Chip War: The Fight for the World's Most Critical Technology - Chris Miller

сочетались научные знания, производственные ноу-хау и дальновидное бизнес-мышление. В Калифорнии было много инженеров, получивших образование в авиационной или радиопромышленности, окончивших Стэнфорд или Беркли, каждый из которых был обеспечен оборонными долларами, поскольку американские военные стремились закрепить свое технологическое преимущество. Однако культура Калифорнии имела не меньшее значение, чем экономическая структура. Люди, покинувшие Восточное побережье Америки, Европу и Азию, чтобы создать индустрию микросхем, часто ссылались на ощущение безграничных возможностей, принимая решение о переезде в Силиконовую долину. Для самых умных инженеров и самых креативных предпринимателей в мире просто не было более интересного места.

Как только индустрия производства микросхем сформировалась, ее оказалось невозможно вытеснить из Силиконовой долины. Сегодня в цепочке поставок полупроводников используются компоненты из многих городов и стран, но почти каждая микросхема по-прежнему связана с Силиконовой долиной или производится с помощью инструментов, разработанных и изготовленных в Калифорнии. Огромный запас научных знаний Америки, развиваемый за счет государственного финансирования исследований и усиленный способностью переманивать лучших ученых из других стран, обеспечивает базовые знания, способствующие технологическому прогрессу. Сеть венчурных фирм и фондовые рынки страны обеспечивают стартовый капитал, необходимый новым компаниям для развития, и безжалостно вытесняют неудачные компании. В то же время крупнейший в мире потребительский рынок США обеспечил рост, который позволил финансировать десятилетия исследований и разработок новых типов микросхем.

Другие страны не смогли справиться с этой задачей самостоятельно, но добились успеха, глубоко интегрировавшись в цепочки поставок Силиконовой долины. В Европе существуют изолированные островки полупроводникового опыта, в частности, в производстве станков, необходимых для изготовления микросхем, и в разработке архитектур микросхем. Правительства азиатских стран - Тайваня, Южной Кореи и Японии - пробивали себе дорогу в чип-индустрию путем субсидирования компаний, финансирования программ обучения, поддержания заниженного валютного курса и введения тарифов на импорт микросхем. Эта стратегия позволила добиться определенных возможностей, которые не могут повторить другие страны, но они добились своего в партнерстве с Кремниевой долиной, продолжая в основном полагаться на американские инструменты, программное обеспечение и клиентов. В то же время наиболее успешные американские компании, производящие микросхемы, создали цепочки поставок, которые протянулись по всему миру, снижая затраты и производя опыт, который позволил реализовать закон Мура.

Сегодня, благодаря закону Мура, полупроводники встроены в каждое устройство, требующее вычислительной мощности, а в эпоху Интернета вещей это означает практически каждое устройство. Даже в таких столетних продуктах, как автомобили, сегодня часто встречаются микросхемы стоимостью в тысячу долларов. Большая часть мирового ВВП производится с помощью устройств, основанных на полупроводниках. Для продукта, который не существовал семьдесят пять лет назад, это необычайный подъем.

Когда в августе 2020 г. корабль USS Mustin отправился на юг, мир только начинал задумываться о нашей зависимости от полупроводников и зависимости от Тайваня, где производятся чипы, обеспечивающие треть всей новой вычислительной мощности, которую мы используем каждый год. Тайваньская компания TSMC производит почти все самые современные процессорные чипы в мире. Когда в 2020 году COVID обрушился на мир, он нарушил работу всей индустрии чипов, в том числе. Некоторые заводы были временно закрыты. Снизились закупки чипов для автомобилей. Спрос на микросхемы для ПК и центров обработки данных резко возрос, поскольку многие люди готовились работать дома. Затем, в течение 2021 г., произошла серия аварий - пожар на японском полупроводниковом предприятии, ледяные бури в Техасе, центре производства микросхем в США, и новый виток блокировок COVID в Малайзии, где собираются и тестируются многие микросхемы, - которые усилили эти сбои. Внезапно многие отрасли промышленности, расположенные далеко от Кремниевой долины, столкнулись с проблемой нехватки микросхем. Крупные автопроизводители, от Toyota до General Motors, вынуждены были на несколько недель закрывать заводы из-за невозможности приобрести необходимые им полупроводники. Нехватка даже самых простых микросхем приводила к закрытию заводов на противоположном конце света. Казалось бы, это идеальный пример неправильной глобализации.

Политические лидеры США, Европы и Японии десятилетиями не задумывались о полупроводниках. Как и все мы, они думали, что "технологии" означают поисковые системы или социальные сети, а не кремниевые пластины. Когда Джо Байден и Ангела Меркель спрашивали, почему закрываются автомобильные заводы в их странах, ответ был скрыт за цепочками поставок полупроводников, вызывающими недоумение своей сложностью. Типичный чип может быть разработан по чертежам британской компании Arm, принадлежащей Японии, группой инженеров в Калифорнии и Израиле с использованием программного обеспечения из США. После завершения разработки проект отправляется на предприятие в Тайване, которое закупает в Японии сверхчистые кремниевые пластины и специальные газы. Дизайн вырезается на кремнии с помощью одного из самых точных в мире станков, способных травить, наносить и измерять слои материалов толщиной в несколько атомов. Эти инструменты производятся в основном пятью компаниями - одной голландской, одной японской и тремя калифорнийскими, без которых производство современных чипов практически невозможно. Затем чип упаковывается и тестируется, часто в Юго-Восточной Азии, после чего отправляется в Китай для сборки в телефон или компьютер.

Если хоть один из этапов процесса производства полупроводников прервется, это поставит под угрозу мировые поставки новых вычислительных мощностей. В эпоху ИИ часто говорят, что данные - это новая нефть. Однако реальное ограничение, с которым мы сталкиваемся, заключается не в наличии данных, а в вычислительной мощности. Существует конечное число полупроводников, способных хранить и обрабатывать данные. Их производство умопомрачительно сложно и ужасающе дорого. В отличие от нефти, которую можно купить во многих странах, производство вычислительных мощностей зависит от целого ряда "дросселей": инструментов, химикатов и программного обеспечения, которые зачастую производятся несколькими компаниями, а иногда и одной. Ни одна другая отрасль экономики не зависит так сильно от небольшого числа компаний. Чипы из Тайваня ежегодно обеспечивают 37% новых вычислительных мощностей в мире. Две корейские компании производят 44% всех микросхем памяти в мире. Голландская компания ASML производит 100% всех мировых станков для экстремальной ультрафиолетовой литографии, без которых производство новейших микросхем просто невозможно. По сравнению с этим 40-процентная доля ОПЕК в мировой добыче нефти выглядит не очень впечатляюще.

Глобальная сеть компаний, ежегодно выпускающая триллион микросхем нанометрового масштаба, - это триумф эффективности. Но это также и поразительная уязвимость. Сбои, вызванные пандемией, дают лишь представление о том, что может сделать с мировой экономикой одно удачно расположенное землетрясение. Тайвань расположен на линии разлома, на которой еще в 1999 году произошло землетрясение силой 7,3 балла по шкале Рихтера. К счастью, оно лишь на несколько дней вывело из строя производство микросхем. Однако более сильное землетрясение на Тайване - лишь вопрос времени. Разрушительное землетрясение может также ударить по Японии, сейсмоопасной стране, производящей 17% всех чипов в мире, или по