Ķīna paātrinās EUV mikroshēmu sacensībās un apstrīd Eiropas tehnoloģisko dominanci

Pēdējais atjauninājums: 2025. gada 23. oktobrī

  • Ķīna, izmantojot ASML iekārtu reversās inženierijas metodi, Šenžeņā ir uzbūvējusi funkcionējošu EUV litogrāfijas iekārtas prototipu.
  • Huawei koordinē "Manhetenas projekta" tipa projektu ar tūkstošiem inženieru un spēcīgu valsts atbalstu, lai panāktu pašpietiekamību pusvadītāju jomā.
  • Reālistiskākie laika grafiki paredz, ka modernu ķīniešu mikroshēmu ražošana ar EUV notiks laikā no 2028. līdz 2030. gadam, joprojām atpaliekot no Eiropas un ASV.
  • Šis sasniegums apdraud ASML monopolu Eiropā un maina ģeopolitisko līdzsvaru mākslīgā intelekta un augstas veiktspējas mikroshēmu nozarē.
Ķīniešu EUV skeneris

Ķīna ir spērusi soli, ko tikai retais Eiropā un Amerikas Savienotajās Valstīs vēlējās redzēt tik drīz: Tam jau ir sava operētājsistēma, vismaz kā prototips. ekstremāli ultravioletā (EUV) litogrāfijas skenerisTas vēl neražo komerciālas mikroshēmas, bet Jā, tas ģenerē kāroto EUV gaismu kurā līdz šim dominēja tikai Nīderlandes uzņēmums ASML. Tas, kas gadiem ilgi tika uzskatīts par gandrīz nepārvaramu šķērsli Ķīnas pusvadītāju rūpniecībai, sāk plaisāt.

Stāsts, ko atklāj dažādi ziņojumi un jo īpaši viens Reuters padziļināta izmeklēšanaTajā aprakstīts milzīgs, ļoti slepens projekts, ko organizē Pekinas augstākās varas iestādes. Maksimāli apsargātā kompleksā Šeņdžeņā tūkstošiem inženieru, no kuriem daudzi ir ASML veterāni, Viņi gadiem ilgi ir strādājuši, lai atkārtotu, pa gabalu, tehnoloģija, kas uztur Eiropas monopolu modernu mikroshēmu ražošanā.

"Manhetenas projekts" mākslīgā intelekta mikroshēmām

funkcionālas mikroshēmas ar EUV ķīniešu

Šajā nozarē neviens vairs neslēpj salīdzinājumus: Ķīnas centieni tiek atklāti raksturoti kā tehnoloģisks "Manhetenas projekts".Mērķis nav bumba, bet gan kaut kas gandrīz tikpat stratēģisks mākslīgā intelekta uzplaukuma laikā: kontrolēt mašīnas, kas ļauj ražot pasaulē vismodernākās mikroshēmas, kas ir būtiskas datu centriem, mobilajiem tālruņiem, superdatoriem un aizsardzības sistēmām.

Saskaņā ar noplūdēm, Ķīnas EUV prototips tika pabeigts 2025. gada sākumā un Tas aizņem praktiski visu rūpnīcas zāli Šenžeņā.Tas ir daudz apjomīgāks un vienkāršāks nekā ASML aprīkojums, taču tā sarežģītības trūkumu kompensē ar brutālu spēku. Mašīna raida lāzerus uz sīkiem izkausēta alvas pilieniem desmitiem tūkstošu reižu sekundē, lai ģenerētu plazmu, kas rada ārkārtīgi spēcīgu ultravioleto gaismu.

Sākot ar šodienu, Sistēmai ir izdevies ģenerēt un kontrolēt EUV gaismuViskritiskākā sašaurinājuma vieta visā arhitektūrā, lai gan tai joprojām trūkst precīzo optisko sistēmu, kas nepieciešamas funkcionālu mikroshēmu drukāšanai. Tā ir galvenā atšķirība no Eiropas skeneriem: ASML paļaujas uz vācu uzņēmuma Carl Zeiss AG īpaši augstas precizitātes optiku, kas ir joma, kurā Ķīna joprojām atpaliek.

