Kiina kiihdyttää EUV-sirukilpailua ja haastaa Euroopan teknologisen ylivoiman

Kiina on ottanut askeleen, jonka harvat Euroopassa ja Yhdysvalloissa halusivat nähdä näin pian: Sillä on jo oma käyttöjärjestelmänsä, ainakin prototyyppinä. äärimmäisen ultravioletin (EUV) litografiaskanneriSe ei vielä valmista kaupallisia siruja, mutta Kyllä, se tuottaa halutun EUV-valon jota tähän asti hallitsi vain hollantilainen ASML. Se, mitä vuosia pidettiin lähes ylitsepääsemättömänä esteenä Kiinan puolijohdeteollisuudelle, alkaa murtua.

Tarina, jonka useat raportit ja erityisesti yksi ovat paljastaneet Reutersin perusteellinen tutkimusSe kuvaa massiivista, erittäin salamyhkäistä projektia, jota Pekingin korkeimmat vallanpitäjät ovat johtaneet. Shenzhenin huipputurvallisuuskompleksissa tuhannet insinöörit – monet heistä ASML-veteraaneja – He ovat työskennelleet vuosia kopioidakseen, pala palalta, teknologia, joka ylläpitää eurooppalaista monopoliasemaa edistyneiden sirujen valmistuksessa.

"Manhattan-projekti" tekoälysiruille

Alalla kukaan ei enää piilottele vertailuja: Kiinan ponnisteluja kuvaillaan avoimesti teknologiseksi "Manhattan-projektiksi".Tavoitteena ei ole pommi, vaan lähes yhtä strateginen asia tekoälyn nousun keskellä: hallita koneita, jotka mahdollistavat maailman edistyneimpien sirujen valmistuksen, jotka ovat välttämättömiä datakeskuksille, matkapuhelimille, supertietokoneille ja puolustusjärjestelmille.

Vuotojen mukaan kiinalainen EUV-prototyyppi valmistui vuoden 2025 alussa ja Se vie käytännössä koko tehdasalueen Shenzhenissä.Se on paljon kookkaampi ja alkeellisempi kuin ASML-laitteet, mutta se kompensoi hienostuneisuuden puutetta pelkällä raa'alla voimalla. Laite ampuu lasereita pieniin sulan tinan pisaroihin kymmeniätuhansia kertoja sekunnissa tuottaakseen plasmaa, joka tuottaa äärimmäistä ultraviolettivaloa.

Tämän päivän tilanteen mukaan Järjestelmä on onnistunut tuottamaan ja hallitsemaan EUV-valoaKriittisin pullonkaula koko arkkitehtuurissa, vaikka siitä edelleen puuttuu toiminnallisten sirujen tulostamiseen tarvittavat tarkat optiset järjestelmät. Tämä on keskeinen ero eurooppalaisiin skannereihin verrattuna: ASML luottaa saksalaisen Carl Zeiss AG:n erittäin tarkkaan optiikkaan, ja tällä alueella Kiina on vielä jäljessä.

Pelkkä EUV-skannerin olemassaolo – vaikka se olisikin testausvaiheessa – Se kiihdyttää äkillisesti ennusteita Kiinan teknologisesta itsenäisyydestä.Analyytikot arvioivat nyt edistyneiden sirujen tulevan markkinoille vuosina 2028–2030, mikä on kaksi tai kolme kertaa nopeampaa vauhtia kuin mitä ASML:llä itsellään kesti teknologiansa kypsyttäminen.

Huawei, salaisen teollisuusverkoston huippu

Hankkeen ytimessä on nimi, joka on tunnettu Brysselissä ja Washingtonissa: HuaweiKaukana siitä, että he rajoittuisivat suunnittelemaan matkapuhelimia tai siruja omiin tuotteisiinsa, Yritys toimii laajan yritysten, laboratorioiden ja julkisten laitosten verkoston kansallisena koordinaattorina. jotka kattavat koko arvoketjun, prosessorin suunnittelusta koneisiin.

