15 января 2024 г.

Логические сверхбольшие интегральные схемы (СБИС), в особенности самые современные центральные и и графические (а теперь ещё и нейронные) процессоры, а также системы-на-кристалле, — по сути вершина крупносерийного высокотехнологичного производства. Да, небольшими партиями сегодня выпускаются и ещё более сложные вычислительные системы, — квантовые компьютеры, например, — но по совокупности влияния на мировую экономику равных СБИС ключевых ИТ-компонентов, пожалуй, нет.

Тем значительнее в этой связи оказывается чрезвычайно высокая централизация процессорных производств. По состоянию на конец 2023 г. всего два предприятия в мире — тайваньская TSMC и южнокорейская Samsung Electronics — освоили наиболее передовые технологические процессы условного масштаба «3 нм». Как раз на производственных линиях этих компаний, выступающих как ODM-изготовители СБИС, и выпускаются практически все новейшие чипы AMD, Nvidia, Qualcomm и иных брендированных разработчиков микропроцессоров различного назначения. Американская Intel в целом сама обеспечивает собственные потребности, хотя и слегка отстаёт от лидеров по условному масштабу освоенных техпроцессов (её новейший «Intel 4» примерно соответствует «7 нм» в номенклатуре TSMC/SE), — но и для неё часть заказов выполняет тайваньский контрагент.

Уже тот факт, что ведущий мировой поставщик х86-процессоров вынужден частично полагаться на сторонние ODM-мощности, демонстрирует, насколько сложны в освоении современные чипмейкерские технологии. Соответственно, когда Минторг США запретил (ещё в конце 2022 г.) к экспорту в КНР литографические машины EUV, способные изготавливать процессоры по технологическим нормам «5 нм» и менее, казалось, что рискнувшие бросить вызов американскому миропорядку системы обречены оказаться на обочине высокотехнологичного развития.

Однако на деле оказалось, что материковый Китай был к подобному развитию событий готов — усвоив, очевидно, урок, преподанный Huawei, заказы которой всё тот же Минторг США ещё в 2020-м запретил выполнять на предприятиях TSMC. В начале 2023 г. указанный китайский вендор в сотрудничестве с другими локальными компаниями успешно завершил разработку оригинального решения EDA (electronic design automation — программной платформы для автоматизированного проектирования СБИС). А уже в сентябре в КНР настоящий ажиотаж вызвала очередная флагманская серия смартфонов Huawei под названием Mate 60 — произведённая в Поднебесной целиком и полностью, включая все микросхемы; как сотовый модем для сетей 5G, так и основную 7-нм систему-на-кристалле.

По свидетельству канадских специалистов из компании TechInsights, которых журналисты Bloomberg News попросили разобрать и изучить новенький Huawei Mate 60 Pro, главный чип этого смартфона, Kirin 9000s, действительно изготовлен в КНР на микропроцессорном предприятии SMIC по технологической норме 7 нм стадии N+2 (с интегрированной памятью SRAM). Микросхему того же 7-нм класса, но выполненную по более ранней стадии аналогичного техпроцесса, N+1, инженеры TechInsights уже исследовали в 2022 г., — когда аналогичным образом разбирали китайскую установку для майнинга биткойнов MinerVa.

Таким образом, в минувшем году КНР удалось мощным рывком сократить дистанцию микропроцессорного отставания — с восьми лет до примерно пяти (разница по времени между началом серийного производства 7-нм и 3-нм СБИС). Да, пока не очень понятно, достаточно ли реальных возможностей у SMIC, чтобы эффективно масштабировать производство 7-нм чипов, если — точнее, когда, — на них начнётся ажиотажный спрос со стороны, скажем так, весьма заинтересованных заказчиков, лишённых доступа к курируемым США чипмейкерским площадкам. Но судя по весьма амбициозным планам Huawei по возвращению на высшие позиции на рынке смартфонов (для начала — локальном, китайском), масштабирование уже производится, причём довольно успешно.

Не случайно бывшие управленцы TSMC и ARM которых процитировал Bloomberg, заявили, что усилия Минторга США по «заморозке» продвижения КНР на микропроцессорном фронте в плане освоения всё более миниатюрных технологических процессов бесплодны, — поскольку весьма развитая (во многом, прежними стараниями всё тех же американцев) китайская инженерная школа опирается на мощную поддержку государства, кровно заинтересованного в обеспечении надёжного суверенитета в полупроводниковой отрасли. Понятно, что в отсутствие передовых голландских EUV-литографов прогресс по данному направлению будет двигаться медленнее, — однако в КНР могут избрать и сторонние пути, вроде предложенной недавно Canon наноимпринтной литографии или даже применения ускорителей элементарных частиц в качестве источника излучения для безмасочных литографов.

В результате уже в 2024-м следует ожидать всё более частого анонсирования новых СБИС локального китайского производства — предназначенных для применения в самых разнообразных устройствах, от магистральных маршрутизаторов и базовых станций сотовой связи до серверов, смартфонов и ПК. Разумеется, на наладивших выпуск такой продукции предприятиях смогут размещать свои заказы и партнёры из дружественных стран — не исключая и Россию. А значит, вполне вероятно, что уже совсем скоро отечественному ИТ-каналу придёт время осваивать — и помогать в таком освоении заказчикам — передовую вычислительную технику на кардинально отличной от архитектуры x86 аппаратной основе. Главное, чтобы и отечественные разработчики ПО были к этому готовы.

Источник: Максим Белоус, IT Channel News