🇨🇳 Производство полупроводников. Китай

Китай в 1q2024 показал резкий, на 40% рост производства полупроводников. Но за счет доминирования "зрелых технологий"

Таким результатом делится SCMP со ссылкой на данные Национального бюро статистики Китая.

В частности, общий объем производства интегральных схем в Китае вырос на 40% до 98,1 млрд единиц.

Этот рост можно объяснить двумя основными причинами. Во-первых, восстанавливается глобальный спрос на полупроводники. А если можно что-то продать, то для китайцев, это повод поднапрячься с производством. Вторая причина - зарубежное производственное оборудование массово закупавшееся в Китай в ожидании введения ужесточений со стороны "Океании", все в большей его части запускается в работу.

В итоге объем производства микросхем в Китае за 1q2024 оказался почти в 3 раза выше, если сравнивать с 1q2019.

При этом этот рост до какой-то степени "дирижируется" из США. Растет производство в Китае "зрелых" чипов, именно на этом сегменте сосредоточены инвестиции, тогда как в области передовых технологий - все довольно скромно. Но именно передовые технологии, прежде всего, нужны для такого стратегического направления развития, как ИИ. Именно в этом сегменте США хотели сдерживать Китай и, похоже, добились, как минимум, временного успеха, пусть и дорогой ценой.

Впрочем, победа Китая по части производственных мощностей зрелых технологий может оказаться "пирровой". На радаре маячит кризис перепроизводства - чем тогда будут заниматься все эти производственные линии? Но это еще в будущем, а пока что ожидается, что к 2027 году доля Китая в мощностях зрелых процессов вырастет до 39% по сравнению с 31% по итогам 2023 года (данные Trendforce).

Несмотря на всю суету Китая по самообеспечению, импортзамещению и локализации производства, зависимость Китая от импортных чипов остается весьма высокой. По данным Главного таможенного управления Китая, импорт ИС в эту страну вырос на 12,7% до 121,5 млрд шт. по итогам 1q2024. Тогда как экспорт микросхем вырос за тот же период на 3% до 62,4 млрд шт.

📈 #Expoelectronica2024

Сегодня в рамках деловой программы встречи на выставке прошла сессия "Технологии и компоненты для передовых электронных систем автомобилей в рамках российско-китайского сотрудничества"

Константин Волнухин, заместитель директора Департамента сельскохозяйственного, пищевого и строительно-дорожного машиностроения Минпромторга России: Объем налоговых поступлений от автоэлектроники предварительно составляет 13,2 млрд рублей за 2023 год и 16,5 млрд руб. – за 2024 год.

🔹 Сформирован базовый для отрасли ГОСТ (возможность развития системы кодов и требований к продукции)
🔹 Внесены 64 новых кода и скорректирован 1 код ОКПД2
🔹 Утверждены изменения в ПП РФ от 17 июля 2015 г. номер 719
🔹 Пройдено согласование первого российского ПО для автоэлектроники для включения в Реестр. Отдельно были презентованы планы и проекты, находящиеся в процессе реализации:
🔹 Развитие системы стандартов и методов испытаний ЭКБ для автоэлектроники
🔹 Внесение изменений в ТН ВЭД в части автоэлектроники
🔹 Внесение изменений в ПП РФ 719 в части ЭСИМ, электронных датчиков, электроники для с/х и строительно-дорожной техники
🔹 Распространение практики внесения ПО для автоэлектроники на всю отрасль.

Дмитрий Корначев, исполнительный директор, Ассоциация «Консорциум предприятий в сфере автомобильных электронных приборов и телематики» привел динамику присутствия китайских брендов на рынке РФ - доля на вторую половину 2023 года составила 44%. По прогнозам, китайские бренды в ближайшие два года будут формировать примерно 50% всей емкости рынка автоэлектроники и влиять на технологическую безопасность и устойчивость отрасли. Для замещения китайских блоков ЭКБ в авто на китайских платформах, как сообщил эксперт, нужно ускоренное развитие российской ЭКБ. Уже заключены договоры о поставке российских резисторов, модемов, печатных плат и иных видов ЭКБ.

Источник: expoelectronica.ru

👽 Тренды. ИИ и потребляемая электроэнергия

Вычисления с использованием ИИ будут потреблять больше электроэнергии, чем такая страна, как Индия

Такими прогнозами к 2030 году пугает гендиректор Arm Holding.

