China memecut dalam perlumbaan cip EUV dan mencabar dominasi teknologi Eropah

China telah mengambil langkah yang hanya sedikit di Eropah dan Amerika Syarikat yang ingin lihat secepat ini: Ia sudah mempunyai sistem operasinya sendiri, sekurang-kurangnya sebagai prototaip. pengimbas litografi ultraungu ekstrem (EUV)Ia belum mengeluarkan cip komersial, tetapi Ya, ia menghasilkan cahaya EUV yang didambakan yang sehingga kini hanya dikuasai oleh syarikat Belanda ASML. Apa yang selama bertahun-tahun dianggap hampir sebagai penghalang yang tidak dapat diatasi bagi industri semikonduktor China mula retak.

Kisah itu, yang didedahkan oleh pelbagai laporan dan terutamanya oleh seorang siasatan mendalam oleh ReutersIa menggambarkan satu projek besar-besaran dan sangat rahsia yang dirancang oleh pihak berkuasa tertinggi di Beijing. Di sebuah kompleks keselamatan maksimum di Shenzhen, beribu-ribu jurutera—kebanyakannya veteran ASML— Mereka telah bekerja selama bertahun-tahun untuk meniru, sehelai demi sehelai, teknologi yang mengekalkan monopoli Eropah dalam pembuatan cip canggih.

"Projek Manhattan" untuk cip AI

Dalam industri ini, tiada siapa yang menyembunyikan perbandingan lagi: Usaha China itu secara terbuka digambarkan sebagai "Projek Manhattan" teknologi.Objektifnya bukanlah bom, tetapi sesuatu yang hampir sama strategiknya di tengah-tengah kebangkitan kecerdasan buatan: untuk mengawal mesin yang membolehkan pembuatan cip paling canggih di dunia, yang penting untuk pusat data, telefon bimbit, superkomputer dan sistem pertahanan.

Menurut kebocoran, prototaip EUV China telah siap pada awal tahun 2025 dan Ia menduduki hampir keseluruhan lantai kilang di Shenzhen.Ia jauh lebih besar dan lebih asas daripada peralatan ASML, tetapi ia mengimbangi kekurangan kecanggihannya dengan daya kasar semata-mata. Mesin ini menembakkan laser pada titisan kecil timah cair berpuluh-puluh ribu kali sesaat untuk menghasilkan plasma yang menghasilkan cahaya ultraungu yang melampau.

Sehingga hari ini, Sistem ini telah berjaya menjana dan mengawal cahaya EUVKesesakan paling kritikal dalam keseluruhan seni bina, walaupun ia masih kekurangan sistem optik ketepatan yang diperlukan untuk mencetak cip berfungsi. Itulah perbezaan utama dengan pengimbas Eropah: ASML bergantung pada optik ketepatan ultra tinggi syarikat Jerman Carl Zeiss AG, bidang di mana China masih ketinggalan.

Walau bagaimanapun, hakikat bahawa pengimbas EUV yang beroperasi - walaupun ia dalam fasa ujian - Ia secara tiba-tiba mempercepatkan ramalan untuk kebebasan teknologi China.Penganalisis kini meletakkan jangkaan yang munasabah untuk cip canggih antara 2028 dan 2030, kadar dua hingga tiga kali lebih pantas daripada yang diperlukan oleh ASML sendiri untuk mematangkan teknologinya.

Huawei, puncak rangkaian perindustrian rahsia

Di tengah-tengah projek ini terdapat nama yang terkenal di Brussels dan Washington: HuaweiJauh daripada mengehadkan diri mereka kepada mereka bentuk telefon bimbit atau cip untuk produk mereka sendiri, Syarikat itu bertindak sebagai penyelaras kebangsaan bagi rangkaian syarikat, makmal dan institut awam yang luas. yang merangkumi keseluruhan rantaian nilai, daripada reka bentuk pemproses kepada jentera pembuatan.

Sumber yang rapat dengan operasi tersebut menggambarkan suasana "masa perang": Beribu-ribu jurutera bekerja secara tertutup, dalam kebanyakan kes tidur di premis itu sendiri.dengan komunikasi terhad dan protokol keselamatan yang lebih mirip dengan program ketenteraan daripada projek perindustrian. Kebanyakan profil ini datang terus daripada ASML; mereka ialah jurutera Cina yang bekerja di Belanda dan menerima pakej gaji yang lumayan, bonus menandatangani kontrak dan bantuan perumahan untuk kembali ke negara mereka.

Untuk melindungi kerahsiaan, ramai juruteknik Mereka beroperasi di bawah identiti dan kelayakan palsu dalam kompleks Shenzhen. Tahap pembahagian adalah ekstrem: hanya sekumpulan kecil sahaja yang mempunyai pandangan lengkap tentang sistem ini, manakala pasukan graduan baru-baru ini memberi tumpuan kepada kejuruteraan terbalik komponen khusus mesin EUV dan DUV, di bawah pengawasan berterusan dan dengan sistem ganjaran yang dikaitkan dengan kemajuan.

