Серия «Микросхемная война»

Довесок к обзору книги Криса Миллера "Микросхемная война. Битва за самую критичную технологию мира".

Да, я закончил обзор книги. И всё же не могу пройти мимо свежей рецензии на неё, которую написал известный политический комментатор и специалист по Азии Дэвид Голдман. Я недавно рассказывал об одной интересной книжке из-под его пера.

Из рецензии мы узнаём, что Миллеру при написании книги пришлось побеседовать с более чем сотней специалистов из Кремниевой долины. Дэвид считает, что в результате эти типы создали несколько футуристическую картину того, что происходит в мировой микроэлектронике. Одновременно с выходом книги администрация Байдена объявила о крупнейшем запрете экспорта американских технологий в Китай. Это могло бы стать «Сумерками микросхем» по аналогии с вагнеровскими «Сумерками богов», но нет.

Миллер совершенно прав, указывая на быстрый прогресс Китая в оружейной микроэлектронике. Однако выводить из зависимости китайской промышленности от Штатов и Тайваня потенциальные серьёзные проблемы ВПК – скоропалительно. Причина проста: современная военная техника хоть и нуждается в микросхемах, но не в самых современных. Решающее военное преимущество Китая в прибрежных вода Тихого океана опирается на старую добрую технику прошлых десятилетий. Американский флот мало что сможет противопоставить береговым системам, не говоря уже про гиперзвук. Чтобы быть в состоянии эффективно противостоять Китаю, американцам нужно будет развернуть ПРО в космосе и ещё кучу разных новых систем, требующих прорыва не только в вычислительной технике, но и в физике высоких энергий. А так – судьбу войн будут решать процессора предыдущих поколений, которые медленно, но делают свою работу. Две тысячи ракет и тысяча самолётов из арсеналов Народно-освободительной армии Китая справятся и без искусственного интеллекта. Все эти байденовские эмбарго не помогут лучше (или хуже) защитить Тайвань.

Что касается самой вероятности китайского нападения на Тайвань, то она не так высока на самом деле. Верно, что контроль над островом – одна из важнейших целей китайского руководства, как отмечает и Миллер в своей книге. И вот американские официальные лица, включая Блинкена, утверждают, что Китай ускоряет планы захвата Тайваня. Правда, они не разъясняют, зачем КНР идти на такой большой риск. В китайской истории найдётся немного примеров, когда правительство начало воевать за то, чего можно достичь без войны. Два миллиона тайваньцев (из всего двенадцати миллионов трудоспособных) заняты на континенте, куда Тайванем инвестировано 200 миллиардов. Главная угроза для Китая – сепаратизм провинций, поддержанный иностранной державой. При её отсутствии Китай будет соблюдать статус-кво.

Какова же тогда цель идущей микросхемной войны? Здесь Миллер прав. Дело совсем не в промышленном шпионаже, а в недовольстве Штатов китайскими успехами в микроэлектронике. Что бы ни говорили высокопоставленные представители разведслужб США. Попытки администрации Байдена ограничить доступ Китая к новейшим чипам и технологиям – «провокация, умеренная лоббированием». Два года назад, когда Хуавей попал под санкции Трампа, кое у кого существовали опасения, что Китай начнёт воевать в отместку. Вместо этого Хуавей сдал свой рынок 5G-смартфонов конкурентам, но попытался обойти санкции, чтобы остаться в инфраструктурном бизнесе. Но 6 октября Байден расширил запрет на все китайские фирмы. Это гораздо большая провокация. Американские полупроводниковые гиганты, продающие 20% своей продукции в Китай, судорожно пытаются найти лазейки в спешно подготовленном законопроекте. Например, Nvidia снижает тактовую частоту своих процессоров ИИ.

Книга Миллера полна интересных баек, но есть важные вещи, которые она не включила, например КМОП-технологии. Это опущение говорит о следующем изъяне книги: фокус на переднем крае технологий и на микрочипах вообще. Между тем как нужно рассматривать область ИТ в целом. Мало разрабатывать микросхемы, нужно уметь их включать в работу. Германия и Франция имели в 1870 году примерно одинаковое протяжение железных дорог, но немцы смогли лучше использовать их в военных целях. А в 1940 году у Франции было больше и танков, и самолётов, но лучшая координация войск помогла Германии сокрушить врага всего за шесть недель.Так и сегодня Apple может затолкать 57 миллиардов транзисторов на свой пятинанометровый чип, в то время, как смартфон-бизнес Хуавей засыхает. Но тогда, когда американцы делают деньги в ширпотребе, Китай ставит на промышленную автоматизацию, при которой такси ездят без водителя, роботы в полностью автоматизированных цехах общаются через 5G, места шахтёров под землёй занимают машины с дистанционным управлением и т.д. Победитель промышленной революции XXI века будет определяться не нанометрами в ширине затвора микросхем, а построением крупномасштабных систем (гражданских и военных), где будут стоять эти микросхемы. Китай может отставать на два поколения в своём производстве микрочипов, но выиграть гонку в промышленных приложениях. Вот о чём стоит беспокоиться американским политикам.

---------------------------

Успех Китая в микроэлектронике зависит от шансов его производителей сохранить долю на мировом рынке в условиях торговой войны. Промышленность Союза погубил узкий рынок в своё время. Какие-то сегменты будут непременно упущены, но вряд ли всё. Вообще, удивляет пассивная реакция Китая на торговые ограничения. Я бы на их месте закрывал свой рынок там, где это нужно для своего производителя. Возможно, это произойдёт позже.

Заканчиваем знакомиться с книгой Криса Миллера

Микросхемная война. Битва за самую критичную технологию мира.

Времена свободной конкуренции на мировых рынках стали подходить к концу. Столкнувшись с отставанием в производстве микросхем, боссы Intel не нашли ничего лучше, как бегать жаловаться в Вашингтон на вероломных китайцев, которые смеют субсидировать своё производство. Американские администрации, вплоть до Обамы, ставили на глобализацию, при которой Штаты должны бежать быстрее остальных. По факту в производстве микросхем вместо глобализации случилась "тайванизация". Вашингтон продолжал убаюкивать себя рассказами, что он быстрее всех, в то время, как с каждым годом он становился всё более зависим не только от Тайваня, но и от Южной Кореи. Сотрудники аппарата безопасности, однако, имели свою точку зрения: они опасались, что прогресс Китая в информационных технологиях позволит ему шпионить так же хорошо, как это уже десятилетиями делают сами американцы. И уже при Обаме на стол лёг проект запрета экспорта для китайской ZTE. Замечу: это было в 2016 году, году выборов, когда Трамп уже вышел со своими антикитайскими лозунгами. Китайцы быстро сдали назад и с готовностью уплатили штраф. "Работает!" - подумали американцы.

После прихода Трампа официальные лица стали признавать, что в условиях свободы бежать быстрее Китая не получается. Ключевые элементы стратегии правительства стали фокусироваться на полупроводниках. Отдельные фирмы сделать ничего не могли. Их представители суммировали своё положение ёмкой фразой:

Наша фундаментальная проблема в том, что наш клиент номер один является и конкурентом номер один.

"Китайские ястребы" решили спасать американские полупроводники от них самих, ужесточив контроль экспорта. Снова досталось ZTE. Снова им пришлось платить. Полупроводники превращались из краеугольного камня конкуренции в мощное оружие.

Взять хотя бы микросхемы памяти. Мировой рынок DRAM контролируется тремя фирмами: американским Micron и корейскими Samsung и SK Hynix. Тайваньцы угрохали кучу денег, но не смогли вклиниться. Для этого нужны ноухау, оборудование и много денег. Самое трудное в этом - ноухау. Samsung вошёл на рынок в своё время с лицензией от Micron, и то потом пришлось долго работать, создавать исследовательский центр в Кремниевой долине, переманивать специалистов. Другим популярным способом получения ноухау является кража. Материковый Китай основал Цзиньхуа, намереваясь добиться самодостаточности в микросхемах памяти. Они взяли в партнёры тайваньскую UMC, которая пообещала предоставить технологию DRAM. Которой у них, вообще-то, не было. Чтобы получить её, они стали нанимать работников с фабрики Micron по соседству, а также пользоваться связями со штатовскими работниками Micron китайского происхождения. Один из них скачал кучу конфиденциальных файлов из корпоративной сети, прежде чем уволиться и уйти в UMC. Это не осталось незамеченным. Результатом расследования стал иск Micron к Цзиньхуа и UMC. На который китайцы ответили своим иском и последующим запретом продажи 26 наименований продукции на китайском рынке. Трамп ответил запретом продавать Цзиньхуа оборудование для производства микросхем. Япония, будучи верным союзником Штатов, не стала штрейкбрехером. В течение месяцев производство на Цзиньхуа встало. Наиболее продвинутый производитель DRAM был повержен.