Поверить в это можно, ЦОДы в Москве, например, уже сейчас потребляют более 10% от всего энергопотребления нашего города. Растут потребности в энергии, которую приходится подводить к стойкам в ЦОДах - еще недавно всем хватало 10 кВт, а теперь в ТЗ появляются цифры в 3-5 раз больше, а сервера все чаще обзаводятся водяным охлаждением.

Ожидается, что системам ИИ потребуется втрое больше энергии, чем сегодня. Это может создать человечеству неиллюзорные сложности с нехваткой электроэнергии.

Понятно, почему об этом говорит гендиректор Arm Рене Хаас - чипы Arm отличаются пониженным энергопотреблением при сравнимой производительности.

Производители серверов для ЦОД уже пробуют применять продукты Arm в своих изделиях. А владельцы ЦОДов готовы применять такие сервера. Наметился еще и тренд на производство кастомных чипов для своих ЦОДов компаниями AWS (Amazon), Microsoft и AMD. Все это обещает экономию более, чем на 15%. Но на фоне ожидаемого утроения потребляемой мощности 15% экономии вряд ли спасут положение. Нужно какое-то более кардинальное решение. Найдется ли оно?

⚔️ Микроэлектроника и геополитика

Почему производство чипов это новая гонка вооружений

В целом тема не новая, понятная всем, кто ей интересуется, но в Bloomberg решили еще разок разложить все по-полочкам. Россия не упоминается по понятной причине, несмотря на большой объем предпринимаемых усилий и растущие инвестиции в реанимацию микроэлектронного производства в нашей стране, ни по объемам выпуска микросхем, ни по уровню используемых технологий, российская электроника не заметна на «мировом радаре».

Невероятно сложный бизнес производства полупроводников всегда был полем битвы корпоративных гигантов. Теперь это также гонка между правительствами ряда стран, претендующих на технологическое лидерство.

Такая ситуация сформировалась из-за того, что в силу сложности используемых технологических процессов, производство микросхем по силу только компаниям с большими финансовыми ресурсами. Высокая востребованность микросхем практически во всех отраслях экономики производящих электронику стран на фоне дефицита чипов в результате «пандемии» привлекла внимание политиков. Микросхемы также являются основой для развития ИИ, которое сейчас считается в ряде стран критически важной технологией для национальной безопасности.

Все эти причины привели к ситуации, когда доступ к технологиям в области микроэлектроники стал геополитическим оружием: США ужесточают ограничения на экспорт в Китай технологий, оборудования и микросхем, чтобы сдержать рост экономического соперника. Кроме того, десятки миллиардов долларов расходуются на репатриацию части производств чипов из Китая и наращивания объемов производства чипов в США и Европе.

Почему говорят о войне из-за чипов?

Микросхемы сегодня стоят за каждым прорывом в области ИИ, увеличения дальности поездок электромобилей или точности наведения гиперзвуковых ракет. Большинство ведущих технологий в области чипов созданы в США. Китай является крупнейшим в мире рынком электронных компонентов, в этой стране идет активное наращивание объемов производства чипов. Это стремление сталкивается с попытками США ограничивать рост азиатского конкурента, в котором в США видят угрозу национальной безопасности. В Китае вкладывают сотни миллиардов в усилия по созданию собственной индустрии микросхем, чтобы снизить зависимость страны от импорта, который все чаще подвергается ограничениям со стороны США. В США и Европе выделяют десятки миллиардов господдержки на восстановление домашнего производства чипов, что должно сократить опасную зависимость от нескольких предприятий в Восточной Азии.

Почему чипы так важны?

Без микросхем не было бы современной вычислительной техники, а без нее - не было бы возможности собирать и анализировать «на лету» бесконечных объемов данных. Индустрия аналитики больших данных на равных конкурирует с нефтью и газом в качестве основы экономики. Особо важными стали чипы быстрой памяти и ускорители вычислений, как Nvidia H100 и аналоги. Обладание значительным количеством этих чипов на сегодня напрямую увязывают с национальной безопасностью, поскольку они лежат в основе гигантских ЦОД на базе которых строятся различные системы ИИ, включая научные и военные.

Но и «простые» чипы не менее важны для экономики, поскольку сейчас сложно назвать выпускаемые устройства, от пылесоса до кофеварки, где не применялись бы чипы, а в таких изделиях, как автомобиль, их количество измеряется в сотнях штук. (..)

(2) Кто контролирует поставки?

