV-литографических машин в Китае начнётся в 2026 году, при этом новый метод обеспечивает более простую и энергоэффективную конструкцию».
В настоящее время Huawei ограничивается разработкой чипсетов Kirin по 7-нм техпроцессу. Бывший китайский гигант может лишь вносить незначительные изменения, чтобы сделать свои последующие SoC более производительными, чем предыдущие. Благодаря этому развитию Huawei может значительно сократить отставание от таких компаний, как Qualcomm и Apple
Политика ASML, запрещающая продажу в Китай литографических установок EUV, напрямую блокирует путь таким компаниям, как SMIC, к освоению технологических процессов с нормами ниже 7 нм.
Однако именно эта «удушающая» блокада стимулировала крупнейшую совместную работу в истории полупроводниковой промышленности Китая:
Разработанный Харбинским технологическим институтом источник света DPP-EUV уже в 2023 году достиг практической мощности 120 Вт, а высокоточная система изогнутых зеркал Чанчуньского института оптики, точной механики и физики с помощью запатентованной технологии объектива Китайской академии наук контролирует искажение волнового фронта с точностью до 1/50 диаметра человеческого волоса.
Этот треугольный исследовательский подход «источник света-оптика-механика» позволил Китаю успешно построить свой первый прототип EUV в 2024 году. В марте 2025 года, когда литографическая машина SMEE-3600, оснащенная технологией LDP, прошла 24-часовое стресс-тестирование на заводе Huawei в Дунгуане, данные, отслеживаемые инженерами, оказались обнадеживающими: по сравнению с моделью NXE:3600D от ASML ее плотность фотонов увеличилась в 1,7 раза, энергопотребление на одну пластину снизилось на 45%, а точность совмещения маски превысила 0,12 нм.
Технология LPP компании ASML основана на бомбардировке оловянной мишени лазерами на диоксиде углерода высокой энергии с целью получения плазмы, а для согласованной работы всей системы требуется 400 000 деталей.
Выбранный Китаем путь технологии LDP заключается в прямом возбуждении паров олова для генерации плазмы посредством высоковольтного разряда между электродами. Такая «безлазерная» конструкция не только уменьшает габариты оборудования на 30%, но и повышает эффективность преобразования энергии с 0,8% от LPP до 2,3%.
в сочетании с алгоритмом управления квантовым туннелированием Китайской академии наук позволили SMEE-3600 достичь ширины линии однократной экспозиции 13 нм с числовой апертурой 0,33NA. Это эквивалентно достижению технологического узла, доступного только для высокочастотного EUV-оборудования третьего поколения (0,75NA) с параметрами производительности EUV-оборудования второго поколения ASML (0,55NA).
Стоимость одной литографической машины ASML EUV составляет около 150 миллионов долларов, в то время как предполагаемая стоимость серийного производства SMEE-3600 составляет всего 60% от этой суммы.
Это преимущество обусловлено упрощением сложных оптических систем с помощью технологии LDP, а также вертикальной интеграцией внутренней цепочки поставок: EUV-фоторезист компании Xuzhou Bokang, полировальное оборудование компании Huahai Qingke и травильные машины компании AMEC образуют замкнутый технологический цикл благодаря отраслевому альянсу из 2000 компаний.
По расчетам Министерства промышленности и информационных технологий, когда в 2026 году отечественная EUV-технология выйдет на массовое производство по 4-нм техпроцессу, себестоимость одного чипа снизится на 40% по сравнению с производством на импортном оборудовании.
В недавнем отчете Ассоциации полупроводниковой промышленности (SIA) признается, что технологический разрыв Китая в области EUV сократился с четырех поколений пять лет назад до 12 месяцев.
Несмотря на проблеск надежды, проблемы остаются серьёзными. Инженерные проблемы, такие как стабильность плазмы и срок службы электродов в технологии LDP, всё ещё требуют решения, в то время как платформа ASML Hyper NA EUV (0,75NA), выпуск которой запланирован на 2030 год, по-прежнему сохраняет своё теоретическое преимущество в производительности.