Искушённый читатель спросит: "А как же Хуавей?" Да куда ж без него. По поводу этой компании мнения в мире разделились. Кто-то видел в их технологическом лидерстве угрозу, кто-то был ему рад, а кто-то считал, что ничего уж не поделаешь. Трамп был явно не согласен с последними. Его советники по национальной безопасности твердили, что Хуавей из коммерческого вызова превратился в стратегический. Что конкуренция в полупроводниках - игра с нулевой суммой: всё, что прибавляется у китайцев, убавляется у других. Чем более продвинутая у них продукция, тем более изощрённые чипы они смогут покупать. Тем более мир будет вынужден опираться на Китай, а не на США. Выбор был сделан, теперь другим странам предлагалось выбрать сторону. С Хуавей пришлось повозиться, поскольку чипы свои они заказывали не в Штатах, а на Тайване. Но у американцев оставалось достаточно рычагов в индустрии. Например, ASML берёт лазеры для своей литографии у американской компании Cymer (которую они в конце концов приобрели). В итоге Штаты ограничили  продажу с использованием американских патентов. А это - практически каждая микросхема. Пришлось китайцам выходить из сегментов рынка смартфонов, а также из серверов. Деваться было некуда. Развёртывание 5G-сетей получило задержку. Глядя на этот театр, некоторые до сих пор упиравшиеся страны-союзники типа Британии стали, наконец, тоже запрещать оборудование китайской компании в своей инфраструктуре. Вишенкой на торте стал запрет Нидерландов поставлять литографию жёсткого ультрафиолета в Китай. И всё же это был не смертельный удар. Китайцы хромают, но не сдаются. Работают дальше. SMIC печатает свои микросхемы, пусть не столь продвинутые. И даже Хуавею позволяется приобретать продукцию предыдущих поколений для своих 4G-устройств. Примечательным в этой истории является то, что китайцы сносят все удары американцев, не пытаясь значимо ответить. Видимо, считают более выгодным для себя. Один высокопоставленный американец заметил на этот счёт:

Эта поставленная на вооружение взаимозависимость... это прекрасная вещь!

Продажи смартфонов Huawei

Китай не сдаётся и продолжает вбрасывать миллиарды в гонку технологий. Уханьская фабрика YMTC продолжала работать в разгар коронавирусного локдауна. Многие вложения оборачиваются банкротством предприятий ещё до начала производства. Автор считает, что достичь технологической независимости в столь интегрированной промышленности, как электронная, является несбыточной мечтой не только для Китая, но и для США. Можно попытаться скопировать сложнейшее литографическое оборудование, но многолетний опыт не украдёшь. А тем временем ASML уже выпустит машину следующего поколения. И так - с каждым звеном технологической цепочки. Потому, несмотря на риторику, китайцы не стремятся добиться полной независимости, а лишь стараются уменьшить имеющуюся зависимость. Они берут опенсорсовую RISC-V архитектуру для своих процессоров, полагаются на технику прошлых поколений, вкладываются в управление электромобилями. У них есть шансы получить долю на рынке микросхем памяти. Рано или поздно Штатам и другим странам станет слишком дорого пользоваться ограничениями экспорта.

Торговые войны накладывают отпечаток на всю мировую логистику. В этом мы смогли убедиться летом 2020 года. Уже за год до того Хуавей стал накапливать запас микросхем, предвидя введение американских санкций. Параллельно с этим и другие китайские производители затаривались технологическим оборудованием. Пандемия внесла свою динамику, когда автоиндустрия сначала резко снизила заказы, боясь падения спроса. Это падение было моментально перекрыто ростом спроса на игровые консоли, ноутбуки и прочую технику, позволяющую коротать время в четырёх стенах. Спрос быстро восстановился, и автоиндустрия осталась на бобах. Мощности ограничены, а в каждом автомобиле сегодня может быть воткнуто свыше тысячи микросхем.

Стратегия удушения Китая с помощью экспортных ограничений работает, но до поры до времени, и только если американцев поддерживают их союзники. У тех, однако, свои интересы. Ни у Южной Кореи, ни у Тайваня явно нет желания делиться долями на рынке с теми же американцами, которые всеми силами пытаются затянуть производство обратно к себе. Тайвань, хоть и строит завод в Аризоне, собирается сохранить монополию на производство самых продвинутых чипов. Европа, Япония и Сингапур тоже стараются наверстать упущенное.

Планов у американцев громадьё. Intel заказывает ASML фотолитографию следующего поколения и собирается строить завод, способный конкурировать с Samsung и TSMC. Приходится шевелиться по мере того, как конкуренты теснят на рынке. Сегодня конструированием микросхем занимаются и Google, и Amazon. Шансы на успех - не стопроцентные. Потому-то правительство США убедило Samsung и TSMC строить заводы в Техасе и Аризоне соответственно. Убеждение идёт пока методом пряника, но кнут в виде экспортных ограничений тому же Тайваню уже тоже обсуждается. На данный момент Вашингтон воздерживается, и зависимость мира от тайваньских чипов продолжает нарастать.

Как я уже писал, этому острову "посчастливилось" очутиться в непосредственной близости от китайских берегов. Отношения с материком не самые благоприятные, и поводов для разгорания конфликта хватает, как и островов в Южно-Китайском море. Если такое случится, то возможно несколько сценариев. Самый маловероятный - полноценное вторжение с высадкой на остров. Не потянут. Гораздо легче организовать морскую и воздушную блокаду. Попытка её прорыва, однако, может вылиться в большую войну. Но даже без блокады у Китая хватит бомб и ракет, чтобы разрушить инфраструктуру Тайваня вместе с заводами TSMC. Правда, в этом есть мало резона: китайцы сами размещают там кучу заказов, а у американцев есть свой Интел. Даже простой захват завода не имеет смысла в свете неизбежных проблем при снабжении запчастями и сырьём. Глобализация-с.

Тем не менее, ситуация напряжённая и подвержена риску эскалации. Вблизи своих берегов Китай имеет непрерывно возрастающее военное преимущество. Можно представить себе, что Тайвань вследствие давления будет вынужден зарезервировать определённый процент своих мощностей для довлеющего над ним соседа. В этом случае США и Япония введут новые ограничения своего экспорта. Это, правда, не облегчит ситуации для самих Штатов, вынужденных полагаться на Тайвань. Ввод новых мощностей потребует времени. Ещё хуже будет, если заводы TSMC, на которых производится 37% логических чипов мира, окажутся разрушенными из-за войны или даже простого землетрясения. Сегодняшние проблемы со снабжением покажутся детскими игрушками.

Автор успел написать несколько абзацев и про идущую войну на Украине. С развалом Союза развалилась и бывшая советская индустрия микроэлектроники, единственными покупателями которой остались военные и космос. Это слишком мало, чтобы финансировать разработку современных микросхем. Отсюда тормоза даже в приоритетных проектах навроде ГЛОНАСС. Отсюда иностранная элементная база сбиваемых в небе Украины дронов. Отсюда применение преимущественно неуправляемых боеприпасов. Украина получает вдосталь джавелинов, в каждом из которых вделано две сотни микросхем, в то время, как Кремль оказался отрезанным от импорта не только американских, но и тайваньских микросхем. Всей промышленности был нанесён удар. Приходится изворачиваться, находить обходные решения и неизбежно сокращать потребление чипов.

С Китаем у США не столь благоприятное соперничество. Тайвань - вот он, рядом с КНР. Несмотря на неудавшиеся попытки вторжений 1954 и 1958 годов, они снова могут попытаться. И в этот раз могут рассчитывать на успех.

