Полупроводники: дорогостоящий план Европы достичь вершины среди производителей микрочипов

Великолепие Версаля, роскошного памятника европейской власти, обеспечило подходящую интересную обстановку для обсуждения того, что является самым амбициозным и дорогостоящим высокотехнологичным промышленным проектом континентальной Европы.

Французский президент Эмманюэль Макрон провел встречу главой Intel Пэтом Гелсинджером (Pat Gelsinger) во дворце 17-го века в пригороде Парижа, во время конференции в конце прошлого месяца, и одна тема была главной на этой встрече.

ЕС стремится попасть в общемировую премьер-лигу производства полупроводников, установив для себя цель удвоить свою долю на мировом рынке микрочипов к 2030 году.

Intel заняла центральное место в этих амбициях, с предложением по строительству в ЕС совершенно нового брендового завода полупроводников стоимостью $20 млрд.

Проект получил широкую поддержку в Брюсселе, так как является самым амбициозным шагом к более широкой «стратегической автономии» - то есть, к снижению уязвимости континентальной Европы от сбоев в поставках микрочипов и геополитического риска.

Для чиновников ЕС сбои в поставках, которые в настоящее время охватили полупроводниковую отрасль и препятствуют производству в критически важном для ЕС автомобильном секторе, - только подчеркивают потребность в ответных действиях.

Глобальное производство полупроводниковых пластин (по регионам и технологии в нанометрах, на декабрь 2020).
Глобальное производство полупроводниковых пластин (по регионам и технологии в нанометрах, на декабрь 2020).

* Данные по Европе включают Израиль, где у Intel есть завод, выпускающий 10-нм чипы.

Риски также заключаются в том, чтобы сильно полагаться на производство полупроводниковой продукции в Тайване, учитывая опасения в намерениях Китая относительно этого острова и его уязвимости к землетрясениям.

Если ряд стран, в том числе Китай, Южная Корея, Тайвань и США, инвестируют больше средств в развитие своих полупроводниковых отраслей, то «не должна ли Европа сделать то же самое?» - спрашивает комиссар внутреннего рынка ЕС Тьерри Бретон (Thierry Breton).

Однако, вопрос, адресованный ЕС, когда она готовится приступить к этому предприятию, заключается также в том, не приведет ли этот проект в конечном итоге к грандиозной растрате больших сумм государственных средств, преследуя геополитические амбиции, которые могут не соответствовать промышленной и рыночной логике.

Хотя Европа имеет сильные стороны в некоторых областях цепочки поставок полупроводников, она отстает от Азии, в частности, когда речь идет о производстве наиболее высокотехнологичных микрочипов.

Руководители компаний этого сектора предупреждают, что для изменения этой картины потребуются годы усилий и огромные суммы государственных средств - в то время, когда страны Азии и США также выделяют десятки миллиардов долларов субсидий в этот сектор.

Президент Франции Эммануил Макрон (справа) с главой Intel Патриком Гелсинджером во время встречи международных лидеров бизнеса в Версале в июне 2021 года.
Президент Франции Эммануил Макрон (справа) с главой Intel Патриком Гелсинджером во время встречи международных лидеров бизнеса в Версале в июне 2021 года.

«Это будет очень, очень дорого», - говорит Питер Ханбери, партнер Bain & Co., который  специализируется на полупроводниковой технологии, - «Европе потребуются долгие годы, чтобы развивать те технологии, о которых говорят политики».

Нацелившись против голиафов отрасли микрочипов, особенно Samsung в Южной Корее, тайваньской TSMC и Intel, - Европа выглядит мелкой рыбешкой, с долей рынка менее 10%.

Например, TSMC строит фабрику для производства 3-нм чипов, которые, как ожидается, будут примерно на 15% быстрее, чем 5-нм микрочипы и будут использовать на 30% меньше энергии.

Европа же в настоящее время имеет лишь несколько фабрик, которые производят чипы на пластинах тоньше 22 нм. Производство Intel в Ирландии является исключением, поскольку выпускает 14-нм чипы, и стремится перейти на 7-нм технологию.

Собственный сектор микрочипов Европы в основном не пытается конкурировать с крупными азиатскими и американскими игроками, когда речь идет о производстве самых передовых чипов, которые используются на передовых компьютерах, телефонах и других устройствах.

Вместо этого руководители компаний рынка ЕС, такие как немецкая Infineon, NXP в Нидерландах, и французско-итальянская STMicroelectronics, сосредоточили свои усилия на поставке микрокомпонентов для отраслей автомобильной, аэрокосмической и промышленной автоматизации, среди прочего.