Tomēr pats fakts, ka pastāv funkcionējošs EUV skeneris — pat ja tas atrodas testēšanas fāzē — Tas pēkšņi paātrina prognozes par Ķīnas tehnoloģisko neatkarību.Analītiķi tagad prognozē ticamu progresīvu mikroshēmu parādīšanās laiku no 2028. līdz 2030. gadam, kas ir divas līdz trīs reizes ātrāk nekā pašam ASML bija nepieciešams, lai nobriedinātu savu tehnoloģiju.

Ekskluzīvs saturs — noklikšķiniet šeit  Kā es varu atbrīvot vietu savā Xbox cietajā diskā?

Huawei, slepena industriālā tīkla virsotne

Huawei Mate XTs

Projekta centrā ir vārds, kas ir labi pazīstams Briselē un Vašingtonā: HuaweiTālu no tā, lai ierobežotu sevi tikai ar mobilo tālruņu vai mikroshēmu izstrādi saviem produktiem, Uzņēmums darbojas kā plaša uzņēmumu, laboratoriju un valsts institūtu tīkla nacionālais koordinators. kas aptver visu vērtību ķēdi, no procesora projektēšanas līdz ražošanas iekārtām.

Avoti, kas ir tuvu operācijai, apraksta "kara laika" atmosfēru: Tūkstošiem inženieru strādā aiz slēgtām durvīm, daudzos gadījumos paši guļ uz vietas.ar ierobežotu komunikāciju un drošības protokoliem, kas vairāk līdzinās militārai programmai, nevis rūpnieciskam projektam. Daudzi no šiem profiliem ir tieši no ASML; tie ir ķīniešu inženieri, kas strādāja Nīderlandē un pieņēma dāsnas algas paketes, parakstīšanas prēmijas un mājokļa palīdzību, lai atgrieztos savā valstī.

Lai aizsargātu konfidencialitāti, daudzi tehniķi Viņi darbojas ar viltotām identitātēm un akreditācijas datiem Šeņdžeņas kompleksā. Nodalījuma pakāpe ir ārkārtēja: tikai ļoti nelielai grupai ir pilnīgs priekšstats par sistēmu, savukārt nesen absolventu komandas koncentrējas uz EUV un DUV iekārtu specifisku komponentu reverso inženieriju, veicot pastāvīgu uzraudzību un izmantojot atlīdzības sistēmas, kas saistītas ar progresu.

Huawei loma neaprobežojas tikai ar skeneri. Uzņēmums Tas jau izstrādā savus Kirin un Ascend procesorus, reklamē HarmonyOS operētājsistēmu un izstrādā atmiņas un savienojamības risinājumus.Ja viņam izdosies noslēgt arī ražošanas iekārtu apli, viņš varētu kontrolēt visu Ķīnas mikroshēmu nozari. no 7 nm, ko tas jau maksimāli izmanto ar DUV tehnoloģiju, līdz nākotnes mezgliem 3 un 2 nm.

Reversā inženierija, pelēkais tirgus un Eiropas un Japānas detaļas

vafeļu litogrāfija

Vismazāk redzamā projekta daļa un, iespējams, visdelikātākā Eiropai ir loģistika, kas to atbalsta. Ņemot vērā neiespējamību iegādāties jaunu EUV aprīkojumu eksporta ierobežojumu dēļ, Ķīna sistemātiski izmanto otrreizējo tirguAr starpnieku palīdzību valsts ir iegādājusies komponentus un moduļus vecāku paaudžu ASML mašīnām, kā arī aprīkojumu no Nikon un Canon.

Šīs detaļas, teorētiski paredzētas ražošanai ar vecākiem mezgliem, ir kalpojuši par pamatu reversajai inženierijaiParalēli Ķīna ir demontējusi daļu no jau tās robežās uzstādītajām transportlīdzekļu flotes, lai atkārtoti izmantotu komponentus un labāk izprastu katras apakšsistēmas darbību. Rezultāts ir hibrīda transportlīdzekļa prototips, kas ir primitīvāks nekā Eiropas versija, bet pietiekami attīstīts, lai apstiprinātu galvenos fizikālos principus.

