Kitajska pospešuje v dirki čipov EUV in izziva evropsko tehnološko prevlado

Kitajska je naredila korak, ki si ga je le malokdo v Evropi in Združenih državah želel videti tako kmalu: Že ima svoj operacijski sistem, vsaj kot prototip. litografski skener za ekstremno ultravijolično (EUV) svetloboŠe ne proizvaja komercialnih čipov, vendar Da, ustvarja zaželeno EUV svetlobo ...ki je do sedaj prevladovalo le nizozemsko podjetje ASML. Kar je leta veljalo za skoraj nepremostljivo oviro za kitajsko polprevodniško industrijo, se začenja rušiti.

Zgodba, ki jo razkrivajo različna poročila in še posebej eno poglobljena preiskava ReutersaOpisuje obsežen, zelo tajen projekt, ki ga je vodila najvišja oblast v Pekingu. V strogo varovanem kompleksu v Shenzhenu na tisoče inženirjev – mnogi med njimi so veterani ASML – Leta so si prizadevali za ponovitev, kos za kosom, tehnologija, ki ohranja evropski monopol v proizvodnji naprednih čipov.

"Projekt Manhattan" za čipe umetne inteligence

V panogi nihče več ne skriva primerjav: Kitajski napor je odkrito opisan kot tehnološki "projekt Manhattan".Cilj ni bomba, temveč nekaj skoraj tako strateškega sredi vzpona umetne inteligence: nadzorovati stroje, ki omogočajo izdelavo najnaprednejših čipov na svetu, bistvenih za podatkovne centre, mobilne telefone, superračunalništvo in obrambne sisteme.

Glede na uhajanja informacij je bil kitajski prototip EUV dokončan v začetku leta 2025 in Zavzema praktično celotno tovarniško halo v Shenzhenu.Je veliko bolj zajeten in bolj rudimentaren kot oprema ASML, vendar pomanjkanje dovršenosti kompenzira s čisto surovo silo. Stroj desettisočkrat na sekundo strelja z laserji na drobne kapljice staljenega kositra, da ustvari plazmo, ki proizvaja ekstremno ultravijolično svetlobo.

Od danes naprej, Sistemu je uspelo ustvariti in nadzorovati EUV svetloboNajbolj kritično ozko grlo v celotni arhitekturi, čeprav ji še vedno manjkajo natančni optični sistemi, potrebni za tiskanje funkcionalnih čipov. To je ključna razlika v primerjavi z evropskimi skenerji: ASML se zanaša na ultra visoko natančno optiko nemškega podjetja Carl Zeiss AG, področje, kjer Kitajska še vedno zaostaja.

Vendar pa že samo dejstvo, da imamo delujoč EUV skener - četudi je v fazi testiranja - To nenadoma pospeši napovedi o kitajski tehnološki neodvisnosti.Analitiki zdaj postavljajo verjeten horizont za napredne čipe med letoma 2028 in 2030, kar je dva- do trikrat hitreje, kot je ASML potreboval za dozorevanje svoje tehnologije.

Huawei, središče tajnega industrijskega omrežja

V središču projekta je ime, ki je dobro znano v Bruslju in Washingtonu: HuaweiDaleč od tega, da bi se omejili le na oblikovanje mobilnih telefonov ali čipov za lastne izdelke, Podjetje deluje kot nacionalni koordinator obsežne mreže podjetij, laboratorijev in javnih inštitutov. ki pokrivajo celotno vrednostno verigo, od zasnove procesorjev do proizvodnih strojev.

Viri blizu operacije opisujejo "vojno" vzdušje: Na tisoče inženirjev dela za zaprtimi vrati, v mnogih primerih celo spijo v prostorih.z omejenimi komunikacijskimi in varnostnimi protokoli, ki so bolj podobni vojaškemu programu kot industrijskemu projektu. Mnogi od teh profilov prihajajo neposredno iz ASML; gre za kitajske inženirje, ki so delali na Nizozemskem in sprejeli radodarne plače, bonuse ob podpisu pogodbe in pomoč pri nastanitvi, da bi se lahko vrnili v svojo državo.

Za zaščito zaupnosti številni tehniki Delujejo pod lažnimi identitetami in poverilnicami znotraj kompleksa v Shenzhenu. Stopnja kompartmentalizacije je ekstremna: le zelo majhna skupina ima popoln pregled nad sistemom, medtem ko se ekipe nedavnih diplomantov osredotočajo na obratni inženiring specifičnih komponent strojev EUV in DUV, pod stalnim nadzorom in s sistemi nagrajevanja, povezanimi z napredkom.