В заключении автор бросает взор  на будущее технологии. Развитие идёт тяжко, реализация закона Мура буксует. Если не получится, это будет трагедией не только для индустрии, но и для всего мира. Но не всё ещё потеряно. Недостатка в инвесторах нет. Микросхемы общего назначения начинает смещать специальная продукция. Правда, если взглянуть на искусственный интеллект, то может показаться, что он сам стал более универсальным, чем был десяток лет назад. И всё благодаря новым, более мощным чипам. Сегодня стало легко комбинировать разные типы микросхем. Это позволяют новые технологии упаковки. Если понимать закон Мура более широко - не в числе транзисторов, а в вычислительной мощности на квадратный сантиметр - то ещё есть куда расти.

-----------------------------------------

Свежие новости подтверждают предположение автора о ненадёжности американский союзников. Нидерланды не прекращают полностью поставки литографического оборудования Китаю и собираются поставить установку для производства по технологии 16 и даже 7 нанометров (с определёнными ограничениями). Поставки чипов по технологии 3 нм продолжает Samsung. Ему удалось выцыганить у Штатов разрешения ещё на год. Японцы тоже устали от торговой войны и не дают прямого ответа на требования Вашингтона прекратить поставки. И даже Nvidia конструирует микросхемы специально для Китая, которые имеют полную современную функциональность, но всего лишь работают на пониженной частоте. До какой-то поры хватает и тех микросхем, которые Китай успел запасти до вступления в силу санкций. В среднесрочной перспективе веское слово скажут родные китайские чипы ИИ, разработанные в рамках импортозамещения.

Догонит ли Китай Америк в полупроводниках в неблагоприятных условиях? Автор не исключает, что через десяток лет у него может получиться хотя бы добиться паритета. Если вспомнить самоуверенность прежних прогнозистов, считавших китайцев тупыми копировщиками, это уже прогресс. Но дело это действительно трудное и зависящее от международной кооперации.

Мы становимся свидетелями противоречия между самодостаточностью и глобализацией. Развитие производительных сил на планете зашло так далеко, что даже в какой-то одной отрасли трудно добиться автономности. И если это удастся, то получается не на мировом уровне. Тем не менее, концентрация капитала при глобализации приводит к тому, что мир разделяется на малое число победителей, окружённое морем проигравших. При этом победители и проигравшие живут часто в одной и той же стране. Поскольку проигравших больше, неизбежно их недовольство приводит к национализму и соответствующим политическим сдвигам. Из этой ситуации два выхода: обеспечить уравнительное распределение в пределах стран, чтобы было меньше недовольных, или обратить глобализацию, проведя снова границы между товарами, людьми и капиталами. Первое мне видится менее вероятным. Прежде всего потому, что правящие элиты при этом проиграют. При втором сценарии они тоже проиграют, но имеют шанс сохранить свою гегемонию. Кто при этом по-настоящему потерпит фиаско - это простой человек. Которому придётся выносить все тяготы падения уровня жизни вследствие разрыва межгосударственных хозяйственных связей. Мы это все проходили после развала Союза. Ничего, как-нибудь всё образуется. Добро пожаловать в новый мир, который нарождается у нас на глазах.

Продолжаем знакомиться с книгой Криса Миллера "Микросхемная война. Битва за самую критичную технологию мира".

Коротко для ЛЛ: Китай в середине десятых годов озаботился технологической независимостью в полупроводниках, а также лидерством в цифровых технологиях. Задача тяжёлая, но у них получалось до сих пор. Автор считает это тревожным знаком. Но не отвечает на вопрос: тревожным для кого?

В то время, как Тайвань и Южная Корея по сути монополизировали производство современнейших микросхем, зависимость Китая от иностранных производителей вызывала всё большую озабоченность в Пекине. Почти вся продукция, жизненно важная для китайской электроники, происходит из США и их союзников: операционные системы, софт для конструирования, а также сами микросхемы. Многие наблюдатели не могли понять причины беспокойства страны, находящейся на переднем крае исследований с искусственным интеллектом. Но даже простые камеры наблюдения, висящие в людных местах, содержат чипы от Intel и Nvidia. Ergo: надо делать больше своих чипов. Тем более, что это солидный и очень прибыльный бизнес. Как этого добиться? Япония и другие вкладывали для этого деньги, переманивали к себе учёных и специалистов из Кремниевой долины, основывали партнёрства с технологическими лидерами, а также пользовались противоречиями между конкурентами в поисках своего места под солнцем.

Стремление добиться прорыва в микроэлектронике отразилось в речах Си Цзиньпина, призывавшего "атаковать укрепления исследований базовых технологий". Казалось бы, что такого угрожающего в этой фразе? Но это означает для автора и атаку на мировую микроэлектронику, которая развивалась в неблагоприятном ключе для Китая: происходила монополизация рынка крупнейшими иностранными производителями. Это касается не только непосредственно производства микросхем, но и смежных технологий, будь то САПР, кремний или конструирование. Во всей производственной цепочке доля Китая не превышает 6%, в то время, как Штаты имеют 39%, Южная Корея - 16%, а Тайвань - 12%. Практически всё, что делают китайцы, можно сделать ещё где-то в мире. Но не наоборот.

Достать американцев и других в электронике оказалось трудной задачей. Попытки SMIC догнать тайваньский TSMC явно буксовали. Проблемы были с рентабельностью и с интеллектуальной собственностью, по поводу которой пришлось долго и неуспешно судиться с тайваньцами.

Технологическое отставание сохранялось. Многие компании по всему Китаю продолжали сидеть на игле госсубсидий, не имея прогресса на рынке. Правительство не собиралось оставаться пассивным наблюдателем. Оно решило усилить поддержку. И неспроста: технологический прогресс требовал всё больших капитальных затрат. Тайвань и Южная Корея тоже тратили десятки миллиардов на строительство и новые технологии. Такие деньги трудно найти у одних лишь частников.

Китайские власти не желали тесного сотрудничества с Кремниевой долиной. Они хотели независимости. Они хотели перестроить глобальную индустрию, а не интегрироваться в неё, видя в интеграции риск. Отсюда известная инициатива.

Made in China 2025

Автор заметил на этот счёт:

Это экономическое видение угрожалопреобразованием торговых потоков и вообще мировой экономике.

Несколькими строками ниже оказывается, что угроза была в основном прибылям Кремниевой долины и стран-конкурентов. Хотеть независимости - значит пытаться обратить глобализацию. Пытаться перекроить мир по своему образцу.

В стремлении застолбить за собой китайский рынок американские фирмы соглашались на передачу важных технологий. Так, IBM согласился поделиться своими секретами производства микросхем. Qualcomm создал совместное предприятие по производству серверных чипов. Правда, оно долго не проработало. AMD продали 85% долю в своих азиатских мощностях и лицензировали производство специальных версий своих x86-процессоров для китайского рынка. ARM выделили свой китайский филиал в отдельную фирму, уступив при этом 51% акций группе инвесторов.

Они что, не боятся потенциальных конкурентов? С одной стороны, трудно игнорировать такой большой рынок. С другой - у каждого есть куски бизнеса, где дела идут так себе. Однако все эти действия вместе взятые представляют собой утечку технологий, с помощью которых Китай строит свои суперкомпьютеры и добивается независимости. Вряд ли это пойдёт на пользу тем, кто делился знаниями.

Технологии Китай добывает не только сотрудничеством, но и агрессивной скупкой активов. В этом преуспела госкомпания Tsinghua Unigroup. В списке её трофеев оказались американские компании-конструктора микросхем Spreadtrum Communication и RDA Microsystems, а также 25% тайваньской Powertech Technology, которые собирают и тестирую микросхемы. Высказывалась желание приобрести и крупного конструктора MediaTek, но на этот раз Тайвань упёрся, официально не отказывая. Да что там - высказывалась идея приобрести Micron за 23 миллиарда. Вот тут американцы жёстко сказали "нет". Но ничего, были приобретены 6% Lattice Semiconductor и Imagination. Что это всё значит: бизнес-логика или попытка захвата иностранных микросхемных фирм? Автор уверен во втором.

