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

Чтобы снизить риск задержек, она решила лицензировать 14-нм техпроцесс у Samsung, а не разрабатывать его своими силами, что не говорит о ее уверенности в своих научно-исследовательских разработках.

К 2018 году компания GlobalFoundries закупила несколько инструментов для EUV-литографии и устанавливала их на своем самом современном предприятии Fab 8, когда руководство компании приказало остановить работы. Программа EUV сворачивалась. GlobalFoundries отказывается от производства новых, передовых узлов. Она отказывается от 7-нм техпроцесса на основе EUV-литографии, разработка которого уже обошлась в 1,5 млрд. долл. и потребовала бы сопоставимых дополнительных затрат для запуска в эксплуатацию. Финансовые позиции TSMC, Intel и Samsung были достаточно сильны, чтобы бросить кости и надеяться, что они смогут реализовать EUV. Компания GlobalFoundries решила, что ей, как литейному предприятию среднего размера, никогда не удастся сделать 7-нм техпроцесс финансово жизнеспособным. Она объявила о прекращении производства все более мелких транзисторов, на треть сократила расходы на НИОКР и быстро вышла на прибыль после нескольких лет убытков. Создание новейших процессоров оказалось слишком дорогим для всех, кроме крупнейших чипмейкеров мира. Даже глубокие карманы королевских семей Персидского залива, владевших GlobalFoundries, были недостаточно глубоки. Число компаний, способных производить новейшие логические микросхемы, сократилось с четырех до трех.

 

Глава 41. Как

Intel

забыла об инновациях

 

По крайней мере, США могли рассчитывать на Intel. Компания занимала беспрецедентное положение в полупроводниковой отрасли. Прежнее руководство давно ушло из жизни - Энди Гроув умер в 2016 г., а Гордон Мур, которому уже за девяносто, уехал на Гавайи, - но репутация компании, выпустившей на рынок память DRAM и изобретшей микропроцессор, осталась. Ни у одной компании не было более успешного сочетания инновационного дизайна микросхем и производственного мастерства. Архитектура Intel x86 оставалась отраслевым стандартом для ПК и центров обработки данных. Рынок ПК находился в состоянии стагнации, так как казалось, что почти у каждого уже есть компьютер, но он оставался для Intel удивительно прибыльным, обеспечивая миллиарды долларов в год, которые можно было реинвестировать в НИОКР. В течение 2010-х годов компания тратила на НИОКР более 10 млрд. долл. в год, что в четыре раза больше, чем у TSMC, и в три раза больше, чем весь бюджет DARPA. Лишь несколько компаний в мире тратили больше.

Когда индустрия микросхем вступила в эру EUV, Intel, казалось, могла занять доминирующее положение. Компания сыграла решающую роль в появлении EUV, благодаря тому, что в начале 1990-х годов Энди Гроув сделал ставку на эту технологию в размере 200 млн. долл. Теперь, после миллиардных инвестиций, значительная часть которых поступила от Intel, компания ASML наконец-то сделала технологию реальностью. Однако вместо того, чтобы воспользоваться преимуществами новой эры уменьшающихся транзисторов, Intel растратила свое преимущество, пропустив основные сдвиги в архитектуре полупроводников, необходимые для искусственного интеллекта, а затем запустила свои производственные процессы и не смогла угнаться за законом Мура.

Сегодня Intel остается чрезвычайно прибыльной. Она по-прежнему является крупнейшим и самым передовым американским производителем микросхем. Однако ее будущее находится под большим вопросом, чем когда-либо после решения Гроува в 1980-х годах отказаться от памяти и сделать ставку на микропроцессоры. У компании еще есть шанс вернуть себе лидирующие позиции в ближайшие полдесятилетия, но с такой же легкостью она может прекратить свое существование. На карту поставлена не просто одна компания, а будущее американской индустрии производства микросхем. Без Intel не останется ни одной американской компании, ни одного предприятия за пределами Тайваня или Южной Кореи, способного производить самые современные процессоры.

В 2010-е годы Intel вошла в Кремниевую долину в качестве аутсайдера. Большинство крупнейших американских компаний, работающих на рынке логических микросхем, включая заклятого конкурента Intel - AMD, продали свои заводы и сосредоточились только на проектировании. Intel же упорно придерживалась интегрированной модели, объединяющей разработку и производство полупроводников в одной компании, что, по мнению ее руководителей, по-прежнему является лучшим способом выпуска микросхем. По мнению руководителей Intel, процессы проектирования и производства оптимизированы друг для друга. У TSMC, напротив, не было другого выбора, кроме как внедрять типовые производственные процессы, которые могли бы одинаково хорошо работать как в процессорах для смартфонов Qualcomm, так и в серверных чипах AMD.

Intel была права, когда считала, что интегрированная модель дает определенные преимущества, но у нее есть и существенные недостатки. Поскольку TSMC производит микросхемы для многих компаний, она сейчас изготавливает почти в три раза больше кремниевых пластин в год, чем Intel, поэтому у нее больше возможностей для оттачивания своих технологий. Более того, если Intel видела угрозу в начинающих разработчиках микросхем, то TSMC видела потенциальных заказчиков услуг по производству. Поскольку у TSMC было только одно ценностное предложение - эффективное производство, ее руководство неустанно фокусировалось на изготовлении все более совершенных полупроводников с меньшими затратами. Руководителям Intel пришлось разделить свое внимание между проектированием и производством чипов. В итоге они не справились ни с тем, ни с другим.

Первой проблемой Intel стал искусственный интеллект. К началу 2010-х годов основной рынок компании - поставка процессоров для ПК - пришел в упадок. Сегодня, кроме геймеров, почти никто не обновляет свой ПК при выходе новой модели, и большинство людей не задумываются о том, какой процессор стоит внутри. Другой основной рынок Intel - продажа процессоров для серверов в центрах обработки данных - в 2010-х годах переживал бум. Amazon Web Services, Microsoft Azure, Google Cloud и другие компании построили сети огромных центров обработки данных, которые обеспечили вычислительную мощность, позволившую создать "облако". Большинство данных, которые мы используем в Интернете, обрабатываются в одном из дата-центров этих компаний, каждый из которых напичкан чипами Intel. Но в начале 2010-х годов, как раз когда Intel завершила завоевание ЦОД, требования к вычислительной технике начали меняться. Новым трендом стал искусственный интеллект - задача, для решения которой основные чипы Intel были мало приспособлены.

Начиная с 1980-х годов Intel специализируется на производстве микросхем типа CPU (центральный процессор), одним из примеров которых является микропроцессор в ПК. Именно эти микросхемы служат "мозгом" компьютера или центра обработки данных. Это рабочие лошадки общего назначения, способные в равной степени открыть веб-браузер или запустить Microsoft Excel. Они могут выполнять множество различных вычислений, что делает их универсальными, но эти вычисления выполняются последовательно, один за другим.

Можно запустить любой алгоритм ИИ на процессоре общего назначения, но масштабы вычислений, необходимых для ИИ, делают использование процессоров непомерно дорогим. Стоимость обучения одной модели ИИ - используемых чипов и потребляемой ими электроэнергии - может исчисляться миллионами долларов. (Чтобы научить компьютер распознавать кошку, нужно показать