Peranan Huawei tidak terhad kepada pengimbas. Syarikat itu Ia telah pun mereka bentuk pemproses Kirin dan Ascendnya sendiri, mempromosikan sistem pengendalian HarmonyOS dan membangunkan penyelesaian memori dan sambungan.Jika dia berjaya menutup gelung pada jentera pembuatan juga, dia boleh mengawal kunci kepada seluruh industri cip China. daripada 7 nm yang telah dimaksimumkan dengan teknologi DUV kepada nod masa hadapan dalam 3 dan 2 nm.

Kejuruteraan songsang, pasaran kelabu, dan alat ganti Eropah dan Jepun

Bahagian projek yang paling tidak kelihatan, dan mungkin yang paling sensitif bagi Eropah, ialah logistik yang menyokongnya. Memandangkan kemustahilan untuk memperoleh peralatan EUV baharu disebabkan oleh sekatan eksport, China secara sistematik telah beralih kepada pasaran sekunderMelalui perantara, negara ini telah membeli komponen dan modul untuk generasi mesin ASML yang lebih lama, serta peralatan daripada Nikon dan Canon.

Bahagian-bahagian ini, secara teorinya bertujuan untuk pengeluaran dengan nod yang lebih lama, telah menjadi asas untuk kejuruteraan terbalikSecara selari, China telah membongkar sebahagian daripada armada mesin DUV yang telah dipasang di sempadannya untuk menggunakan semula komponen dan mendapatkan pemahaman yang lebih baik tentang cara setiap subsistem berfungsi. Hasilnya ialah prototaip EUV hibrid, lebih kasar daripada versi Eropah, tetapi cukup maju untuk mengesahkan prinsip fizikal utama.

Dalam bidang optik, Institut Optik, Mekanik Halus dan Fizik Changchun —bergabung dengan Akademi Sains China— telah memainkan peranan penting. Penyelidiknya telah berusaha untuk mengintegrasikan sumber cahaya EUV ke dalam sistem optik mereka sendiri, yang masih jauh daripada menandingi prestasi optik Jerman, tetapi sudah beroperasi untuk ujian dalaman. Pakar bersetuju bahawa penambahbaikan aspek ini akan mengambil masa bertahun-tahun, tetapi laluan teknikalnya telah dibentangkan.

Semua ini datang dengan kos yang sangat besar. Sebuah mesin ASML EUV komersial kini berharga sekitar $200-250 juta, dan versi High-NA akan datang hampir atau melebihi $400 juta. China terpaksa meniru sesuatu yang serupa hampir dari awal, tanpa sokongan rasmi daripada pembekal asal.Ini bergantung pada alat ganti terpakai dan pembangunan domestik. Walaupun begitu, Negara menganggap kos tersebut boleh diurus sebagai sebahagian daripada strategi kedaulatan perindustrian jangka panjang.

ASML, Eropah dan permulaan penghujung monopoli

Bagi Eropah, langkah ini amat tidak selesa. ASML merupakan salah satu daripada beberapa aset teknologi yang benar-benar strategik dengan pengaruh global. EU mengekalkan kelebihan ini: semua kilang terkemuka TSMC, Intel dan Samsung bergantung pada mesin EUVnya untuk menghasilkan cip yang memacu revolusi AI. Selama bertahun-tahun, monopoli ini telah meletakkan Belanda di tengah-tengah diplomasi teknologi antara Washington, Beijing dan Brussels.

Di bawah tekanan daripada Amerika Syarikat, kerajaan Belanda dan EU Mereka mengambil sekatan eksport lebih jauh lagi.ASML tidak pernah menghantar sistem EUV kepada pelanggan China, malah peralatan DUV yang paling canggih pun telah dikawal ketat. Di atas kertas, ini adalah cara untuk memastikan China sekurang-kurangnya satu generasi ketinggalan dalam pembuatan cip elit.

Prototaip Shenzhen mencabar premis itu. Walaupun ia masih jauh daripada kebolehpercayaan dan prestasi mesin ASML komersial, Ia menunjukkan bahawa monopoli Eropah tidak lagi mutlak secara teknikalnya.Dalam praktiknya, Eropah terus menguasai pasaran dan akan mengekalkan kelebihan itu untuk sebahagian besar dekad akan datang, tetapi idea bahawa "China tidak akan dapat melakukannya" secara rasminya telah menjadi usang.

Penganalisis semikonduktor menunjukkan kesan yang kurang ketara tetapi relevan: kesan psikologi dan kewanganHakikat bahawa China mempunyai pelan tindakan yang boleh dipercayai ke arah EUVnya sendiri membolehkan kilang faundri tempatan, pembekal peralatan dan pereka cip tanpa fabrik merancang pertumbuhan mereka dengan "ufuk nod" yang jelas, sesuatu yang tidak dapat difikirkan beberapa tahun yang lalu. Ini telah pun tercermin dalam penilaian saham dan selera pelabur dalam ekosistem China.