История китайской электроники неотделима от Huawei. Жень Чжэнфэй был не в одном поколении с основателем Samsung, но его стратегия оказалась весьма схожей: культивируй связи в политике в поисках денег, делай то, что флагманы мировой индустрии, но дешевле, а также выходи на мировой рынок за новыми клиентами и опытом. Когда гонконгский производитель перестал продавать Чжэну компьютерные свичи для перепродажи, тот решил мастерить их сам. Дело пошло, и в конце девяностых в его компании в НИОКРе уже работало несколько сот сотрудников. Да, не обошлось впоследствии без упрёков в краже интеллектуальной собственности, но чего не отнять у Huawei - так это эффективных производственных процессов и мирового лидерства в исследованиях. Благодаря IBM и западным консультантам, они выстроили эффективные цепи снабжения и сбыта. Не осталось в стороне и правительство с субсидиями, кредитами и налоговыми льготами.

Амбиции росли. Компания стала производить смартфоны. Землетрясение в Японии в марте 2011 года заставило задуматься о безопасности поставок, и консультанты выяснили, что главные риски лежат в ключевых иностранных составляющих смартфона: операционной системе Android и микросхемах. Забегая вперёд скажу: они как в воду глядели. Компания составила список из 250 наиболее важных компонент и стала производить часть из них сама. Остальное досталось в виде заказов TSMC. Не хватило пороху. В результате Huawei стала вторым по величине потребителем продукции этой тайваньской фирмы. То, что удалось потеснить американцев в их практической монополии в весьма прибыльном бизнесе конструирования процессоров смартфонов, заставило последних широко раскрыть глаза.

Особого успеха компании удалось добиться в новой технологии беспроводной связи 5G, которая стала использовать в прежде бесполезные частотные области и использовала направленное излучение. Когда физика задаёт жёсткие границы, лучше уложиться в них помогает микросхема. А в них Huawei вынужден полагаться на американцев. В итоге 30% стоимости каждого аппарата фирмы составляют штатовские компоненты. Хоть импортозамещение идёт, до независимости ещё далеко. В целом можно сказать, что при сохранении трендов конца десятых годов Китай сможет поспорить за лидерство с Кремниевой долиной к 2030 году.

Пекин стремится также догнать Вашингтон в плане соответствия боевых систем.  А также добиться решающего преимущества посредством применения новых технологий. Как этого добивался Пентагон в холодную войну. Сегодня компьютерную гонку стали определять технологии ИИ. Для успеха в этой области необходима триада из данных, алгоритмов и вычислительных мощностей. Что касается релевантных для военки данных, Китай не имеет преимущества в их сборе. И хотя 29% ведущих учёных мира родом из Китая, весьма ощутимая доля из них работает на Штаты. Вместе с многими другими, что составит в сумме 59% мировой научной элиты в области ИИ. В вычислительных мощностях Вашингтон явно впереди, в то время, как Пекин сильно зависит от иностранных технологий, в особенности от процессоров, сконструированных в США и произведённых на Тайване.

Сегодня, как и полвека назад, Пентагон стоит перед старой дилеммой. Количественному преимуществу Китая на вероятном театре военных действий в Юго-Восточной Азии необходимо противопоставить нечто качественное. Обеспечить его в этот раз сможет прогресс ИИ и автономных боевых системах. Имеются в виду, конечно, всевозможные дроны. Сегодня, как и тогда, за дело взялась DARPA. Финансируемые исследования включают "симбиоз" человека и машины и взаимодействие в сети из тысяч боевых дронов. Холодная война решалась электронами в проводниках. Битвы будущего будут проходить в электромагнитном спектре. Постановка помех, глобальное позиционирование, дальнее обнаружение и связь - всё это сегодня ещё более сильно завязано на микросхемы: мощные процессора, быстрая и объёмная память, хитрые аналоговые схемы. И на них тоже тратит свои миллиарды DARPA.

Однако делать полупроводниковые чипы сегодня так дорого, что Пентагон не может в этом полагаться исключительно на американские фирмы. Одна лишь разработка продвинутой микросхемы может легко проглотить несколько сот миллионов долларов. И если раньше начинку для американских систем делали специальные доверенные заводы в пределах США, то сегодня альтернативы Тайваню и другим странам-союзникам нет. В таких обстоятельствах, когда доверять нельзя никому, DARPA ставит на технологии верификации, когда процессор, например, снабжается датчиками, реагирующими на попытку взлома.

Однако всё это великолепие может быть обеспечено только лишь при условии сохранения технологического лидерства США. Глядя на неуспехи Intel, можно преисполниться скептицизмом на этот счёт. В то же время Китай вбрасывает всё новые миллиарды в топку гонки технологий. Обе страны заказывают свои микросхемы на Тайване. Который является не только источником  продвинутых чипов. Но и наиболее вероятным театром военных действий.

-------------------------------------------

Поторопился я сказать, что автор написал книгу максимально непредвзято. Слова "нападение на мировую индустрию" и прочая "угроза" мировому рынку говорят, что этот американский историк путает угрозу интересам доминирующей на этом рынке страны с угрозой всему миру. Вот он пишет, что Китай своей инициативой Made in China 2025 пытается освоить наиболее сложные полупроводниковые технологии и завязать мировой рынок на себя. Но разве это плохо для мира, что он получит ещё один центр производства, вынуждая подвинуться монополистов, злоупотребляющих своим положением? Это плохо лишь для самих монополистов.

Также нет ничего плохого в желании добиться самодостаточности. Время показало, что данная стратегия оказалась правильной. США и их союзники уже пользуются зависимостью Китая от их технологий и вводят торговые запреты под разными поводами. Далее, желание это - вещь относительно новая. И появилось не на ровном месте. Первым звоночком был Сноуден, который показал всему миру, как Штаты его прослушивают, пользуясь своим центральном положением в IT-инфраструктуре. Вторым был Трамп, которые прямо стал обвинять Китай в уводе производства из США и грозить ответными мерами. Что оставалось делать китайцам - сидеть, сложа руки, и ждать санкций?

Если в начале книги у автора хватило благоразумия не писать о том, что Советы прекратили холодную войну по причине собственного технологического отставания, то в конце он уже не стеснялся заявить, что "холодная война решилась электронами". Это на самом деле не так. Маршал Огарков, говоря о проигрыше, не собирался при этом сдаваться. Да, отставание было, но оно не стало поводом для развала Союза и демонтажа строя его руководителями. Однако подобная точка зрения сейчас очень популярна в Вашингтоне. Пусть думают дальше. В конце концов, человек не может жить без мифов.

Продолжаем знакомиться с книгой Криса Миллера

Микросхемная война. Битва за самую критичную технологию мира.

Прорыв, совершённый Моррисом Чангом с его концепцией изготовления микросхем исключительно на заказ заставил задуматься многих: а стоит ли продолжать заниматься столь трудо- и капиталоёмким делом, как литьё микросхем? Каждое новое поколение сжирало всё больше денег и труда. Хоть и нельзя сказать это о всей индустрии: аналоговые микросхемы не были затронуты этим трендом. Здесь закон Мура не столь важен, как изощрённая схемотехника, и потому три четверти рынка сегодня делают по «древней» технологии 190 нанометров. Наверное, поэтому здесь мы имеем ситуацию, подобную началу девяностых: доминируют США, Европа и Япония. Другая ситуация с рынком DRAM, где вывоз производства в ЮВА стал обыденным делом. Лишь американский Micron сиротливо противится этой тенденции. Похоже дело обстоит и с NAND-памятью.

По мере вставания на ноги TSMC из Америки стало уходить и производство микропроцессоров. Пока у руля AMD находились динозавры наподобие Джерри Сандерса, компания считала интеграцию своим козырем. Джерри провозгласил на одной из конференций:

Слушайте меня хорошенько: настоящие мужчины имеют фабрики.

У настоящих мужчин и деньги были. А у кого их не было, тому не оставалось ничего другого, кроме чистого проектирования микросхем с аутсорсингом производства. Молодой стартап в нише компьютерной графики Nvidia начал свой бизнес с графическими процессорами в 1993 году в скромном Сан-Хосе. То были времена двухмерных картинок ранних Windows, когда идиотская скрепка в Ворде была способна заморозить весь компьютер. Помните?