Производство чипов по передовым технологиям становится все более нестабильным бизнесом, доступным единицам стран на планете. Строительство новых фабрик обходится более, чем в $20 млрд, на их строительство и запуск уходит от 2 лет и более, а чтобы они приносили прибыль требуется их круглосуточная эксплуатация и глобальный рынок сбыта.

Эти причины сократили число производителей в этом сегменте грубо говоря до 3-х: тайваньской TSMC, корейской Samsung Electronics и американской Intel. Первые две состоялись прежде всего, как контрактные фабы, обеспечивая аутсорсинговое производство чипов для заказчиков со всего мира. Зависимость взаимная - без доступа к глобальному спросу не получится создать рентабельное передовое производств. Без доступа к передовому производству чипов предприятия той или иной страны не смогут производить передовую электронику. В итоге крупнейшие технологические компании мира зависят от доступа к лучшим производствам, более всего - от доступа к производствам TSMC, большая часть которых расположена на Тайване.

Intel изначально ориентировался на производство чипов для собственных нужд, но теперь пытается конкурировать с TSMC и Samsung в сегменте контрактного производства.

Отдельный сегмент микроэлектроники - это огромная индустрия, выпускающая аналоговые чипы. Ключевые представители в этом сегменте - Texas Instruments, STMicroelectronics. Аналоговые чипы востребованы во множестве областей, начиная от регулирования мощности в смартфонах, в области регулировки звука и т.п. Эта область, куда Китай, которому стараются закрывать доступ к передовым техпроцессам, необходимым для создания современных цифровых чипов, вливает все более значительные ресурсы, с целью захвата все больше доли мирового рынка.

Как развивается глобальная битва за чипы?

Несмотря на гигантские инвестиции Китая, государственные и частные, производство микросхем в этой стране по-прежнему во многом зависит от американских технологий. Это происходит на фоне снижения доступа Китая к зарубежным технологиям (при одновременных активных попытках развивать собственные).

В 2023 году США ввели более жесткий экспортный контроль на поставку в Китай ряда микросхем и оборудования для производства микросхем, чтобы сдерживать Китай по части развития ИИ и суперкомпьютеров, что в США считают потенциальной военной угрозой. В октябре правила были ужесточены еще более, в 2024 году вступили в силу также ограничения со стороны Японии и Нидерландов, на которых ранее настаивали США. В начале 2024 года, США потребовали от союзников еще более ужесточить ограничения на доступ Китая к полупроводниковым технологиям, стремясь закрыть «дыры в заборе экспортного контроля». Администрация Байдена пытается привлечь Германию и Корею к соглашению об ограничении на производство чипов в Китая, поскольку в этих 4 странах расположены ключевые компании в цепочке поставок полупроводников.

Некоторые технологические лидеры Китая, прежде всего, Huawei Technologies, были внесены в так называемый «список организаций», что подразумевает необходимость получения экспортных лицензий США на продажу этим компаниям оборудования или изделий, основанных на американских технологиях.

Эти шаги призваны ограничивать способности Китая разрабатывать передовые чипы и создавать суперкомпьютеры и передовые системы ИИ.

(3) Эффективность предпринятых усилий пока что остается под вопросом, например, Huawei в 2023 году анонсировала телефон Mate 60 Pro на базе чипа Kirin 9000s изготовленного шанхайской SMIC по технологии 7нм, более продвинутой, чем «позволяют» правила США.

В США понимают, что только экспортными барьерами сдержать развитие Китая не получится. Это стимулировало политиков США выделить $39 млрд в виде прямых субсидий, а также $75 млрд в виде кредитов или кредитных гарантий для реанимации и расширения производства чипов в США после десятилетий за которые американские производства «эмигрировали» в Азию. В возрождении микроэлектронного производства США задействованы ресурсы всех союзных стран - американское правительство, что называется «кнутом и пряником» стимулирует планы строительства в США новых фабрик не только компанией Intel, но и тайваньской TSMC и южнокорейской Samsung.

Европа постепенно присоединяется к усилиям по снижению концентрации производств в Восточной Азии. В ноябре страны ЕС согласовали план в размере $46 млрд для быстрого восстановления домашнего производства полупроводников. Цель - удвоение производства до 20% мирового рынка к 2030 году.

Япония выделила $26.7 млрд господдержки на оживление своего полупроводникового производства и надеется, что с учетом участия частного сектора эти инвестиции могут превысить $67 млрд. Среди заявляемых целей - утроение продаж японских чипов к 2030 году.

