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

Его специальностью были продажи, но Сандерс никогда не мечтал отказаться от производственных мощностей AMD, даже когда появление таких литейных заводов, как TSMC, позволило крупным компаниям, производящим микросхемы, задуматься о продаже своих производственных мощностей и передаче их на аутсорсинг литейным заводам в Азии. Вступив в 1980-х годах в борьбу с японцами за долю рынка DRAM, а в 1990-х годах - с Intel за рынок ПК, Сандерс был предан своим заводам. Он считал, что они имеют решающее значение для успеха AMD.

Однако даже он признал, что зарабатывать деньги, владея и эксплуатируя фабрику, становится все труднее. Проблема была проста: каждое поколение технологических усовершенствований делало фабрики более дорогими. Моррис Чанг пришел к аналогичному выводу несколькими десятилетиями ранее, и именно поэтому он считал бизнес-модель TSMC более совершенной. Такая литейная компания, как TSMC, могла производить чипы для многих разработчиков микросхем, извлекая из огромных объемов производства эффективность, которую другим компаниям было бы трудно повторить.

Не все сектора чип-индустрии столкнулись с подобной динамикой, но многие - да. К 2000-м годам полупроводниковую отрасль было принято разделять на три категории. К "логике" относятся процессоры, на которых работают смартфоны, компьютеры и серверы. Под "памятью" понимается DRAM, обеспечивающая кратковременную память, необходимую компьютерам для работы, и флэш-память, называемая также NAND, которая запоминает данные на длительное время. Третья категория микросхем более обширна, в нее входят аналоговые микросхемы, например датчики, преобразующие визуальные или звуковые сигналы в цифровые данные, радиочастотные микросхемы, обеспечивающие связь с сетями сотовой связи, и полупроводники, управляющие потреблением электроэнергии устройствами.

Эта третья категория не зависит в основном от закона Мура в плане повышения производительности. Продуманный дизайн имеет большее значение, чем уменьшение размеров транзисторов. Сегодня около трех четвертей микросхем этой категории производятся на процессорах с размерами или превышающими 180 нанометров - технология производства, которая была впервые применена в конце 1990-х годов. В результате экономика этого сегмента отличается от экономики микросхем логики и памяти, которые должны постоянно уменьшать размеры транзисторов, чтобы оставаться на передовых позициях. Фабрики по производству таких микросхем, как правило, не нуждаются в том, чтобы каждые несколько лет переходить на самые маленькие транзисторы, поэтому они существенно дешевле: в среднем требует четверти капитальных вложений по сравнению с передовой фабрикой по производству логических микросхем или микросхем памяти. Сегодня крупнейшими производителями аналоговых микросхем являются американские, европейские или японские компании. Большая часть их продукции также производится в этих трех регионах, и лишь небольшая часть - на Тайване и в Южной Корее. Крупнейшим производителем аналоговых микросхем на сегодняшний день является компания Texas Instruments, которая не смогла создать монополию по типу Intel в экосистемах ПК, центров обработки данных и смартфонов, но остается средним и высокоприбыльным производителем микросхем с обширным каталогом аналоговых микросхем и датчиков. В настоящее время существует множество других американских производителей аналоговых микросхем, таких как Onsemi, Skyworks, Analog Devices, а также аналогичные компании в Европе и Японии.

На рынке памяти, напротив, доминирует неуклонное стремление к переносу производства на несколько предприятий, в основном в Восточной Азии. Вместо разрозненных поставщиков, сосредоточенных в странах с развитой экономикой, два основных типа микросхем памяти - DRAM и NAND - производятся всего несколькими компаниями. Для микросхем памяти DRAM - типа полупроводников, определившего в 1980-х годах противостояние Кремниевой долины с Японией, - стоимость современной фабрики может составлять 20 млрд. долл. Раньше насчитывались десятки производителей DRAM, а сегодня их всего три. В конце 1990-х годов несколько японских производителей DRAM, испытывавших трудности, были объединены в одну компанию Elpida, которая пыталась конкурировать с Micron из Айдахо, а также с корейскими Samsung и SK Hynix. К концу 2000-х годов эти четыре компании контролировали около 85% рынка. Тем не менее Elpida боролась за выживание и в 2013 году была куплена компанией Micron. В отличие от Samsung и Hynix, которые производят большую часть своей DRAM в Южной Корее, в результате длительной череды приобретений у "Микрона" появились заводы по производству DRAM в Японии, Тайване, Сингапуре и США. Государственные субсидии в таких странах, как Сингапур, стимулировали Micron к сохранению и расширению производственных мощностей в этих странах. Таким образом, несмотря на то, что американская компания входит в тройку крупнейших мировых производителей DRAM, большая часть производства DRAM находится в Восточной Азии.

Рынок NAND, другого основного типа микросхем памяти, также ориентирован на Азию. Крупнейший игрок - компания Samsung, , поставляет 35% рынка, остальное производят корейская Hynix, японская Kioxia и две американские фирмы - Micron и Western Digital. Корейские компании производят микросхемы почти исключительно в Корее или Китае, в то время как в США производится лишь часть NAND-накопителей Micron и Western Digital, а остальное производство осуществляется в Сингапуре и Японии. Как и в случае с DRAM, хотя американские фирмы играют важную роль в производстве NAND, доля производства в США существенно ниже.

Однако второе место Америки по выпуску микросхем памяти не является чем-то новым. Он берет свое начало в конце 1980-х годов, когда Япония впервые обогнала США по объему выпуска DRAM. Существенным сдвигом последних лет стало падение доли логических микросхем, производимых в США. Сегодня строительство современной фабрики по производству логики обходится в 20 млрд. долларов - это огромные капиталовложения, которые могут позволить себе немногие компании. Как и в случае с микросхемами памяти, существует зависимость между количеством производимых компанией микросхем и их выходом - количеством реально работающих микросхем. Учитывая преимущества масштаба, число фирм, производящих микросхемы передовой логики, неуклонно сокращается.

За исключением Intel, многие ключевые американские производители логических микросхем отказались от своих заводов и перевели производство на аутсорсинг. Другие бывшие крупные игроки, такие как Motorola или National Semiconductor, обанкротились, были куплены или столкнулись с сокращением своей доли на рынке. На смену им пришли безфабричные компании, которые часто нанимали разработчиков микросхем из старых полупроводниковых фирм, а производство передавали на аутсорсинг TSMC или другим литейным заводам в Азии. Это позволило компаниям, не имеющим фабрик, сосредоточиться на своей сильной стороне - проектировании микросхем, не требуя одновременного опыта производства полупроводников.

Пока Сандерс занимал пост генерального директора, основанная им компания AMD оставалась в сфере производства логических микросхем, таких как процессоры для ПК. Руководители Кремниевой долины старой закалки продолжали настаивать на том, что разделение производства полупроводников и их проектирования приводит к неэффективности. Но именно культура, а не деловые соображения, позволяла так долго сохранять интеграцию проектирования и производства микросхем. Сандерс еще помнил времена, когда Боб Нойс возился в лаборатории Fairchild. Его аргументы в