Operaatiota lähellä olevat lähteet kuvailevat "sodan aikaista" ilmapiiriä: Tuhannet insinöörit työskentelevät suljettujen ovien takana, monissa tapauksissa nukkuen itse tiloissa.rajoitetulla viestinnällä ja turvaprotokollilla, jotka muistuttavat enemmän sotilasohjelmaa kuin teollisuusprojektia. Monet näistä profiileista ovat suoraan ASML:ltä; he ovat kiinalaisia ​​insinöörejä, jotka työskentelivät Alankomaissa ja ottivat vastaan ​​avokätisiä palkkapaketteja, allekirjoitusbonuksia ja asumistukea palatakseen maahansa.

Luottamuksellisuuden suojaamiseksi useat teknikot He toimivat väärien henkilöllisyyksien ja valtakirjojen avulla Shenzhenin kompleksissa. Osastointiaste on äärimmäinen: vain hyvin pienellä ryhmällä on täydellinen kuva järjestelmästä, kun taas vastavalmistuneiden tiimit keskittyvät EUV- ja DUV-koneiden tiettyjen komponenttien käänteiseen suunnitteluun jatkuvan valvonnan alaisena ja edistymiseen sidottujen palkitsemisjärjestelmien alaisena.

Huawein rooli ei rajoitu skanneriin. Yhtiö Se suunnittelee jo omia Kirin- ja Ascend-prosessoreitaan, mainostaa HarmonyOS-käyttöjärjestelmää ja kehittää muisti- ja yhteysratkaisuja.Jos hän onnistuu saamaan myös valmistuskoneiston toimimaan, hän voisi hallita koko Kiinan siruteollisuutta. 7 nm:stä, jota se jo maksimoi DUV-teknologialla, tulevaisuuden 3 ja 2 nm:n solmuihin.

Käänteinen suunnittelu, harmaat markkinat sekä eurooppalaiset ja japanilaiset osat

Hankkeen vähiten näkyvä ja kenties Euroopan kannalta herkin osa on sitä tukeva logistiikka. Koska vientirajoitusten vuoksi uutta EUV-kalustoa ei ole mahdollista hankkia, Kiina on järjestelmällisesti turvautunut jälkimarkkinoilleMaa on ostanut välikäsien kautta komponentteja ja moduuleja vanhempiin ASML-koneiden sukupolviin sekä Nikonin ja Canonin laitteita.

Nämä osat, jotka teoriassa on tarkoitettu tuotantoon vanhempien solmujen kanssa, ovat toimineet pohjana käänteiselle suunnittelulleSamaan aikaan Kiina on purkanut osan rajojensa alueelle jo asennetusta DUV-kalustosta voidakseen käyttää komponentteja uudelleen ja ymmärtää paremmin kunkin osajärjestelmän toimintaa. Tuloksena on hybridi EUV-prototyyppi, joka on eurooppalaista versiota alkeellisempi, mutta riittävän edistynyt keskeisten fysikaalisten periaatteiden validoimiseksi.

Optiikan alalla Changchunin optiikan, hienomekaniikan ja fysiikan instituutti –Kiinan tiedeakatemian kanssa sidoksissa – on ottanut keskeisen roolin. Sen tutkijat ovat työskennelleet EUV-valonlähteen integroimiseksi omaan optiseen järjestelmäänsä, joka on vielä kaukana saksalaisen optiikan suorituskyvystä, mutta on jo toiminnassa sisäisiä testejä varten. Asiantuntijat ovat yhtä mieltä siitä, että tämän asian hiominen vie vuosia, mutta tekninen tie on luotu.

Kaikki tämä tulee valtavalla hinnalla. Kaupallinen ASML EUV -kone maksaa tällä hetkellä noin 200–250 miljoonaa dollaria, ja tulevaisuuden High-NA-versiot lähestyvät tai ylittävät 400 miljoonaa dollaria. Kiinan on replikoitava jotain vastaavaa lähes tyhjästä ilman alkuperäisen toimittajan virallista tukea.Tämä perustuu käytettyihin varaosiin ja kotimaiseen kehitykseen. Silti valtio pitää kustannuksia hallittavina osana pitkän aikavälin teollisen itsemääräämisoikeuden strategiaa.