Роль Тайваня

Островная демократия, которую в Китае считают «мятежной провинцией», стала доминирующим игроком в сфере контрактного производства микросхем во многом из-за решения местного правительства в 1970-х о развитии собственной электронной промышленности. TSMC практически в одиночку развила контрактную бизнес-модель - создание и выпуск чипов, разработанных другими. Этот подход оказался крайне востребованным к моменту, когда стоимость создания новых производств стала заоблачной. Крупные клиенты с гигантскими объемами заказов, как Apple, обеспечили TSMC необходимые возможности для создания передовых технологий и теперь весь мир зависит от этой компании.

В 2022 году TSMC обогнала Intel по выручке. Чтобы воссоздать что-то, подобное TSMC где-то вне Тайваня, потребуются годы и сотни миллиардов долларов. Причем успех не является гарантированным. Пока что ближе других к этому подошли в Южной Корее.

Контроль над доступом к TSMC на сегодня - это контроль над доступом других стран к ключевым передовых технологиям в области микроэлектронного производства. А такой доступ - ключ к технологическому превосходству над другими странам. На текущий момент можно говорить о «де-факто» контроле США над тем, кто имеет доступ к производству на Тайване. Ситуация осложнена тем, что остров Тайвань расположен всего в 100 милях от побережья Китая, который считает его собственной территорией.

🇳🇱 Производственное оборудование. Фотолитография. Участники рынка

Заказы на продукцию ASML резко сократились, но это временно

ASML Holding NV сообщила о заметном сокращении заказов на свою продукцию - на 61% по итогам 1q2024 квартал к кварталу до $3,8 млрд. Это заметно меньше 4,63 млрд евро, ожидавшихся аналитиками (что лишний раз показывает «ценность» аналитических прогнозов). Об этом рассказывает Bloomberg.

Такое падение случилось потому, что ведущие заказчики ASML, по совместительству - крупнейшие производители микросхем в мире, компании TSMC и Samsung Electronics притормозили с размещением новых заказов на производственное оборудование.

Для того, чтобы поступать таким образом у них тоже есть основания - покупатели их продукции все еще разбирают запасы микросхем сформированные ими во время «пандемийного» кризиса.

Совсем уже экстремально просел спрос на EUV-фотолитографы - до 656 млн евро с 5,6 млрд евро в 4q2023.

Тем не менее, в ASML, чьи акции успели отреагировать на негативный отчет падением на 4%, настроены вполне оптимистично. Компания не намерена пересматривать прогноз на 2024 год, заявил гендиректор Питер Веннинк, и наверстает результат во втором полугодии, которое будет сильнее первого из-за восстановления отрасли.

Для такого мнения есть все основания на фоне экстремальных усилий США, Южной Кореи, Японии и Германии по усилению домашних производственных возможностей в области микроэлектроники. Многие из проектов в этих странах потребуют закупок DUV и EUV оборудования у ASML, причем большинство из сооружаемых фабрик еще не готовы к приему оборудования, поэтому основной спрос еще впереди.

Тем не менее, даже в текущем квартале ASML ожидает объем продаж на уровне от 5,7 до 6,2 млрд евро. А далее - только больше, во второй половине 2024 года и пиковый, по многим ожиданиям, 2025 год. (..)

(2) Парадоксально, но на текущий момент одним из наиболее устойчивым источников дохода для ASML остается Китай, куда из-за американских экспортных ограничений эта компания не может продавать свои EUV-фотолитографы и наиболее совершенное DUV-оборудование. Китайцы готовы покупать и «устаревшие» машины, и побольше, это вполне соответствует планам Китая на захват мирового рынка микросхем, выпускаемых по «зрелым» техпроцессам.

Продажи в Китай в 1q2024 составили E1,9 млрд, что лишь немногим меньше, чем E2,2 млрд в предыдущем периоде.

В конце апреля Питер Венник уйдет с поста гендиректора ASML. За 10 лет его правления, акции ASML выросли в цене почти на 1400%. Новым гендиректором компании станет Кристоф Фуке, директор по бизнесу ASML. Ему придется непросто. С одной стороны нужно будет выдерживать геополитическое давление со стороны США, которое настаивает на продолжении сокращения поддержки Китая, в частности, требует прекращения сервисного обслуживания ранее поставленного в Китай оборудования ASML. С другой стороны - интересы акционеров, разбалованных стабильным ростом бизнеса компании. (..)