Optikas jomā Čančuņas Optikas, smalkmehānikas un fizikas institūts — kas saistīta ar Ķīnas Zinātņu akadēmiju — ir uzņēmusies centrālo lomu. Tās pētnieki ir strādājuši pie EUV gaismas avota integrācijas savā optiskajā sistēmā, kas joprojām ir tālu no vācu optikas veiktspējas, taču jau ir gatava iekšējai testēšanai. Eksperti ir vienisprātis, ka šī aspekta pilnveidošana prasīs gadus, taču tehniskais ceļš ir ielikts.

Ekskluzīvs saturs — noklikšķiniet šeit  Kas ir FPS jeb kadri sekundē

Tas viss prasa milzīgus izdevumus. Komerciāla ASML EUV mašīna pašlaik maksā aptuveni 200–250 miljonus ASV dolāru, un nākotnes versijas ar augstu NA līmeni tuvojas vai pārsniedz 400 miljonus ASV dolāru. Ķīnai ir jākopē kaut kas līdzīgs gandrīz no nulles, bez oficiāla atbalsta no sākotnējā piegādātāja.Tas balstās uz lietotām rezerves daļām un vietējo izstrādi. Tomēr valsts uzskata, ka izmaksas ir pārvaldāmas kā daļa no ilgtermiņa rūpnieciskās suverenitātes stratēģijas.

ASML, Eiropa un monopola beigu sākums

ASML litogrāfija

Eiropai šis solis ir īpaši neērts. ASML ir viens no nedaudzajiem patiesi stratēģiskajiem tehnoloģiju aktīviem ar globālu svaru. ES saglabā šo priekšrocību: visas vadošās TSMC, Intel un Samsung rūpnīcas paļaujas uz tās EUV iekārtām, lai ražotu mikroshēmas, kas veicina mākslīgā intelekta revolūciju. Šis monopols gadiem ilgi ir novietojis Nīderlandi tehnoloģiskās diplomātijas centrā starp Vašingtonu, Pekinu un Briseli.

Zem spiediena no Amerikas Savienoto Valstu, Nīderlandes un ES valdībām Viņi vēl vairāk ierobežoja eksportu.ASML nekad nav piegādājis EUV sistēmu Ķīnas klientiem, un pat vismodernākās DUV iekārtas ir nonākušas stingrā kontrolē. Uz papīra tas bija veids, kā noturēt Ķīnu vismaz par paaudzi atpalikušu elites mikroshēmu ražošanā.

Šeņdžeņas prototips apstrīd šo pieņēmumu. Lai gan tas joprojām ir gaismas gadu attālumā no komerciālas ASML iekārtas uzticamības un veiktspējas, Tas parāda, ka Eiropas monopols vairs nav tehniski absolūts.Praksē Eiropa turpina dominēt tirgū un saglabās šo priekšrocību lielāko daļu nākamās desmitgades, taču ideja, ka "Ķīna nekad to nevarēs izdarīt", oficiāli ir novecojusi.

Pusvadītāju analītiķi norāda uz mazāk redzamu, bet būtisku efektu: psiholoģiskā un finansiālā ietekmePats fakts, ka Ķīnai ir ticams ceļvedis ceļā uz savu EUV, ļauj vietējām lietuvēm, iekārtu piegādātājiem un bezfabrikātu mikroshēmu izstrādātājiem plānot savu izaugsmi ar skaidru "mezglu horizontu", kas vēl pirms pāris gadiem bija neiedomājami. Tas jau atspoguļojas akciju vērtējumos un investoru apetītē Ķīnas ekosistēmā.

Eiropas nozarei risks nav tūlītējs sabrukums, bet gan lēna erozija: mazākas peļņas normas, sadrumstalotākas piegādes ķēdes un mazāk izteikta tehnoloģiskā asimetrijaPat ja ASML saglabās savu vadošo pozīciju ar savām augsta NA sistēmām un nākotnes 1 nm mezgliem, ķīniešu alternatīvas esamība mazinās uzņēmuma līdzšinējo ietekmi sarunās un ekskluzivitātes auru.

