Почему мир так много инвестирует в полупроводники?

Бизнес-репортер, компании BBC News, Ханна Маллейн находилась на новейшем британском заводе по производству компьютерных чипов в Дареме. Бывший завод по производству керамических труб, снаружи он выглядит как большой склад.

Но внутри огромное помещение превращается в сложный центр по производству компьютерных чипов.

Компания Pragmatic Semiconductor уже построила одну производственную линию, которые в промышленности принято называть линиями изготовления, или fab-линиями.

Закрытая в отдельном большом помещении, производственная линия оснащена всем дорогостоящим оборудованием, необходимым для изготовления компьютерных чипов, а воздух внутри тщательно контролируется, чтобы избежать любого загрязнения во время производства.

У Pragmatic есть деньги на строительство еще одной такой производственной линии, а объявленное в конце прошлого года финансирование в размере 182 млн фунтов стерлингов (230 млн долларов) позволит построить третью и четвертую производственные линии.

Помимо частных инвесторов, Pragmatic получила финансирование от поддерживаемого правительством Инфраструктурного банка Великобритании и British Patient Capital, дочерней компании British Business Bank.

Но компании из Кембриджа потребуется гораздо больше денег, чтобы осуществить свой план по строительству восьми производственных линий на территории старого трубного завода.

От телефонов и компьютеров до автомобилей и стиральных машин - почти каждый продукт с выключателем зависит от производства компьютерных чипов, также известных как полупроводники.

За последние несколько лет эта отрасль пережила немало потрясений. Это и нарушение цепочек поставок во время пандемии, и геополитическая напряженность в Азии, где производится 90 % самых современных чипов в мире.

Дэвид Мур, исполнительный директор Pragmatic Semiconductor, крупнейшего производителя полупроводников в Великобритании, говорит, что отрасли потребуется несколько типов полупроводников для решения "различных проблем" в секторе микросхем.

Большинство полупроводников изготавливается с использованием кремния, но его компания использует другой подход.

На своем заводе в Дареме они производят гибкие чипы - они действительно гнутся, - которые можно использовать в носимых технологиях, для проверки подлинности одежды и даже в посылочных этикетках для отслеживания и идентификации товаров.

Вместо того чтобы располагаться на кремниевых пластинах, чипы Pragmatic создаются на основе гибкой тонкой пленки.

Такой подход позволяет производить чипы дешевле и быстрее, чем стандартные кремниевые микросхемы.

"Если взять стандартный кремниевый чип, то на его производство уйдет несколько лет и миллиарды долларов", - говорит г-н Мур.

Наша фабрика может быть в 10-100 раз дешевле, в зависимости от того, с чем вы ее сравниваете".

"В кремниевом производстве от начала процесса до получения готовой пластины проходит от трех до шести месяцев. Мы же можем сделать это менее чем за 48 часов".

Но это не панацея. Гибкий чип может быть дешевле и быстрее в производстве, но для передовых чипов в телефонах, компьютерах и других ведущих технологиях по-прежнему будут нужны самые совершенные кремниевые компьютерные чипы.

Серьезная нехватка этих чипов в 2021 году подчеркнет, насколько зависима мировая промышленность от нескольких ключевых поставщиков.

В частности, Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) производит 90 % самых современных полупроводников в мире.

В попытке сократить эту зависимость правительства тратят огромные средства на создание более мощных национальных производств чипов.

В августе 2022 года правительство США подписало закон US Chips Act, который обещал выделить 52 миллиарда долларов (41 миллиард фунтов стерлингов) на развитие отечественного производства компьютерных чипов.

Европейский союз реализует собственный проект стоимостью 43 млрд евро (37 млрд фунтов стерлингов).

В меньшем масштабе Великобритания пообещала инвестировать в этот сектор 1 млрд фунтов стерлингов.

Аналитики говорят, что крупные производители чипов реагируют на такие государственные стимулы.

В Германии наблюдается огромная волна инвестиций. Тайваньский производитель полупроводников вместе с тремя европейскими компаниями решил инвестировать 10 млрд евро в Дрезден.

"Мы видим, что 80 % мирового производства в настоящее время находится в Азии, и зависимость от азиатских стран означает, что нам действительно необходимо укреплять нашу устойчивость здесь, в ЕС", - отмечает Хендрик Абма, генеральный директор Европейской ассоциации полупроводниковой промышленности.

"Я думаю, что осознание важности полупроводников для промышленности в Европе, для нашего технического развития, было недооценено в прошлом".

Помимо Германии, г-н Абма отмечает, что значительные инвестиции были сделаны в Бельгии, Литве и Чехии.

По словам Ханны Дохмен, аналитика Джорджтаунского центра безопасности и новых технологий в Вашингтоне, после принятия закона о чипах США почти 500 компаний обратились к правительству США за финансированием проектов.

По ее словам, заводы планируется построить в Нью-Йорке, Аризоне, Техасе, Огайо и Айдахо.

За пределами США и Европы планируются и другие проекты.

"Мы также видим, как Индия пытается войти в сферу производства микросхем. Страна, которая имеет большой опыт в разработке чипов, но в производстве будет начинать с нуля", - добавила г-жа Дохмен.

"Индия стремится стать крупным игроком в этой сфере, и в условиях обострения конкуренции с Китаем. Это побудило США и другие страны-союзники укрепить технологическое сотрудничество с Индией".

Все это звучит очень позитивно, но строить заводы по производству компьютерных чипов не так-то просто.

Планы TSMC по созданию передовых чипов в Аризоне столкнулись с проблемами, и компания обвиняет в этом нехватку квалифицированных рабочих.

Другие опасаются, что спешка со строительством заводов в Европе и США приведет к тому, что они станут лишь зеркальным отражением того, что уже существует в Азии.

"Существует риск дублирования и расточительства во всей отрасли", - говорит г-жа Дохмен.

Между тем, г-н Мур прогнозирует еще большую диверсификацию способов производства полупроводников и их использования.

"Если вы перейдете от десятков миллиардов подключенных вещей к сотням миллиардов и триллионам подключенных вещей, в конечном итоге вы столкнетесь с очень сложным элементом - невозможностью обеспечить их поставку, и тогда потребуются альтернативные поставки в больших объемах".

"И возможность обеспечить их экономически эффективное и масштабное снабжение - вот главная задача".