ASML, Eurooppa ja monopolin lopun alku

Euroopalle tämä siirto on erityisen epämiellyttävä. ASML on yksi harvoista todella strategisista teknologiayrityksistä, joilla on globaali painoarvo. EU säilyttää tämän edun: kaikki TSMC:n, Intelin ja Samsungin johtavat tehtaat luottavat sen EUV-koneisiin tekoälyvallankumousta vauhdittavien sirujen tuotannossa. Tämä monopoli on asettanut Alankomaat vuosien ajan Washingtonin, Pekingin ja Brysselin välisen teknologisen diplomatian keskiöön.

Yhdysvaltojen, Alankomaiden ja EU:n hallitusten painostuksen alla He veivät vientirajoitukset vielä pidemmälle.ASML ei koskaan toimittanut EUV-järjestelmää kiinalaisille asiakkaille, ja jopa edistyneimmätkin DUV-laitteet ovat joutuneet tiukan valvonnan alaisuuteen. Paperilla tämä oli tapa pitää Kiina ainakin sukupolven jäljessä eliittisirujen valmistuksessa.

Shenzhenin prototyyppi kyseenalaistaa tämän oletuksen. Vaikka se on vielä valovuosien päässä kaupallisen ASML-koneen luotettavuudesta ja suorituskyvystä, Se osoittaa, että eurooppalainen monopoli ei ole enää teknisesti absoluuttinen.Käytännössä Eurooppa hallitsee edelleen markkinoita ja säilyttää tämän edun suurimman osan seuraavasta vuosikymmenestä, mutta ajatus siitä, että "Kiina ei koskaan pysty siihen", on virallisesti vanhentunut.

Puolijohdeanalyytikot viittaavat vähemmän näkyvään mutta merkitykselliseen vaikutukseen: psykologinen ja taloudellinen vaikutusPelkästään se, että Kiinalla on uskottava tiekartta omalle EUV:lle, antaa paikallisille valimoille, laitetoimittajille ja fabrikaamattomille sirusuunnittelijoille mahdollisuuden suunnitella kasvuaan selkeällä "solmuhorisontilla", mikä olisi ollut ennenkuulumatonta vain pari vuotta sitten. Tämä näkyy jo osakkeiden arvostuksissa ja sijoittajien kiinnostuksessa Kiinan ekosysteemissä.

Euroopan sektorille riskinä ei ole välitön romahdus, vaan hidas eroosio: katteet, pirstaloituneemmat toimitusketjut ja vähemmän ilmeinen teknologinen epäsymmetriaVaikka ASML säilyttäisikin johtoasemansa korkean NA:n järjestelmillään ja tulevilla 1 nm:n solmuillaan, kiinalaisen vaihtoehdon olemassaolo heikentää yhtiön tähänastista neuvotteluvoimaa ja yksinoikeuden tunnetta.

Määräajat, nykyiset rajoitukset ja vuoden 2030 horisontti

On kuitenkin suositeltavaa olla yliarvioimatta virstanpylvään merkitystä. Kiinalainen skanneri on vielä varhaisen vaiheen prototyyppi., verrattavissa ensimmäisiin järjestelmiin, joita ASML testasi sisäisesti 2000-luvun alussa. Se ei tuota kaupallisia siruja, on edelleen riippuvainen ulkomaisista komponenteista, sen koko on paljon suurempi kuin eurooppalaisten laitteiden ja sen hyötysuhde on selvästi alan standardeja heikompi.