Ekskluzīvs saturs — noklikšķiniet šeit  Labākais lāzerprinteris: pirkšanas ceļvedis

Termiņi, pašreizējie ierobežojumi un 2030. gada perspektīva

EUV mašīna un uzlabotas mikroshēmas

Tomēr nav ieteicams pārspīlēt šī notikuma nozīmīgumu. Ķīniešu skeneris joprojām ir agrīnās stadijas prototips., salīdzināms ar pirmajām sistēmām, kuras ASML testēja iekšēji 2000. gadu sākumā. Tas neražo komerciālas mikroshēmas, tas joprojām ir atkarīgs no ārvalstu komponentiem, tā izmērs ir daudz lielāks nekā Eiropas iekārtām, un tā efektivitāte ir krietni zemāka par nozares standartiem.

Oficiālie mērķi runā par to, ap 2028. gadu ražot funkcionālas mikroshēmas ar EUVTomēr vairums iekšējo avotu un starptautisko analītiķu prognozē reālāku scenāriju ap 2030. gadu. Pat tajā brīdī Ķīna, iespējams, joprojām ražotu mezgli 2 nm diapazonāTikmēr Rietumu ekosistēma jau ievieš ražošanu 1 nm vai citos līdzvērtīgos procesos saskaņā ar Imec un citu pētniecības centru ceļvedi.

Svarīgākais ir ne tik daudz atpalikt par vienu mezglu – kaut kas pieņemams konkurētspējas ziņā –, cik nepaļauties uz licencēm vai eksportu, lai piekļūtu galvenajām tehnoloģijāmPekinai sava EUV steka izveide, pat ja mazāk efektīva, nozīmē spēju plānot ieguldījumus datu centros, ieročos, plaša patēriņa elektronikā vai elektriskajos transportlīdzekļos, nebaidoties no piegādes pārtraukumiem ārēju politisku lēmumu dēļ.

Tikmēr Ķīna turpina paplašināt savas DUV iekārtas līdz robežām, kuras daudzi Eiropā uzskatīja par neiespējamām. SMIC jau ir ražojis tādas mikroshēmas kā Kirin 9030 5 nm ekvivalentā procesā, izmantojot tikai DUV litogrāfiju.savienojot vairākas ekspozīcijas uz vienas un tās pašas plāksnes. Tā ir dārga metode ar zemu ražu, taču tā parāda, cik lielā mērā valsts ir gatava tērēt resursus, lai izvairītos no atpalikšanas mākslīgā intelekta laikmetā.

Raugoties uz nākamo desmitgadi, aina ir skaidra: Sacensības vairs nav par Ķīnas palēnināšanu, bet gan par sacensību ar lielāku ātrumu.Amerikas Savienotās Valstis un Eiropa var turpināt ieviest kontroli, taču iespēja saglabāt ievērojamu plaisu sarūk. Rezultātā progresīvo mikroshēmu tirgus būs sadrumstalotāks, un divi galvenie tehnoloģiju bloki arvien vairāk būs atrauti viens no otra.

Šajā jaunajā scenārijā Šeņdžeņas EUV prototips vēl nav tiešs rūpniecisks drauds ASML vai Eiropas rūpnīcām, taču tas ir nopietns brīdinājums, ka Rietumu monopols uz galveno mikroshēmu ražošanas komponentu ir sācis sabrukt2030. gadi noteiks, vai Eiropa un Amerikas Savienotās Valstis izmantos savu priekšrocību, lai ātrāk ieviestu inovācijas, vai vienkārši pamazām tiks galā ar pārākuma zaudēšanu, kas vēl pavisam nesen tika uzskatīta par pašsaprotamu.

galējā ultravioletā (EUV) fotolitogrāfija
Saistīts raksts:
Ekstrēmā ultravioletā (EUV) fotolitogrāfija: tehnoloģija, kas ir mikroshēmu nākotnes pamatā