Clippy

Nvidia не только проектировала GPU для трехмерной графики, но и писала весь сопутствующий софт. Их процессора могли обеспечить мощный рендеринг за счёт более совершенных архитектур, приспособленных для параллельных вычислений. Не то, что интеловские поделки. Увидев в них перспективу, компания выпустила в 2006 году CUDA: систему для программирования своих GPU на Си для общих задач, а не только графики.

Так был открыт новый обширный рынок систем параллельных вычислений. Ведь без них не обойтись ни в вычислительной химии, ни в метеорологии. И уж тем более не обойтись в искусственном интеллекте. Так «ненастоящие» мужчины, сэкономив на строительстве заводов для своих микросхем, тем не менее смогли начинить своими процессорами большинство продвинутых дата-центров. Похожим путём шла компания Qualcomm, специализирующаяся на беспроводной связи. Сегодня без их патентов невозможно сделать ни один мобильник. Специализация в современном мире бьёт универсализм. Правда, и у аутсорсинга есть свои недостатки. А у кого их нет?

Через пять лет после ухода Джерри Сандерса на пенсию AMD выделил своё производство в отдельную компанию, которую назвали GlobalFoundries. Ей пришлось конкурировать в непростом окружении. Поколения технологии обозначаются по традиции шириной затвора транзисторов микросхем, которая, начиная с 1999 года, прошла вехи от 180 до 45 нанометров. Сужение затвора до таких расстояний привело к тому, что стали сказываться квантовые эффекты, а также появлялась постоянная утечка энергии из цепи. Чтобы противостоять этому, транзисторы пришлось проектировать не в двух, а в трёх измерениях. Технология 22 нм ознаменовалась внедрением нового транзистора под названием FinFET, который содержал уже несколько затворов. Он работал быстрее предыдущих и имел более высокую плотность тока.

Двухзатворный FinFET

Но смастерить такую структуру было намного сложнее традиционной. У GlobalFoundries были неплохие шансы. Они унаследовали солидные производства в развитых странах. Многие клиенты были рады появлению конкурента TSMC, который, кстати, имел проблемы с процессом 40 нм. С Самсунгом многие боялись связываться потому у него имелся свой бизнес проектирования чипов. И тот мог подсмотреть секреты у конкурента, разместившего заказ в Южной Корее.

Однако Моррис Чанг не собирался сдаваться. Он организовал партнёрство со многими своими клиентами, капитализируя на своей нейтральности. Уйдя с поста директора, он не мог спокойно смотреть на то, как его преемник начинает экономить на всём и увольнять сотрудников. Чанг считал это пораженчеством в то время, когда айфоны начинают завоёвывать глобальный рынок. Он вернулся обратно, восстановил прямой контроль над компанией, вернул уволенных работников и стал тратить деньги на НИОКР и расширение производства. Всё это – в кризисные 2009-10 годы.

Кстати, об айфонах. У Джобса не было времени на проектирование и производство первого поколения, которое он заказал на Самсунге. Хватало в изделии и чипов других производителей: Intel, Wolfson, Infineon… С годами, однако, появился аппетит на разработку своих микросхем. Четвёртый айфон уже работал на собственном процессоре А4, созданного трудом американских, израильских и немецких специалистов.

Собирает же смартфоны по традиции Юго-Восточная Азия, главным образом Китай. В отличие от ПК, состоящего по сути из процессора с обвязкой и допускающего производство в узких географических пределах, смартфон нашпигован разнообразными микросхемами, каждая из которых имеет свою функцию и может происходить от разных производителей (как правило, с Тайваня или Южной Кореи). Apple делает свои процессоры исключительно на Тайване. Помните, читая вот это:

Спроектировано в Калифорнии, собрано в Китае

В десятые годы сказал, наконец, своё веское слово жёсткий ультрафиолет. ASML удалось поставить на службу свет с длиной волны 13,5 нанометров. Это было выдающееся достижение выдающейся техники. Посудите сами: для генерации света в установке калифорнийской фирмы Cymer требуется обстрел углекислотным лазером производства немецкой фирмы Trumpf потока миникапель олова, чтобы те превратились в плазму. 80% энергии этого лазера уходит в тепло, потому можете себе представить, на какие ухищрения пошли немецкие инженеры, чтобы отвести его. Вентиляторы подвесили в магнитном поле, чтобы они не касались других частей, снижая надёжность.

Trumpf десять лет истратил на то, чтобы сделать лазер требуемой мощности и надёжности. Получившееся изделие содержало 457329 частей. Но лазера было, конечно мало. Нужно же его ещё направить на чип посредством системы зеркал. Жёсткий ультрафиолет плохо отражается. Ведь это почти рентгеновское излучение. За дело взялись профи фирмы Цейс. Пришлось комбинировать сотню чередующихся слоёв молибдена и кремния, каждый толщиной в сотню нанометров. Выверяла луч механика, способная попасть в теннисный мячик на Луне.

Зеркальный блок Carl Zeiss

Как видим, главным умением ASML было не столько способность произвести (они делают лишь 15% своих частей), а собрать воедино и заставить работать вместе несколько тысяч подрядчиков. И заплатить им, конечно. Цейсс получил за разработку миллиард. Конструирование и производство машины жёсткого ультрафиолета поглотили десятки миллиардов долларов и десятки лет упорного труда. Оно того стоило, если посмотреть на конечный результат: устройство из сотен тысяч компонент, каждая из которых имеет средний срок службы не менее четырёх лет.

Такие масштабные траты с неясными перспективами потребовали серьёзного мужества у Морриса Чанга, Энди Гроува и других предпринимателей. Intel, TSMC и Samsung твёрдо собирались освоить жёсткий ультрафиолет. GlobalFoundries скупили производственные мощности у IBM и тоже намеревались приручить жёсткий ультрафиолет для своих процессов 7 нм. Но уверенность была не столь сильна. У них и с 28 нанометрами хватало проблем. Лицензию на 14 нм взяли у Самсунга. Короче, не хватило у них пороху (и размера), и в 2018 году работы по жёсткому ультрафиолету были остановлены. Минус один конкурент на рынке.

Кстати про Intel. В десятые годы компания продолжала потихоньку разбазаривать своё технологическое лидерство, упустив шанс разработать архитектуру для задач искусственного интеллекта. Они продолжали держаться за свою интегрированную модель с разработкой и производством в одной компании, упирая на оптимальную подгонку одного под другое. С задачей параллельных вычислений прекрасно справлялись графические процессоры разработки Nvidia. Эти процессоры пошли, как горячие пирожки. Их стали брать все IT-гиганты: Google, Amazon, Microsoft, Facebook, Tencent, Alibaba… Более того, эти гиганты и сами стали разрабатывать подобные чипы.

Монополия Intel на процессоры для дата-центров заканчивается. Новых рынков открыть не удалось. Соперничество с TSMC проиграно, несмотря на желание привлечь клиента со стороны по тайваньской модели: в десятых годах удалось найти лишь одного крупного клиента. Не удивляет, если учесть открытость TSMC в вопросах интеллектуальной собственности и конкуренцию Intel со своими потенциальными заказчиками. Доля, занимаемая на рынке, неуклонно снижается. Проблемы появились и в технологии: начиная с 2015 года переход на новые процессы с 10 и 7 нм несколько раз был отложен. Жёсткий ультрафиолет тоже идёт тяжело: к 2020 году половина всех машин, на которые кучу денег угрохал и Intel, стояла на Тайване, а у американцев ещё и конь не валялся. На рубеже десятилетий в мире осталось лишь два производителя самых современных процессоров: TSMC и Samsung. Оба – в ближайшем соседстве с Китайской Народной Республикой.

Продолжаем знакомиться с книгой Криса Миллера "Микросхемная война. Битва за самую критичную технологию мира".

В середине восьмидесятых Тайвань уже был одним из значимых центров сборки микроэлектроники. Но им хотелось большего. Почему бы не заняться производством самих чипов? Пример успеха Samsung был у всесильного министра Ли Квотинга перед глазами. В 1985 году он пригласил к себе нашего старого знакомца Морриса Чанга на ковёр. Он сказал:

Мы хотим развить индустрию полупроводников на Тайване. Скажите мне, сколько денег вам нужно.

