МОСКВА, 16 мая – ПРАЙМ, Анастасия Селезнева. Долгие годы скрытые от глаз, полупроводники стали главным компонентом, толкающим вперед целые индустрии. И пока между США и Китаем вовсю разгорается технологическая гонка, российские разработчики совершенствуют собственные производства. В условиях санкций стране нужны чипы, причем полностью отечественные. Удается ли решать эту задачу, разбирался "Прайм".
Движок прогресса
Полупроводники, если объяснять простыми словами, представляют собой особый вид материала, который составляет основу для чипов. Из полупроводников получаются элементы диод и транзистор, а уже из них состоят микросхемы. Чипы памяти используют для хранения и передачи данных частям компьютера. Микропроцессоры, называемые "сердцем" и "мозгом" техники, отвечают за выполнение операций, прописанных в машинном коде. Существуют также другие интегральные схемы, которые применяют для конкретной задачи, например, в производстве, сканировании штрих-кодов, майнинге биткоинов и так далее.
Полупроводники десятилетиями были скрыты от глаз, но при этом играли ключевую роль в технологической сфере. О своей важности чипы напомнили в период пандемии коронавируса, когда на фоне закрытия границ нарушались цепочки поставок. Как писал журнал Wired, компьютеризация практически всех процессов и областей, от автомобильной промышленности до медицины четко показала место микросхем в мировой экономике.
По данным Ассоциации полупроводниковой промышленности, мировые продажи чипов в 2022 году достигли исторического рекорда в 574,1 миллиарда долларов, хотя в 2023 году снизились на 8,2 процента, до 526,8 миллиарда долларов.
При этом, согласно отчетам World Semiconductor Trade Statistics (WSTS), прирост в четвертом квартале 2023 показал наилучший результат – 8,4 процента. Отмечается также, что наибольших показателей по выручке достигли американская Nvidia (20 миллиардов долларов), тайваньская TSMC (19,67 миллиарда долларов), южнокорейская Samsung (16,4 миллиарда долларов).
Битва титанов
Согласно отчету Ассоциации проводниковой промышленности (Semiconductor Industry Assoсiation, SIA) за 2023 год, ключевыми игроками в глобальных цепочках поставок чипов, которые стимулируют развитие отрасли и расширение рынка, являются Китай и США. Ранее оба государства объявляли о проведении политики, направленной на совершенствование внутренних полупроводниковых экосистем, а также о беспрецедентных инвестициях в производство полупроводников.
Как писала газета The New York Times в прошлом году, Вашингтон желает установить контроль над передовыми вычислительными и полупроводниковыми технологиями. В рамках этой стратегии летом 2023 года конгресс США выделил на поддержку производства чипов внутри страны 52 миллиарда долларов. Америка также попыталась устранить конкурента в технологической области, введя в октябре санкции против китайских компаний. Они затронули 28 китайских компаний, лаборатории и исследовательские институты.
Однако "гонка полупроводников" продолжилась. В феврале 2024 года издание Financial Times сообщало, что китайская компания SMIC собрала производственные линии для массового выпуска микросхем нового поколения. По данным издания, речь идет о 5-нанометровых процессорах Kirin для смартфонов премиум-класса, разработанных подразделением Huawei HiSilicon. При этом еще в прошлом году SMIC выпустила микросхемы в семь нанометров, их устанавливали в Huawei Mate 60 Pro.
А в начале апреля турецкая газета Yeni Şafak писала, что технологическое соперничество Китая и США вышло на новый уровень: Вашингтон решил внести в "черный список" компанию Huawei, которая является партнером SMIC. Пекин же, в качестве ответной меры, создаст крупнейший в мире чиповый фонд, запретит полупроводники, созданные американскими компаниями Intel и AMD в государственных учреждениях.
"Технологическая гонка между США и Китаем может привести к увеличению инноваций в области полупроводников, что в свою очередь повлияет на глобальный рынок", - заявил Александр Лебедев, академический руководитель магистратуры "Менеджмент в ритейле" Высшей школы бизнеса НИУ ВШЭ. При этом, по его словам, китайско-американское соперничество, скорее всего, не окажет влияние на стоимость электроники, поскольку важную роль на рынке полупроводников играет логистика.
Россия ищет место под Солнцем
"Несмотря на технологическое лидерство компаний из США (Intel, AMD, NVIDIA, Qualcomm), Тайваня (TSMC) и Южной Кореи (Samsung Electronics) в мире присутствуют и другие успешные производители полупроводников, например, российский производитель "Микрон" ежегодно производит миллиарды чипов, большая часть которых экспортируются, хотя об этом и не принято широко говорить", - рассказал Лебедев.
Россия на фоне санкционного давления Запада занялась производством и совершенствованием собственных чипов. В 2023 году Минпромторг выделил 2,2 миллиарда рублей на разработку материалов, а премьер-министр Михаил Мишустин поручил ведомству проработать создание рентгеновского литографа для производства микросхем. О появлении такого оборудования агентству РИА Новости рассказывали представители Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ), чьи специалисты и придумали комплекс.
Помимо этого, как заявлял замминистра промышленности и торговли Василий Шпак в рамках форума "Микроэлектроника-2023", ведомство рассчитывает на освоение серийного производства чипов по технологическим нормам 28 нанометров на 300-мм кремниевых пластинах к 2027 году.
"Ключевым параметром на рынке полупроводников является технология производства, точнее плотность, с которой полупроводники "упакованы" на плате, они измеряются в нанометрах, наиболее передовые, из которых сейчас ориентированы на технологию 3 нм", - отметил Лебедев.
Однако, как подчеркнул эксперт, нельзя сказать, что в любом электронном мозгу должны быть именно столь плотно упакованные микросхемы. "Стоит помнить о физических ограничениях уплотнения существующих технологических принципов и кажется, что следующий глобальный технологический рывок будет основан уже на принципах квантовых расчетов", - добавил он.
Так, в этом году команда научно-образовательного центра Функциональные Микро/Наносистемы (НОЦ ФМН) — совместного кластера МГТУ им. Н.Э. Баумана и ФГУП "ВНИИА им. Н.Л. Духова" разработала технологию изготовления фотонных интегральных схем. Команда также заявляла о запуске первого в России серийного производства сверхпроводниковых квантовых процессоров.
Кроме того, ученые Московского физико-технического института запустили первый в России 12-кубитный квантовый процессор для квантового машинного обучения на основе сверхпроводников.