По состоянию на март 2025 года на долю Китая приходилось 60% мировых патентов, связанных с LDP. Совместно созданная Huawei и SMIC пилотная линия 3 нм включает 200 машин китайского производства. Тем временем, технология ASML «иммерсионная литография + многократная экспозиция» постепенно заменяется литографическими машинами серии SSX800 от Shanghai Microelectronics.
|
|
От: | xma | |
| Дата: | 02.12.25 22:59 | ||
| Оценка: | 2 (1) | ||
Компания Huawei, возможно, заполучит технологию, которая позволит ей выпускать 2-нанометровые чипы на старом оборудовании без использования экстремального ультрафиолета.
В основе разработки Huawei лежит оптимизированный поток самосовмещенного четырехслойного шаблонирования (SAQP), который сокращает количество требуемых экспозиций DUV до всего четырех, что является существенным улучшением по сравнению с традиционными схемами многослойного шаблонирования, которые часто требуют гораздо большего количества проходов и значительно повышают сложность.
Машины DUV сейчас используются SMIC для производства чипов по нормам 7 нм и, судя по новым SoC Kirin 9030, компания уже освоила техпроцесс уровня 5 нм.
|
|
От: |
Serginio1
|
https://habrahabr.ru/users/serginio1/topics/ |
| Дата: | 18.12.25 07:35 | ||
| Оценка: | |||
По словам осведомлённых источников, в Китае построили прототип передового фотолитографа, работающего с экстремальным ультрафиолетовым излучением (EUV). Он создан командой бывших инженеров ASML, которые провели реверс-инжиниринг литографов голландской компании. На сегодняшний день китайская установка запущена и успешно генерирует экстремальное ультрафиолетовое излучение, но пока не производит работающие чипы.
В апреле генеральный директор ASML Кристоф Фуке заявил, что Китаю потребуется «много-много лет» для разработки технологий EUV-литографии. Но существование этого прототипа предполагает, что Китай может быть на несколько лет ближе к достижению полупроводниковой независимости, чем предполагали аналитики. По словам источников, наличие комплектующих от старых установок ASML на вторичных рынках позволило Китаю создать собственный прототип, который должен обеспечить выпуск работающих чипов к 2028 году.
Этот безусловный прорыв знаменует собой кульминацию шестилетней инициативы правительства Китая по достижению полупроводниковой независимости. Китай заявлял об этих целях публично, но «Китайский Манхэттенский проект» по созданию собственного EUV-литографа, осуществлялся в обстановке полной секретности. «Цель состоит в том, чтобы Китай в конечном итоге смог производить передовые чипы на машинах, полностью произведённых в Китае, — сказал один из источников. — Китай хочет полностью исключить Соединённые Штаты из его цепочек поставок».
До сих пор только ASML успешно освоила технологию EUV. Её оборудование, стоимость которого составляет около $250 млн, незаменимо для производства самых передовых чипов, разработанных такими компаниями, как Nvidia и AMD, и выпускаемых такими производителями чипов, как TSMC, Intel и Samsung. ASML создала свой первый рабочий прототип технологии EUV в 2001 году, но потребовалось почти два десятилетия и миллиарды евро для начала коммерческого выпуска чипов по этой технологии в 2019 году.
Системы EUV компании ASML в настоящее время доступны союзникам США, включая Тайвань, Южную Корею и Японию. Начиная с 2018 года, США начали оказывать давление на Нидерланды с целью заблокировать продажу ASML систем EUV Китаю. В 2022 году правительство США ввело масштабный экспортный контроль, призванный перекрыть Китаю доступ к передовым полупроводниковым технологиям. ASML утверждает, что ни одна система EUV никогда не продавалась китайским заказчикам.
Экспортный контроль был направлен не только на системы EUV, но и на машины предыдущих поколений на основе глубокой ультрафиолетовой (DUV) литографии. В настоящее время государственный департамент США работает с партнёрами «над устранением лазеек по мере развития технологий». В свою очередь, министерство обороны Нидерландов заявило о внедрении политики, требующей от «институтов знаний» тщательных проверок персонала для предотвращения утечек конфиденциальных технологий. По некоторым данным, ASML в 2023 году злоупотребила доверием американской стороны, а когда это вскрылось, предложила США шпионить за китайскими клиентами.
По сообщениям осведомлённых источников, приём на работу бывших сотрудников ASML в Китае сопровождался беспрецедентными мерами секретности и выдачей фальшивых удостоверений личности. В команду вошли недавно вышедшие на пенсию бывшие инженеры и учёные ASML китайского происхождения — первоклассные кандидаты на работу, поскольку они обладают конфиденциальными техническими знаниями, но сталкиваются с меньшими профессиональными ограничениями после ухода из компании.