Huaweijeva vloga ni omejena le na skener. Podjetje Že oblikuje lastne procesorje Kirin in Ascend, promovira operacijski sistem HarmonyOS ter razvija rešitve za pomnilnik in povezljivost.Če mu uspe skleniti zanko tudi na področju proizvodnih strojev, bi lahko nadzoroval ključ do celotne kitajske industrije čipov. od 7 nm, ki jo že maksimizira s tehnologijo DUV, do prihodnjih vozlišč v 3 in 2 nm.

Reverzni inženiring, sivi trg ter evropski in japonski deli

Najmanj viden del projekta in morda najbolj občutljiv za Evropo je logistika, ki ga podpira. Glede na to, da zaradi izvoznih omejitev ni mogoče pridobiti nove opreme EUV, Kitajska se je sistematično zatekla k sekundarnemu trguDržava je prek posrednikov kupovala komponente in module za starejše generacije strojev ASML, pa tudi opremo podjetij Nikon in Canon.

Ti deli, teoretično namenjeni za proizvodnjo s starejšimi vozlišči, so služili kot osnova za obratni inženiringVzporedno je Kitajska razstavila del flote strojev za enostavno upravljanje z energijo (EUV), ki so že nameščeni znotraj njenih meja, da bi ponovno uporabila komponente in bolje razumela delovanje posameznih podsistemov. Rezultat je hibridni prototip EUV, ki je bolj grob od evropske različice, vendar dovolj napreden, da potrdi ključna fizikalna načela.

Na področju optike, Inštitut za optiko, fino mehaniko in fiziko Changchun —povezana s Kitajsko akademijo znanosti — je prevzela osrednjo vlogo. Njeni raziskovalci so si prizadevali integrirati svetlobni vir EUV v svoj optični sistem, ki še zdaleč ni dosegel zmogljivosti nemške optike, vendar je že operativen za interno testiranje. Strokovnjaki se strinjajo, da bo izpopolnjevanje tega vidika trajalo leta, vendar je tehnična pot že začrtana.

Vse to ima ogromne stroške. Komercialni stroj ASML EUV trenutno stane približno 200–250 milijonov dolarjev, prihodnje različice z visoko numerično analizo pa se približujejo ali celo presegajo 400 milijonov dolarjev. Kitajska mora nekaj podobnega ponoviti skoraj iz nič, brez uradne podpore prvotnega dobavitelja.To se zanaša na rabljene rezervne dele in domači razvoj. Kljub temu država meni, da so stroški obvladljivi kot del dolgoročne strategije industrijske suverenosti.

ASML, Evropa in začetek konca monopola

Za Evropo je ta poteza še posebej neprijetna. ASML je eno redkih resnično strateških tehnoloških sredstev z globalno težo. EU ohranja to prednost: vse vodilne tovarne podjetij TSMC, Intel in Samsung se za proizvodnjo čipov, ki spodbujajo revolucijo umetne inteligence, zanašajo na njene stroje EUV. Ta monopol je Nizozemsko že leta postavljal v središče tehnološke diplomacije med Washingtonom, Pekingom in Brusljem.

Pod pritiskom Združenih držav Amerike, Nizozemske in vlad EU Še bolj so zaostrili izvozne omejitve.ASML kitajskim strankam ni nikoli dobavil sistema EUV, celo najnaprednejša oprema DUV pa je pod strogim nadzorom. Na papirju je bil to način, da je Kitajska pri proizvodnji elitnih čipov zaostajala za vsaj eno generacijo.

Prototip iz Shenzhena izpodbija to predpostavko. Čeprav je še vedno svetlobna leta oddaljen od zanesljivosti in zmogljivosti komercialnega stroja ASML, To kaže, da evropski monopol tehnično ni več absoluten.V praksi Evropa še naprej prevladuje na trgu in bo to prednost ohranila večji del naslednjega desetletja, vendar je ideja, da "Kitajska tega nikoli ne bo zmogla", uradno postala zastarela.

Analitiki polprevodnikov opozarjajo na manj viden, a pomemben učinek: psihološki in finančni vplivŽe samo dejstvo, da ima Kitajska verodostojen načrt za lastno EUV, lokalnim livarnam, dobaviteljem opreme in oblikovalcem čipov brez proizvodnih zmogljivosti omogoča, da načrtujejo svojo rast z jasnim "obzorjem vozlišč", kar je bilo še pred nekaj leti nepredstavljivo. To se že odraža v vrednotenju delnic in zanimanju vlagateljev znotraj kitajskega ekosistema.