Virallisissa tavoitteissa puhutaan tuottaa toiminnallisia siruja EUV:llä noin vuonna 2028Useimmat sisäiset lähteet ja kansainväliset analyytikot kuitenkin arvioivat järkevämmän skenaarion vuoden 2030 paikkeille. Tuolloinkin Kiina luultavasti vielä valmistaisi solmut 2 nm:n alueellaSamaan aikaan länsimainen ekosysteemi on jo ottanut käyttöön tuotantoa 1 nm:n tai muilla vastaavilla prosesseilla Imecin ja muiden tutkimuskeskusten etenemissuunnitelman mukaisesti.

Olennaista ei ole niinkään se, että ollaan yhden solmun jäljessä – mikä on kilpailukyvyn kannalta hyväksyttävää – kuin se, että olla riippuvainen lisensseistä tai viennistä keskeisen teknologian käytössäPekingille oman EUV-pinon omistaminen, vaikka se olisikin vähemmän tehokas, tarkoittaa mahdollisuutta suunnitella investointeja datakeskuksiin, aseisiin, kulutuselektroniikkaan tai sähköajoneuvoihin ilman pelkoa toimituskatkoksista ulkoisten poliittisten päätösten vuoksi.

Samaan aikaan Kiina jatkaa DUV-laitteidensa ajamista rajoihin, joita monet eurooppalaiset pitivät mahdottomina. SMIC on jo valmistanut Kirin 9030:n kaltaisia ​​siruja 5 nm:n vastaavalla prosessilla käyttäen vain DUV-litografiaa.ketjuttamalla useita valotuksia samalle kiekolle. Se on kallis menetelmä, jonka tuotto on alhainen, mutta se osoittaa, missä määrin maa on valmis polttamaan resursseja välttääkseen jäämisen jälkeen tekoälyaikakaudella.

Seuraavaa vuosikymmentä ajatellen tilanne on selvä: Kilpailussa ei ole enää kyse Kiinan hidastamisesta, vaan kilpailemisesta suuremmalla nopeudella.Yhdysvallat ja Eurooppa voivat jatkaa rajoitusten asettamista, mutta merkittävän kuilun ylläpitämisen marginaali kapenee. Tuloksena on pirstaloituneempi edistyneiden sirujen markkina, jossa kaksi suurta teknologiablokkia ovat yhä enemmän irrallaan toisistaan.

Tässä uudessa skenaariossa Shenzhenin EUV-prototyyppi ei ole vielä suora teollinen uhka ASML:lle tai eurooppalaisille tehtaille, mutta se on vakava varoitus siitä, että länsimainen monopoliasema sirujen valmistuksen avainkomponentissa on alkanut murtua2030-luku ratkaisee, hyödyntävätkö Eurooppa ja Yhdysvallat etulyöntiasemaansa nopeampaan innovointiin vai yksinkertaisesti hallitsevatko ne vähitellen ylivallan menettämistä, jota vielä aivan äskettäin pidettiin itsestäänselvyytenä.

Aiheeseen liittyvä artikkeli:

Äärimmäinen ultravioletti (EUV) -fotolitografia: teknologia, joka on sirujen tulevaisuuden perusta

Alberto Navarro

Olen teknologian harrastaja, joka on muuttanut "nörtti"-harrastuksensa ammatiksi. Olen käyttänyt yli 10 vuotta elämästäni uusinta teknologiaa käyttäen ja kaikenlaisten ohjelmien parissa puhtaasta uteliaisuudesta. Nyt olen erikoistunut tietotekniikkaan ja videopeleihin. Tämä johtuu siitä, että yli 5 vuoden ajan olen työskennellyt kirjoittaen useille teknologiaa ja videopelejä käsitteleville verkkosivustoille ja luonut artikkeleita, jotka pyrkivät antamaan sinulle tarvitsemaasi tietoa kielellä, jota kaikki ymmärtävät.

Jos sinulla on kysyttävää, tietoni ulottuu kaikesta Windows-käyttöjärjestelmään liittyvästä sekä matkapuhelimien Androidista. Ja sitoumukseni on sinulle, olen aina valmis käyttämään muutaman minuutin ja auttamaan sinua ratkaisemaan kaikki kysymyksesi, joita sinulla saattaa olla tässä Internet-maailmassa.