Bagi sektor Eropah, risikonya bukanlah keruntuhan serta-merta, tetapi hakisan yang perlahan: margin yang lebih ketat, rantaian bekalan yang lebih berpecah-belah, dan asimetri teknologi yang kurang ketaraWalaupun ASML mengekalkan kedudukannya sebagai peneraju dengan sistem High-NA dan nod 1nm masa hadapan, kewujudan alternatif China akan mengurangkan kuasa tawar-menawar dan aura eksklusiviti yang dinikmati oleh syarikat itu sehingga kini.

Tarikh akhir, had semasa dan jangka masa 2030

Walau bagaimanapun, adalah dinasihatkan untuk tidak melebih-lebihkan kepentingan peristiwa penting tersebut. Pengimbas Cina masih merupakan prototaip peringkat awal., setanding dengan sistem pertama yang diuji oleh ASML secara dalaman pada awal tahun 2000-an. Ia tidak menghasilkan cip komersial, masih bergantung pada komponen asing, saiznya jauh lebih besar daripada peralatan Eropah dan kecekapannya jauh di bawah piawaian industri.

Matlamat rasmi bercakap tentang menghasilkan cip berfungsi dengan EUV sekitar tahun 2028Walau bagaimanapun, kebanyakan sumber dalaman dan penganalisis antarabangsa meletakkan senario yang lebih munasabah sekitar tahun 2030. Walaupun pada ketika itu, China mungkin masih akan mengeluarkan nod dalam julat 2 nmSementara itu, ekosistem Barat telah pun menggunakan pengeluaran pada 1 nm atau proses lain yang setara mengikut pelan tindakan Imec dan pusat penyelidikan lain.

Perkara yang relevan bukanlah berada satu nod di belakang - sesuatu yang boleh diterima dari segi daya saing - tetapi tidak bergantung pada lesen atau eksport untuk mengakses teknologi utamaBagi Beijing, mempunyai susunan EUVnya sendiri, walaupun kurang cekap, bermakna dapat merancang pelaburan dalam pusat data, persenjataan, elektronik pengguna atau kenderaan elektrik tanpa rasa takut akan gangguan bekalan akibat keputusan politik luaran.

Sementara itu, China terus memaksa mesin DUVnya ke had yang dianggap mustahil oleh ramai orang di Eropah. SMIC telah mengeluarkan cip seperti Kirin 9030 dalam proses setara 5nm hanya menggunakan litografi DUVdengan merantaikan pelbagai pendedahan pada wafer yang sama. Ia merupakan kaedah yang mahal dengan hasil yang rendah, tetapi ia menunjukkan sejauh mana negara sanggup menggunakan sumber untuk mengelakkan ketinggalan dalam era AI.

Melihat ke hadapan untuk dekad akan datang, gambaran yang muncul adalah jelas: Perlumbaan ini bukan lagi tentang memperlahankan China, tetapi tentang bersaing pada kelajuan yang lebih tinggi.Amerika Syarikat dan Eropah boleh terus mengenakan kawalan, tetapi margin untuk mengekalkan jurang yang ketara semakin mengecil. Hasilnya ialah pasaran cip canggih yang lebih berpecah-belah, dengan dua blok teknologi utama semakin terputus hubungan antara satu sama lain.

Dalam senario baharu ini, prototaip EUV Shenzhen belum lagi menjadi ancaman perindustrian langsung kepada ASML atau kilang-kilang Eropah, tetapi ia amaran serius bahawa monopoli Barat ke atas komponen utama pembuatan cip telah mula retakTahun 2030-an akan menentukan sama ada Eropah dan Amerika Syarikat akan memanfaatkan kelebihan mereka untuk berinovasi dengan lebih pantas atau sekadar menguruskan, sedikit demi sedikit, kehilangan ketuanan yang sehingga baru-baru ini dianggap remeh.

Artikel berkaitan:

Fotolitografi ultraungu ekstrem (EUV): teknologi yang menyokong masa depan cip

Alberto Navarro

Saya seorang peminat teknologi yang telah menjadikan minat "geek"nya sebagai satu profesion. Saya telah menghabiskan lebih daripada 10 tahun hidup saya menggunakan teknologi canggih dan bermain-main dengan semua jenis program kerana rasa ingin tahu yang tulen. Sekarang saya mempunyai pakar dalam teknologi komputer dan permainan video. Ini kerana selama lebih daripada 5 tahun saya telah menulis untuk pelbagai laman web mengenai teknologi dan permainan video, mencipta artikel yang bertujuan untuk memberi anda maklumat yang anda perlukan dalam bahasa yang boleh difahami oleh semua orang.

Jika anda mempunyai sebarang soalan, pengetahuan saya merangkumi semua perkara yang berkaitan dengan sistem pengendalian Windows serta Android untuk telefon mudah alih. Dan komitmen saya adalah kepada anda, saya sentiasa bersedia untuk meluangkan masa beberapa minit dan membantu anda menyelesaikan sebarang soalan yang mungkin anda ada dalam dunia internet ini.