По словам источников, в настоящее время команда из примерно 100 сотрудников занимается обратным проектированием компонентов как EUV, так и DUV литографических машин. Рабочий стол каждого сотрудника снимается индивидуальной камерой, чтобы задокументировать их усилия. Предусмотрена система поощрений за результативный труд.
Европейские законы о защите персональных данных ограничивают возможности ASML отслеживать бывших сотрудников. Хотя сотрудники подписывают соглашения о неразглашении, их соблюдение за пределами страны оказалось сложной задачей. В 2019 году ASML выиграла дело на сумму $845 млн против своего бывшего инженера, обвиняемого в краже коммерческих секретов, но ответчик подал заявление о банкротстве и продолжает работать в Пекине при поддержке китайского правительства.
Голландская разведка утверждает, что Китай «использовал обширные программы шпионажа в своих попытках получить передовые технологии и знания из западных стран», включая вербовку «западных учёных и сотрудников высокотехнологичных компаний». По словам источников, именно ветераны ASML сделали возможным прорыв в «Китайском Манхэттенском проекте». Без их глубоких знаний технологии реверс-инжиниринг оборудования был бы практически невозможен.
Вербовка сотрудников ASML стала частью агрессивной кампании, начатой Китаем в 2019 году для привлечения экспертов в области полупроводников. Предусматривались бонусы за подписание контракта в размере от 3 до 5 млн юаней (от $420 000 до $700 000) и субсидии на покупку жилья. Некоторым натурализованным гражданам других стран были выданы китайские паспорта и разрешение сохранить двойное гражданство, хотя китайские законы это запрещают.
Самые передовые системы EUV компании ASML размером примерно с автобус и весят до 180 тонн. По сообщениям инсайдеров, после нескольких неудачных попыток копирования китайский прототип пришлось существенно увеличить. Он довольно примитивен по сравнению с машинами ASML, но достаточно работоспособен для испытаний. Источники утверждают, что китайский прототип отстаёт от машин ASML из-за проблем с созданием оптических систем, подобных тем, что поставляет ASML немецкая компания Carl Zeiss.
Сообщается, что в настоящее время Чанчуньский институт оптики, точной механики и физики Китайской академии наук (CIOMP) добился прорыва в интеграции экстремального ультрафиолетового излучения в оптическую систему прототипа, что позволило начать его испытания в начале 2025 года, хотя оптика все ещё требует значительной доработки. В своём объявлении CIOMP предлагает «неограниченные» зарплаты исследователям в области литографии со степенью доктора наук, а также исследовательские гранты на сумму до 4 миллионов юаней ($560 000) плюс 1 миллион юаней ($140 000) в виде личных субсидий.
Бывший инженер ASML Джефф Кох (Jeff Koch) уверен, что Китай добьётся «значительного прогресса», если «источник света будет достаточно мощным, надёжным и не будет создавать слишком много загрязнений». «Без сомнения, это технически осуществимо, это просто вопрос сроков, — сказал он. — У Китая есть преимущество в том, что коммерческое EUV-литографическое производство уже существует, поэтому им не нужно начинать с нуля».
Чтобы получить необходимые детали, Китай извлекает компоненты из старых машин ASML и закупает детали у поставщиков ASML через рынки подержанных товаров. По словам источников, международные банки регулярно проводят аукционы старого оборудования для производства полупроводников, которое было в лизинге. Так, на платформе Alibaba Auction ещё в октябре 2025 года продавалось старое литографическое оборудование ASML. Для сокрытия конечного покупателя используются цепочки компаний-посредников. По слухам, в китайском прототипе используются компоненты японских компаний Nikon и Canon, на экспорт которых распространяются ограничения. Обе компании отказались от комментариев.
Хотя сам проект создания литографического EUV-сканера находится под управлением китайского правительства, активнейшее участие в нём принимает Huawei. Компания задействована на каждом этапе цепочки поставок, от проектирования чипов и оборудования для производства до изготовления и окончательной интеграции. По словам одного из источников, генеральный директор Huawei Рен Чжэнфэй (Ren Zhengfei) лично информирует высшее китайское руководство о ходе работ.