Дело, надо сказать, было непростое. В начале десятилетия на острове уже была основана компания UMC, пытавшаяся делать микросхемы по лицензионной технологии. Однако её нельзя было назвать лидером технического прогресса. Сингапур и Малайзия тоже пытались пройти в этот сектор, но успехи у них были поскромнее, чем у корейцев. Но деваться было некуда: открывающийся миру Китай с сотнями миллионов бывших крестьян грозил выкинуть молодых тигров с рынка электронной сборки. Чанг, который к этому моменту уже был скорее техассцем, чем китайцем, получил карт-бланш и неограниченную кредитную линию. Идею делать чипы на заказ он вынашивал уже более десятилетия. Но его родная TI была не столь оптимистична на этот счёт. А тут такой случай. Удалось привлечь на свою сторону голландский Philips, который предоставил деньги, технологию и лицензии в обмен на 27,5% акций новой компании под названием TSMC. Конечно, назвать чисто частным предприятием назвать новую фирму было нельзя: отовсюду торчали уши тайваньского правительства. Ключевым фактором их последующего успеха стали тесные связи с американцами. Конструктора микросхем из США составляли большинство клиентуры. Оттуда же пришли многие специалисты, который переманил Чанг.

Он обещал, что никогда сам не будет конструировать чипы. Только на заказ! Клиент переставал опасаться конкуренции и охотнее давал свои проекты для тиражирования в кремний. Более того, произошла демократизация в индустрии: теперь не надо было строить свой завод, чтобы сделать микросхему. Достаточно было лишь отдать свой проект в печать. Позднее оказалось, что демократизация одного звена в цепи добавленной стоимости стала монополизацией другого: производство интегральных схем стало настолько сложным и дорогостоящим, что оно неизбежно концентрировалось в руках всё меньшего числа участников рынка.

В том же году, когда была основана TSMC, малоизвестный отставной офицер Жэнь Чжэнфэй организовал компанию для торговли гонконгской электроникой на просторах КНР. Идея самому производить чипы звучала в те дни абсурдно. Но всё меняется в наше время. Начальные этапы строительства социализма в стране были ознаменованы и успехами в полупроводниках. В 1965 году китайским инженерам удалось сделать первую микросхему. Правда этот же год послужил и стартом культурной революции, в ходе которой инженеров-электронщиков отправили в сельскую местность для перевоспитания. Производить транзисторы должен был уметь каждый китаец, подобно тому, как каждый занимался выплавкой стали. Великий Кормчий не доверял полупроводникам, видя в любой электронике нечто антисоциалистическое, реакционное. Он верил в ведущую роль железа и стали. Когда Мао умер, электронная индустрия лежала в руинах. В конце семидесятых Китай не имел дееспособного коммерческого производства и располагал полуторами тысячами компьютерами на всю страну. Дэн Сяопин взялся за дело, засучив рукава. Женьминь жибао в 1985 году призвала читателей не пользоваться старым лозунгом "первая машина импортирована, вторая машина импортирована, третья машина импортирована". Гораздо лучше вот так:

Первая машина импортирована, вторая сделана в Китае, третья ушла на экспорт.

Сказать - труднее, чем сделать. Huawei пришлось начать с торговли гонконгским барахлом.

В девяностых микросхемы стала делать чуть ли не вся Юго-Восточная Азия. Доля США упала за десятилетие с 37 до 19 процентов, чтобы упасть до 13 процентов ещё за следующие десять лет. Южная Корея, Сингапур, Тайвань вбрасывали гигантские суммы в производство. Корейцы, сбросив японцев с трона на рынке микросхем памяти, успешно отразили попытки других молодых тигров. Самсунгу хватило выдержки продолжать инвестировать в то время, как конкуренты были вынуждены затягивать пояса. На рубеже тысячелетий повторить успех TSMC собрался китайский предприниматель Ричард Чжан. Собрав полтора миллиарда у международных инвесторов, он организовал SMIC, которая стала строить заводы в Шанхае и Пекине.

Шанхай в 2001 году.

Китайцы заимствовали всё хорошее отовсюду, откуда только могли. Прежде всего это касалось квалифицированных кадров. Не осталось в стороне и китайское государство, поддержав инвестора. Прошёл десяток лет, и SMIC стал серьёзным конкурентом TSMC, отставая в гонке всего на пару лет. Глобализация с её выносом производства в "дешёвые" страны и ростом конкуренции принесла потребителю низкие цены и невиданные устройства.

Уменьшение размеров транзистора создавало всё новые проблемы для технологов. Как использовать фотолитографию, если длина волны света становится сравнимой с размером контактных окон, высвечиваемых этой волной? От видимого света пришлось перейти к ультрафиолету с длиной волны 193 нанометра. Потом и этого оказалось мало. Чем заменить ультрафиолет? Электронные пучки? Рентгеновское излучение? Глубокий ультрафиолет? Все эти вещи были неизучены и требовали огромных денег для освоения технологии. Эксперты расходились в оценках.

Помимо технологии, борьба разгорелась и в коммерции. Огромные деньги, которые имел не каждый, подразумевали и концентрацию на рынке. США в девяностых потеряли лидерство на рынке после ликвидации GCA. Там царили Canon и Nikon. Да, в микроэлектронике удалось отодвинуть японцев, но не в оборудовании для её производства. Единственным реальным конкурентом у них был небольшой спинофф голландской Philips под невзрачным названием ASML. Сначала у них не было ничего: ни фабрик, ни денег. В таких условиях свою продукцию оставалось делать из готовых блоков, покупаемых на стороне, а не мастерить, как японцы, самим от начала до конца. И, надо сказать, в этом голландцы преуспели. Расположение в Европе, не затронутой технологическими войнами между США и Японией, помогло получить клиентуру, не хотевшую вольно или невольно делиться секретами c конкурентами. Вспомним также, что у материнской компании Philips была существенная доля в TSMC, которые выстроили свои процессы по голландскому образцу. Это дало ASML естественный рынок для своей продукции. Эти две фирмы начали с малого. Но выросли, помогая друг другу, во флагманов индустрии.

Третьей областью соперничества была политика. Шла третья литографическая война между Штатами и Японией. Intel вложил сотни миллионов в исследования глубокого ультрафиолета, и кому можно было доверить освоение новой технологии? GCA сдулись, SVG отстали в технологии. Оставались только ASML. Несмотря на некоторую озабоченность Вашингтона, решено было довериться нидерландскому производителю, обязав его открыть производство некоторых компонентов в США. Nikon и Canon не полезли в глубокий ультрафиолет. В 2001 году последний производитель литографического оборудования SVG был поглощён ASML. Конгрессмены волновались, сенаторы писали письма Бушу-младшему о неминуемой кончине американской литографии. Но рубеж тысячелетий был временем пика американского могущества. Ничто, козалось, не могло угрожать безопасности державы в эру глобализации и взаимозависимости. Однако фотолитография в глубоком ультрафиолете оказалась не глобализована. А монополизирована.

Сборка машины с глубоким ультрафиолетом

В процессорах Intel предпочёл почивать на лаврах. Вообще, их x86-архитектуру вряд ли можно назвать лучшей. Им просто повезло воткнуть её в первый персональный компьютер фирмы IBM. Учёные из университета Беркли смогли разработать новую, более простую и эффективную RISC. Энди Гроуф поразмысливал было перейти на неё, но риск казался слишком велик. Так и живут до сих пор с наследством семидесятых в начинке не только рабочие станции, но и большинство серверных стоек. Конкурентам, таким как ARM, подвинуть Intel не удалось. Осталось лишь зарабатывать на продаже лицензий другим проектировщикам микросхем, таким, как Nintendo. Нежелание рисковать означало для Intel упущенные возможности. Они не вошли в бизнес мобильных устройств, хоть Джобс предлагал поставить их процессор в первый айфон после того, как "интелы" уже стояли в Макинтошах. Зачем шевелиться, если бабло с персоналок и серверов капает? Фокус на максимальной сиюминутной прибыли - это, конечно, нормально. Любой менеджер современной школы скажет вам это. Но это - путь в застой. С этим не сделаешь ничего нового.