(3) В публикации Bloomberg не говорится и о том, что феноменальный успех и близкое к монопольному (монопольное по части EUV-сканеров) положение ASML в мире, заставляет ряд других производителей внимательно наблюдать за всеми новыми технологиями в этой области.

ASML идет путем все большего усложнения (и удорожания) своих машин, что автоматически поднимает и цену чипов, и, по цепочке следствий, стоимость ИИ и другого вычислительного оборудования. Это формирует возможности для компаний, которые смогут представить решения, обеспечивающие производство чипов иным методом, более бюджетным. Возможно это будет тот или иной вид безмасочной фотолитографии.

Не удивительно, что ряд компаний в мире, в том числе в Японии, активно занимаются этой темой, создавая экспериментальные установки. Вполне вероятно, что кто-то сможет добиться успеха, подобрав комбинацию высокого разрешения, низкой стоимости и сравнительного быстродействия. И тогда значительная часть мирового спроса может быстро переметнуться от ASML к такой компании. Ставки в этой игре весьма и весьма высоки - речь о многих миллиардах долларов.

📌 В прикреплении файл «Фотонные интегральные схемы PIC на основе кремния»
✍🏼 Переход к когерентным форматам модуляции связан со значительным увеличением пропускной способности ВОСП
✍🏼 Пропускная способность оптических каналов ВОСП увеличилась с 10 Гбит/с до 100 Гбит/с, затем до 200 Гбит/с, 400 Гбит/с, 600 Гбит/с, 800 Гбит/с и даже до 1,2 / 1.6 Тбит/с.
✍🏼 Пропускная способность ВОСП для C-диапазона 4,8 ТГц выросла с 960 Гбит/с (например, 96 x 10 Гбит/с) до 9,6 Тбит/с (например, 96 x 100 Гбит/с), а при переходе  к каналам 800G - до более чем 40 Тбит/с (например, 53 x 800 Гбит/с)
✍🏼 В составе когерентного оптического интерфейса есть три основных строительных блока высокого уровня, а именно, СБИС ЦСП, аналоговая электроника и фотоника
✍🏼 Функции когерентного оптического интерфейса (приемопередатчика) включают сочетание фотонных интегральных схем InP PIC на основе фосфида индия (InP) с современными цифровыми сигнальными процессорами ЦСП КМОП на кремниевой основе

@OpticalNetworksRussia

🇰🇷 🇹🇼 Производство памяти. HBM. Партнерства

SK Hynix будет выпускать чипы 6 поколения HBM4 совместно с TSMC

Неожиданная, прямо скажем, новость. Один из трех лидирующих в мире производителей памяти, южнокорейская компания SK Hynix, известна своими выдающимися успехами в области высокоскоростной памяти HBM. Хотя в целом она находится на третьей позиции в после Samsung Electronics и Micron, то по части производства HBM чипов, она сейчас - мировой лидер, что и подтверждается использованием ее кристаллов в ускорителях Nvidia.

И вот неожиданность - SK Hynix объявляет о партнерстве с тайваньской TSMC с целью совместного производства памяти HBM, с планами начать массовый выпуск чипов Gen 6 HBM4 в 2026 году. Об этом сообщает Mobile World Live.

В заявлении SK Hynix поясняет, что сотрудничество будет стимулировать инновации в технологии, а также повысит скорость разработки нововведений за счет сотрудничества между заказчиками, производителем и поставщиком памяти.

На деле это означает, что SK Hynix перейдет от использования собственной патентованной технологии изготовления базовых кристаллов, которая сейчас используется в чипах HBM3E к усовершенствованному логическому процессу TSMC с целью создания базовых кристаллов HBM4, что позволит повысить плотность упаковки и внедрить дополнительные функции.

Технология TSMC, как ожидается, позволит SK Hynix производить чипы HBM, отвечающие требованиям различных клиентов к производительности и энергоэффективности, включая кастомизированные.

В рамках соглашения компании будут сотрудничать с целью оптимизации интеграции технологии HBM SK Hynix и технологии «чип на пластине на подложке» TSMC.

У компаний SK Hynix и TSMC есть опыт партнерства, так что какой-то революции не происходит. Но впору вновь говорить об очередном витке роста важности Тайваня для мира, особенно в плане чипов для ускорителей вычислений.