Сторонники нынешней модели утверждают, что в условиях нынешней глобальной цепочки поставок полупроводников, Европа должна специализироваться на областях, в которых она сильна, а не стремиться конкурировать с гигантами, подобными TSMC.

Тайваньская компания потратила десятилетия, укрепляя свою мировую позицию в качестве крупнейшего производителя и поставщика микрочипов, а также планирует капитальные инвестиции в размере $100 млрд. в течение следующих трех лет.

Они указывают на неудачные попытки Китая конкурировать с мировыми лидерами отрасли, утверждая, что ЕС должен сосредоточиться на своих ключевых сильных сторонах, а не передовых технологиях, учитывая их огромную стоимость.

Азиатско-тихоокеанские производители микрочипов компании сейчас лидируют по капитальным инвестициям (данные по регионам в %, 1990-2019 г.)
Азиатско-тихоокеанские производители микрочипов компании сейчас лидируют по капитальным инвестициям (данные по регионам в %, 1990-2019 г.)

Однако сторонники ренессанса полупроводников в Брюсселе утверждают, что такого рода мышление является безнадежно самодовольным, и обвиняют производителей ЕС в том, что они не осуществляли достаточные инвестиции в течение многих лет.

В июле 2021 года Еврокомиссия анонсировала создание «полупроводникового альянса», - государственно-частного партнерства, направленного на коммерциализацию новых технологий в этой области.

«Существует геостратегическая потребность в том, чтобы перебалансировать цепочку поставок полупроводников», - говорит один из чиновников ЕС, - «Скоро появится огромный рынок для передовой 2-нм технологии полупроводников, например, в отрасли беспилотных автомобилей, и Европа должна быть частью этого. Учитывая, сколько времени потребуется, чтобы построить эти фабрики, мы должны начинать прямо сейчас».

Безопасность цепочки поставок полупроводников.

Бретон, бывший руководитель телекоммуникационной компании, стремится быть на переднем крае этих усилий. Французский комиссар ЕС утверждает, что в ЕС уже есть установившаяся «экосистема» высокотехнологичных исследований и производства полупроводников, которая может служить платформой для новых стремлений.

В июне 2021 года он стремился подчеркнуть этот момент, во время своего визита в IMAC, научно-исследовательский центр нанотехнологий в Лёвене, недалеко от Брюсселя, который используется крупнейшими технологическими компаниями, включая TSMC, Intel и Samsung, - для создания прототипов микрочипов.

Во время экскурсии по чистому помещению (производственное помещение с высочайшей степенью защиты от пыли и других загрязнений) площадью 5,200 кв.м., оснащенному самым современным оборудованием для микрочипов в мире, в том числе от голландского лидера рынка ASML, Бретон расспрашивал руководство от технологии микрочипов следующего поколения - менее 2 нм.

«Я хочу, чтобы все поняли - сегодня мы на месте водителя, когда дело доходит до передовых технологий для полупроводников», - заявил Бретон.

Во время недавнего интервью для Financial Times, Бретон заявил, что ЕС сейчас имеет уникальную возможность реализовать план экономического восстановления отрасли стоимостью €800 млрд., выделив государственные инвестиции от стран-членов ЕС в отрасль производства микрочипов.

Тьерри Бретон (Thierry Breton), Комиссар ЕС по внутреннему рынку и бывший руководитель France Telecom, позиционирует себя на переднем крае усилий по развитию отрасли.
Тьерри Бретон (Thierry Breton), Комиссар ЕС по внутреннему рынку и бывший руководитель France Telecom, позиционирует себя на переднем крае усилий по развитию отрасли.

Эта стратегическая задача потребует государственных денег «на следующее десятилетие или несколько десятилетий», - признал он, утверждая, что благодаря специалистам, включая ASML и IMAC, у ЕС уже есть внушительная платформа.

«Геополитическое напряжение, вероятно, будет еще долгим», - заявил он, добавив, что Европа должна «обеспечить безопасность поставок микрочипов для своих компаний и сограждан».

В усилиях ЕС, наряду с полупроводниковым альянсом, примут участие государства-члены, объединяющиеся в новый так называемый  Important Project of Common European Interest (Важный проект общеевропейских интересов), который стремится помочь реализации крупных трансграничных проектов.