"Динозавр" Intel Энди Гроув был озабочен уходом производственных мощностей из Америки. Он призывал к торговым войнам и пророчил потерю технологического лидерства завтра из-за вывода производства ширпотреба сегодня. Правда, сравнительно с восьмидесятыми, американским полупроводникам жилось не так уж плохо. Производители оборудования, такие как Applied Materials, Lam Research или KLS процветали в нулевых годах. Cadence, Synopsys и Mentor держали три четверти рынка САПР. Вашингтон посчитал, что в условиях глобализации и диверсифицирования производственных цепочек экспортные ограничения принесут больше вреда, чем пользы. Надо всего лишь бежать быстрее других в инновациях. Проблема была в том, что США не бежали быстрее других, а начинали отставать. Мрачные пророчества Гроува стали сбываться после того, как выяснилось, что доступ оборонного ведомства США к современным чипам начинает зависеть от других стран, в которые ушло их производство. В пику самодовольным политикам, не желающим никого слушать, аналитики Пентагона предупреждали ещё в 2007 году:

Похоже, лидирующее положение США в следующем десятилетии серьёзно пошатнётся.

--------------------------------------

Мне пришлось работать на строительстве одного из заводов SMIC два десятка лет тому. Могу подтвердить: китайцы с готовностью заимствовали всё, до чего могли дотянуться, подсматривая пароли по пальцам и ковыряясь в оборудовании ночами в отсутствие наладчиков. Хотя учиться им предстояло многому. Успех компании говорит, что их стремление не пропало зря.

Продолжаем знакомиться с книгой Криса Миллера "Микросхемная война. Битва за самую критичную технологию мира".

Ссылка на всю серию.

Империя нанесла ответный удар. Не все американские производители памяти ушли с рынка. Кто-то остался. И преуспел. Но далось это тяжёлой ценой безжалостного снижения издержек и упрощения производственного процесса: меньше стадий, меньше оборудования. Другого выбора у них не было. Micron научился выживать и конкурировать с японцами.

Intel вышел из становящегося для него бесперспективным рынка DRAM, но и там не обошлось без «параноидной» стратегии Энди Гроува по повышению эффективности производства. В погоне за эффективностью пришлось уволить четверть сотрудников. Стали смотреть на японцев и копировать их методы. Девизом стало «copy exactly»: копируй точно. Это помогло: выросла выручка, снизилась себестоимость.

Но не массовое дешёвое производство приносило компании успехи в прошлом. Главный приз и в этот раз был сорван в новой ходовой технике: микропроцессорах. В 1980 году был выигран скромный контракт у IBM на процессор для первого персонального компьютера. Молодой программист Билл Гейтс взялся написать операционную систему. 12 августа 1981 года первый IBM PC был выпущен на рынок. Стоила эта громоздкая коробка с Intel 8088 внутри от 1565 долларов.

IBM PC

В погоне за японцами не обошлось и без толики удачи. Начиная с середины восьмидесятых, иена стала расти. Процентные ставки ФРС, наоборот, падали. Открытая архитектура IBM PC сделала возможным клонирование этой техники. Compaq и другие производители воспользовались возможностью, и скоро они стали делать намного больше персоналок, чем сам «голубой гигант». Стремительный рост производства столь же стремительно обрушивал цены. И в каждом «писюке» стоял чипсет фирмы Intel, которая стала виртуальным монополистом на рынке ПК.

Отдавать производство на откуп японцам после того, как они стали отжимать с рынков, у Кремниевой долины не было больше резона. Нужно было найти другого производителя, и он нашёлся в лице Samsung. Южнокорейское правительство рассматривала полупроводники одним из приоритетов. Ли Гон Хи съездил в Калифорнию весной 1982 года и остался в восторге от технологии HP.

Но даже для него влезть в полупроводники было слишком рискованным начинанием. Помогло южнокорейское правительство своими деньгами и «рекомендациями» ведущим банкам страны вложиться в новое производство. Благоприятная конъюнктура на рынке после ценового пакта США с Японией помогла войти на рынок безболезненно. Американцы, обозлённые на японцев, не остались в стороне и с готовностью продавали лицензии. Враг твоего врага – твой друг.

В это же время технологическое лидерство Кремниевой долины укрепилось внедрением САПР интегральной схемотехники. Об этом уже давно мечтали Карвер Мид и Лин Конвей. Ушли времена, когда инженеры Интел вычерчивали свои схемы на ватманах. DARPA не поскупилась на финансирование исследований. И вот уже в восьмидесятых вчерашние студенты организовали новые стартапы, породив индустрию проектирования микросхем. Сегодня каждый производитель пользуется софтом одного из тех трёх стартапов, доросших до мирового лидерства. Ещё одной новой областью стали беспроводные технологии, где тон начал задавать Qualcomm, по примеру других гигантов выросший на деньги Пентагона и НАСА, а затем вышедший на гражданский потребительский рынок. Нельзя сказать, что каждый оборонный контракт приносил такую пользу. Но, благодаря тому, что иногда семя падало на плодородную почву, в конце восьмидесятых появился процессор Intel 80486: маленький кремниевый чип с миллионом транзисторов в своём брюшке.

Кристалл Intel 80486DX2

Чем плотнее паковались транзисторы в кристаллы, тем труднее становилась задача передирания технологии для СССР. Пришлось заниматься воровством не только конструкций микросхем, но и оборудования для их производства. ЦРУ заявляло, что Советы приобретали любые аспекты микроэлектронного производства, включая многие сотни машин для подготовки сырья, литографии, травления, лакирования, упаковки и тестирования. И всё же этого было мало. Кто пришлёт тебе запчасти в отсутствие договора? За недостатком снабжения пришлось ограничивать использование электроники в боевых системах. Запад не сразу понял реальных масштабов воровства технологий. Предательство агента Farewell открыла на это глаза.

Администрация Рейгана отреагировала операцией Exodus по ужесточению таможенного контроля. В результате которой были конфискованы товары на сумму около 600 миллионов долларов. Тем не менее, стратегия копирования продолжала работать. Советский Союз исправно клонировал микросхемы Интел и Моторолы. Правда, с опозданием на полдесятилетия.

Как результат этого опоздания, в восьмидесятых советские ракеты летали по заранее выработанному и сохранённому в них маршруту. А американские сами искали себе дорогу. MX падала в половине случаев в сотне метров от цели. Тополь – в 350 метрах. Отставание намечалось и в обычных вооружениях. Маршал Огарков пришёл к выводу, что преимущество США в точности ракет, противолодочной борьбе, разведке и управлении войсками может обеспечить внезапный обезоруживающий удар по ядерным арсеналам Союза.

Дисциплиной, которую продвигал Горбачёв во время визита в Зеленоград в 1987 году, делу было не помочь. Был ряд причин, замедляющих техническое развитие в позднем СССР: вмешательство КГБ, задвигающего способных, но неугодных людей на задний план, ограниченность передовых разработок военкой, изолированность от мировых ведущих производителей и, наконец, ограниченное число союзников, на которых можно было положиться в технологическом плане. Лучшее, на что оказалась способна электронная промышленность ГДР, например, не дотягивало до японских микросхем, которые были при этом вдесятеро дешевле.

Социалистический лагерь неуклонно отставал в развитии. Январь 1991 года стал наглядной демонстрацией превосходства Запада в новых системах вооружения. Самолёты с управляемые бомбами уничтожили в Заливе в 13 раз больше целей, чем обычные. И это было лишь одно из десятков новшеств. Ушли в прошлое ламповые ракеты «воздух-воздух». Микропроцессорное поколение стало вшестеро точнее. Советское оружие, находящееся на вооружении у Саддама, не помогло его армии избежать быстрого поражения. Нью-Йорк Таймс писала о триумфе кремния над сталью. Характер войны полностью изменился. Она стала, по выражению одного из советских аналитиков, «технологической операцией».

Стало уходить в прошлое и японское господство в микроэлектронике. Этому «помог» кризис 1990 года, перекрывший поток дешёвых кредитов и субсидий в перегретую отрасль. Micron и Samsung дали понять, что не только Япония может делать дёшево. Мало кто смог, подобно Sony (которые смогли утвердиться в нише распознавания образов), сохранить темп инноваций. Флеш-память была изобретена в лабораториях Toshiba уже в 1981 году. Но фирма-изобрататель не распознала потенциал открытия, и первопроходцем рынка стал Intel десятилетие спустя. И, конечно, японцы совершенно проспали подъём персональных компьютеров и связанных с ними микропроцессоров. Революция ПК пролилась золотым дождём на американские фирмы. В 1993 году Штаты вернули себе первенство в поставках полупроводников. В 1998 году Южная Корея стала крупнейшим производителем микросхем памяти. Доля японских фирм за прошедшее десятилетие упала с 90 до 20 процентов. Технологическая база для японского вызова американской гегемонии стала разрушаться.