Za evropski sektor tveganje ni takojšen propad, temveč počasna erozija: nižje marže, bolj razdrobljene dobavne verige in manj izrazita tehnološka asimetrijaTudi če ASML ohrani vodilno vlogo s svojimi sistemi z visoko biološko anamnezo in prihodnjimi 1nm vozlišči, bo obstoj kitajske alternative zmanjšal pogajalsko moč in avro ekskluzivnosti, ki jo je podjetje uživalo do zdaj.

Roki, trenutne omejitve in obdobje do leta 2030

Vendar pa je priporočljivo, da ne precenjujemo pomena mejnika. Kitajski skener je še vedno prototip v zgodnji fazi., primerljivo s prvimi sistemi, ki jih je ASML interno testiral v začetku 2000-ih. Ne proizvaja komercialnih čipov, je še vedno odvisen od tujih komponent, njegova velikost je veliko večja od evropske opreme in njegova učinkovitost je precej pod industrijskimi standardi.

Uradni cilji govorijo o proizvodnjo funkcionalnih čipov z EUV okoli leta 2028Vendar pa večina notranjih virov in mednarodnih analitikov postavlja bolj razumen scenarij okoli leta 2030. Tudi takrat bi Kitajska verjetno še vedno proizvajala vozlišča v območju 2 nmMedtem zahodni ekosistem že uvaja proizvodnjo s tehnologijo 1 nm ali druge enakovredne procese v skladu z načrtom Imeca in drugih raziskovalnih centrov.

Pomembno ni toliko biti eno vozlišče zadaj – kar je sprejemljivo z vidika konkurenčnosti – kot ne biti odvisen od licenc ali izvoza za dostop do ključne tehnologijeZa Peking lastni sklad EUV, četudi manj učinkovit, pomeni, da lahko načrtuje naložbe v podatkovne centre, orožje, potrošniško elektroniko ali električna vozila, ne da bi se bal motenj v oskrbi zaradi zunanjih političnih odločitev.

Medtem Kitajska še naprej postavlja svoje stroje za vožnjo z motorji brez motorja do meja, ki so se mnogim v Evropi zdel nemogoč. SMIC je že izdelal čipe, kot je Kirin 9030, v 5nm ekvivalentnem postopku z uporabo samo DUV litografije.z veriženjem več izpostavljenosti na isti rezini. Gre za drago metodo z nizkimi donosi, vendar kaže, v kolikšni meri je država pripravljena porabiti vire, da bi se izognila zaostanku v dobi umetne inteligence.

Če pogledamo v naslednje desetletje, je slika, ki se izrisuje, jasna: Dirka ne gre več za upočasnitev Kitajske, temveč za tekmovanje z višjo hitrostjo.Združene države in Evropa lahko še naprej uvajata nadzor, vendar se prostor za ohranjanje znatne vrzeli zmanjšuje. Posledica bo bolj razdrobljen trg naprednih čipov, kjer bosta dva glavna tehnološka bloka vse bolj ločena drug od drugega.

V tem novem scenariju prototip EUV iz Shenzhena še ne predstavlja neposredne industrijske grožnje za ASML ali evropske tovarne, vendar je ... resno opozorilo, da se je zahodni monopol nad ključno komponento proizvodnje čipov začel rušitiV tridesetih letih 2030. stoletja bo odločeno, ali bosta Evropa in Združene države Amerike izkoristili svojo prednost za hitrejše inovacije ali pa bosta preprosto postopoma obvladovali izgubo prevlade, ki je bila do nedavnega samoumevna.

Povezani članek:

Ekstremna ultravijolična (EUV) fotolitografija: tehnologija, ki je temelj prihodnosti čipov

Alberto Navarro

Sem tehnološki navdušenec, ki je svoja "geek" zanimanja spremenil v poklic. Več kot 10 let svojega življenja sem porabil za uporabo vrhunske tehnologije in premleval najrazličnejše programe iz čiste radovednosti. Zdaj sem se specializiral za računalniško tehnologijo in video igre. To je zato, ker že več kot 5 let pišem za različna spletna mesta o tehnologiji in video igrah ter ustvarjam članke, ki vam želijo dati informacije, ki jih potrebujete, v jeziku, ki je razumljiv vsem.

Če imate kakršna koli vprašanja, moje znanje sega od vsega v zvezi z operacijskim sistemom Windows kot tudi Androidom za mobilne telefone. In moja zaveza je vam, vedno sem pripravljen porabiti nekaj minut in vam pomagati razrešiti kakršna koli vprašanja, ki jih morda imate v tem internetnem svetu.