Ни один регион не доминирует на полупроводниковом рынке во всех областях - от дизайна до производства. Соотношение продаж, 2018 (%).
Ни один регион не доминирует на полупроводниковом рынке во всех областях - от дизайна до производства. Соотношение продаж, 2018 (%).

Но, несмотря на имеющиеся доморощенные сильные стороны, рекламируемые Бретоном, его стратегия сильно полагается на приобретение иностранных технологий и ноу-хау, которые будут поставляться, по крайней мере, первоначально, американской Intel, учитывая ограниченное количество передового производства в Европе.

«Вопрос в том, сможет ли Европа перейти к передовому производству сама, что является очень рискованным и дорогостоящим путем, или мы можем упростить задачу с помощью Intel», - говорит один итальянский чиновник, - «Какую роль мы будем играть? Окажем ли мы Intel государственную поддержку или создадим партнерство и полноценную европейскую экосистему производства полупроводников?»

Дизайн или производство?

Предложение Intel вызвало противоборство стран ЕС за возможность добиться расположения от Гелсинджера, с предложениями по строительству фабрик и исследовательских центров, привлечению квалифицированной рабочей силы и огромными государственными субсидиями.

Intel ищет государственную поддержку стоимостью во много миллиардов евро за новую европейскую фабрику. Не раскрывая конкретных чисел, Грег Слейтер, руководитель по вопросам регулирования Intel, сообщил, что ЕС на 30-40% «не выгоден по затратам» по сравнению с производством в Азии, и что во многом эта разница компенсируется государственной поддержкой.

Суммы инвестиций должны быть огромными, судя по инвестиционным программам в других местах.

Южная Корея предлагает девятилетнюю инвестиционную программу стимулирования в размере $450 млрд., в то время как США говорят о выделении более $50 млрд. для своей полупроводниковой промышленности.

Кроме того, Intel потребуется 1,000 акров (405 га) производственной площади с разработанной инфраструктурой, способной вместить до 8 фабрик по производству микрочипов. Intel рассматривает Германию, Нидерланды, Францию ​​и Бельгию в качестве потенциальных мест для производства.

Intel вряд ли начнет сразу с 2-нм производства, так ей еще предстоит освоить этот уровень технологий, хотя ее производство 10-нм микрочипов уже является очень продвинутым.

Компания соревнуется с азиатскими конкурентами, отдавая на аутсорсинг часть своего производства процессоров в TSMC. Слейтер сообщил, что переход на 2-нм производство произойдет в зависимости от того, когда именно откроется первая фабрика.

Фабрика TSMC в Китае. Компания построила фабрику для производства 3-нм микрочипов, которые предположительно будут до 70% быстрее, чем те, что производятся сейчас.
Фабрика TSMC в Китае. Компания построила фабрику для производства 3-нм микрочипов, которые предположительно будут до 70% быстрее, чем те, что производятся сейчас.

Но не все руководители компаний убеждены в новых амбициях Европы, а также в частности, политическим шумом, сопровождающим цель организацию производства самых передовых чипов по 2-нм технологии.

Они утверждают, что Европейская комиссия не сделала выводы из провала предыдущей кампании, запущенной в 2013 году, задачей которой было поднять долю рынка Европы.

Европейским производителям, такие как автопроизводители, просто не нужно так много высокотехнологичных микрочипов, утверждает Дженс Дрюс, исполнительный директор GlobalFoundries из Абу-Даби, которая производит самые передовые чипы в Европе на своей фабрике в Саксонии в Германии.

«По моей оценке 90% европейских потребностей в микрочипах до конца этого десятилетия будут по-прежнему относиться к технологии выше 10 нм», - говорит Дрюс, - «Моя убедительная рекомендация состоит в том, чтобы не гнаться за нанометрами, а разобраться в наших промышленных потребностях и в том, какие технологии лучше для них подходят».

«Нанометры - это всего лишь один из показателей технологии, а в отрасли сейчас все намного сложнее. Сосредоточение усилий только на нанометрах - это ключевая слабость в стратегии Европейской комиссии».

Ян-Питер Кляйнханс, директор проекта по технологиям и геополитике в Stiftung Neue Verantwortung, исследовательском центре в Берлине, говорит, что ЕС неверно фокусируется на производстве, а не на дизайне микрочипов, который является наиболее важной частью производственного процесса с наибольшей добавленной стоимостью.

Чистое помещение в исследовательском центре нанотехнологий Imec в Лёвене, Бельгия.
Чистое помещение в исследовательском центре нанотехнологий Imec в Лёвене, Бельгия.