Другой соперник США – Советский Союз – шёл дорогой полного развала. Горбачёв посетил Кремниевую долину в 1990 году, но его намерения воспользоваться идеями и технологиями будущего не сбылись. В Стенфорде советский лидер сказал:

Холодная война сегодня позади нас. Давайте не будем спорить, кто в ней победил.

Маршал Огарков в беседе с американским журналистом в 1983 году, спорить и не собирался. Он сказал за кадром:

Холодная война окончилась, и вы победили... Военная техника основана на компьютерах. Вы далеко-далеко впереди нас в компьютерах... В вашей стране любой ребёнок имеет компьютер, начиная с пятилетнего возраста.

Быстрое поражение Саддама в войне привнесло свою долю пессимизма в советские армию и спецслужбы, которые отважились на путч ГКЧП. Чрезвычайное положение продлилось всего на три дня. Это был печальный конец некогда мощной страны. Советская микроэлектроника стала начинкой для игрушек из Хэппи Мил.

------------------------------

Мне понравилось, что автор не приводит советский строй в указании причин неуспеха советской микроэлектроники. В мире были и другие страны, развивавшие у себя производство компьютеров и вынужденные впоследствии списать огромные суммы. Например, Бразилия. Они смогли сохранить самолётостроение, но не удержали компьютеры. В этой капиталоёмкой индустрии играет значительную роль технологическое лидерство, а также рынок сбыта. Меньше сбыт – выше издержки – ниже капиталовложения – ещё меньше сбыт. Выжил сильнейший, и далеко не в каждом сегменте рынка этот сильнейший оказался из Кремниевой долины. В конце концов победила глобализация с супермонополиями и международным разделением труда.

Продолжаем знакомиться с книгой Криса Миллера

Микросхемная война. Битва за самую критичную технологию мира.

Ссылка на всю серию

Восьмидесятые стали адовым десятилетием для американских производителей микросхем. После двух десятков лет непрестанного роста конкуренты из Японии стали выгонять их с насиженных рынков. Японские микросхемы мало того, что были дешевле, они ещё были неизмеримо более качественными: процент брака не превышал 0,02. Американцы же плавали в «диапазоне» между 0,09% и 0,25%. В десять раз выше! В прошлое ушли времена, когда японцев считали лишь способными исполнителями. Они оказались не менее способными новаторами. Внушительной демонстрацией этого стал Walkman – переносной кассетный аудиоплеер, созданный Sony в 1979 году. Что ж, цель превращения Японии в страну демократического капитализма оказалась достигнута. Чарли Спорк, занявшись феноменом страны восходящего солнца, констатировал, что американцам есть чему поучиться у японцев, порой ставящих свою компанию выше своей семьи.

Секретов японского чуда было несколько. Их упрекали в промышленном шпионаже. Но этим же не брезговали и американцы. Подражание другим тоже не было редкостью в Кремниевой долине. Защита собственного производителя посредством квот и пошлин? Да, это было. Как было и субсидирование микроэлектронной отрасли правительством. Но и американцы вливали огромные капиталы в свою отрасль посредством оборонных контрактов. Джерри Сандерс из AMD видел главным преимуществом Японии дешёвый капитал.

Это преимущество стало следствием борьбы ФРС США с инфляцией, в ходе которой пришлось задрать процентные ставки аж до двадцати процентов. Смею заметить, что феномен этот – родом из восьмидесятых. А в семидесятых этого преимущества не было. Ну а потом дешёвая иена послужила одной из причин, по которым в производственное оборудование в Японии инвестировалось на 60% больше, чем в Штатах. В результате этого пионеров DRAM-памяти – Intel – в считанные годы вытеснили с рынка. Строились всё новые фабрики, господство японцев упрочнялось с каждым годом.

Продажи у американцев падали не только в сегменте готовых микросхем. Производители фотолитографического оборудования тоже стали терять рынок. К началу восьмидесятых шаговые аппараты фирмы GCA расхватывали, как горячие пирожки. Но времена быстро менялись, в то время, как компания предпочла почивать на лаврах и тратить деньги, «как пьяный матрос». Когда глобальный рынок просел на 40% в середине восьмидесятых, японский Nikon, подсмотревший идею у американцев, предложил свой, более дешёвый и качественный степпер, чем отожрал существенную часть клиентуры. Доля GCA на рынке упала с 85% до 50% и продолжала сокращаться.

Растущее отставание от Японии в микроэлектронике озаботило американцев. Они поняли, что полупроводники – это нефть восьмидесятых. Без них, как без нефти, становилось невозможно жить. Гордые дельцы Кремниевой долины, почуяв запах жареного, робко поползли в Вашингтон за поддержкой. Им стал помогать Пентагон, шпигующий микросхемами свои устройства по максимуму. Вот только качеством эти микросхемы уже не блистали. Следовало ли полагаться в стратегической области на другую страну, пусть и твоего союзника? Усилиями Роберта Нойса, Энди Гроува и других лоббистов удалось снизить налоги, а также снять барьеры для инвестирования в отрасль. Другие барьеры в виде законодательных актов по защите интеллектуальной собственности были поставлены перед японцами. Появилась опасность торговой войны. В таких условиях Токио согласился на сделку, ограничив квотами поставки своих микросхем памяти на американский рынок. Мировые цены на память стали расти. Однако эти меры, перераспределив прибыли в индустрии, не смогли спасли большинство американских фирм. Последней отчаянной попыткой спасти положение стала организация концерна Sematech, который был призван продвинуть сотрудничество между отдельными компаниями и вернуть Америке технологическое лидерство в отрасли. Они облагодетельствами контрактами на новейшую литографию с глубоким ультрафиолетом «хромую утку» GCA.

И всё же, несмотря на технологическое лидерство, с продажами у компании было неважно. Они продолжали терять деньги, и даже Роберту Нойсу не удалось убедить Интел брать новое оборудование у них. В 1993 году компания перестала существовать.

Остались далеко в прошлом времена, когда Акио Морита восхищался Америкой. Теперь же он указывал, что Штаты плодят юристов, в то время, как Япония – инженеров. Более того, американские менеджеры смотрят лишь на краткосрочную выгоду, в то время, как японский менеджмент смотрит далеко вперёд. Трудовые отношения в Штатах иерархичны и старомодны. Основатель Sony прямо намекал: японская система работает лучше. Он говорил:

Мы никогда не могли бы нанести военное поражение Соединённым Штатам, но экономически мы сможем превзойти... и стать номером один в мире.

В 1989 году Морита в соавторстве с политиком правого толка Исихарой выпустил книгу под красноречивым названием Япония, которая может сказать Нет.

И если статьи Мориты ограничивались в основном бизнес-практиками, его соавтор не держал язык за зубами. Он призывал покончить со второстепенным статусом Японии в партнёрстве с США. Пора выходить на первый план! Нечего прогибаться под американцев, которые зависят от японских полупроводников. Другие японские политики тоже открыто выражали мнение, что янки никуда не денутся в их зависимости, и что Япония побеждает в экономической гонке.

Книга шокировала многих американцев. Если уж такой человек, как Морита поощряет подобную крамолу, то с этим надо было что-то делать. На правду, однако, нельзя обижаться. Господство японцев в микроэлектронике было бесспорным фактом. Продолжение этого тренда было чревато геополитическими сдвигами.

-----------------------------------------

Не зря героиня Светланы Крючковой в фильме "Курьер" хотела выйти замуж за японца. В те годы Япония считалась примером для подражания. Увы, кризис подкосил эту страну, и она хромает до сих пор. Конечно, обошлось не без давления со стороны Соединённых Штатов. Те заставили Японию поднять курс иены, что с одной стороны подняло цены на японский экспорт, а с другой - спровоцировало финансовый кризис, который спровоцировал "потерянное десятилетие" Страны Восходящего Солнца.