В то время как полупроводники являются обязательным условием для новых технологий, таких как искусственный интеллект, квантовые вычисления и автономные транспортные средства, их дизайном и производством занимаются в основном американские и тайваньские компании.

Не существует европейской мобильной системы на собственных чипах, используемой в смартфонах; нет европейского ускорителя для AI (микрочипа для машинного обучения) с существенной долей рынка; и нет европейских процессоров общего назначения, графического микропроцессора или процессора для датацентров, указывает Кляйнханс.

«Прежде чем озаботиться тем, где эти микрочипы производятся, мы должны были обеспокоиться тем, кто их разрабатывает - потому что это определенно не мы», - говорит он.

Соответственно, Кляйнханс задается вопросом, почему ЕС захотел выделить миллиарды евро субсидий на то, чтобы «стать мировым производителем», сосредоточившись на участке цепочки поставок полупроводников с самыми высокими барьерами для входа, требующими самых высоких субсидий и, как он утверждает, с наименьшей перспективой успеха.

300-миллиметровая полупроводниковая пластина, используемая в исследованиях полупроводниковых технологий.
300-миллиметровая полупроводниковая пластина, используемая в исследованиях полупроводниковых технологий.

Координация с США.

Некоторые руководители компаний соглашаются, что ЕС по-прежнему должен заниматься тем, чего он стремится достичь: большей устойчивости в цепочках поставок; технологического суверенитета и защиты национальной безопасности; или конкурентоспособности.

«Какую проблему решает наличие фабрики на заднем дворе?» - спрашивает исполнительный директор ведущей европейской полупроводниковой компании, - «Худшее, что может произойти, - это сделать большие инвестиции в производство, убедив себя, что это компенсирует риск цепочки поставок. А потом вы узнаете... что на самом деле не решили проблему, вы только что переместили ее».

Чад Боун, специалист Института международной экономики Петерсона, соглашается с тем, что ЕС должен более четко понимать, какую проблему на самом деле пытается решить.

Если цель заключается в том, чтобы лучше диверсифицировать глобальную цепочку поставок, то процесс в настоящее время «ведется очень неорганизованным способом, когда национальные правительства по всему миру накачивают субсидиями этот сектор», - предупреждает он.

Работники на фабрике ASML, которая производит самые передовые литографические машины, используемые в процессе производства микрочипов.
Работники на фабрике ASML, которая производит самые передовые литографические машины, используемые в процессе производства микрочипов.

По его словам, ключевым приоритетом вместо этого должно быть достижение гораздо лучшей координации с США по вопросам исследований и развития технологий, а также режим экспортного контроля. На ЕС сильно повлияли односторонние меры администрации Трампа, направленные против развития полупроводниковой отрасли в Китае.

Теперь целью должно быть лучшее выравнивание отношений, говорит Боун, - «вместо того, чтобы позволять администрации США диктовать, что является угрозой национальной безопасности».

Чиновники ЕС говорят, что этот вопрос на самом деле находится в центре их диалога с администрацией Байдена, указывая на недавний саммит в Брюсселе, который привел к формированию партнерства, направленного на «перебалансировку глобальных цепочек поставок полупроводников».

Они утверждают, что Европа должна занять ведущую позицию в глобальной отрасли производства микрочипов, учитывая растущие требования к мощностям обработки данных в постоянно расширяющемся диапазоне электронных устройств.

Производственное помещение завода Intel D1D/D1X в Хиллсборо, штат Орегон. Американская компания предлагает построить полупроводниковую фабрику стоимостью 20 млрд. в ЕС.
Производственное помещение завода Intel D1D/D1X в Хиллсборо, штат Орегон. Американская компания предлагает построить полупроводниковую фабрику стоимостью 20 млрд. в ЕС.

Питер Веннинк, исполнительный директор голландской ASML, который производит самые передовые литографические машины, используемые в процессе производства микрочипов, соглашаются с тем, что в следующем десятилетии потребуется гораздо больше производственных мощностей по всему миру, и что и США и ЕС сейчас просыпаются от состояния «забытья», в котором пребывали их полупроводниковые отрасли.

 «Если вы посмотрите на наш прогноз для отрасли, вы увидите что он легко удваивается в течение этого десятилетия, поэтому мы говорим о бизнесе стоимостью триллион долларов», - говорит он, - «Организовывать этот бизнес только в трех странах мира - Тайване, Корее и Китае - несколько глупо».