Китай продолжает развивать индустрию производства электроники: компания SMIC поставляет на рынок 7-нм чипы

^{SMIС. Источник: Bloomberg}

На Хабре совсем недавно публиковалась новость о том, что китайская компания SMIC (Semiconductor Manufacturing International Corporation)выпускает 7-нм чипы, реверс инжиниринг которых показывает определенную схожесть китайских технологий с теми, что использует TSMC. Эта самая схожесть под большим вопросом, но в любом случае то, что китайская компания добилась возможности выпуска таких чипов — большой успех программы импортозамещения электронных компонентов Поднебесной. Да и сама по себе SMIC развивается чрезвычайно активно. Давайте посмотрим, как у SMIC обстоят дела и что там с этими 7-нм чипами.

Осенью прошло года SMIC начала строительство крупнейшей в Китае фабрики по производству полупроводниковых компонентов. Ну а зная масштабы производства разных компаний в этой стране, можно себе представить, что это будет за фабрика. К слову, сейчас SMIC считается крупнейшей микроэлектронной компанией континентального Китая со штаб-квартирой в Шанхае.

Стоимость проекта — $8,87 млрд. В итоге планируется построить объект, который способен выпускать около 100 000 кремниевых пластин в месяц. Размещается фабрика в новой зоне свободной торговли Линган, район Пудун делового центра Китая: там же расположены мощности Tesla и Contemporary Amperex Technology. Особенно инновационным производство назвать нельзя — дело в том, что фабрика будет выпускать компоненты по 28-нм техпроцессу.

В первую очередь, SMIC наладит производство микроконтроллеров, сетевых контроллеров, Wi-Fi чипов и контроллеров дисплеев. Эти элементы необходимы для производства самых разных устройств и всегда востребованы.

Проект финансируется частично правительством, а частично — самой компанией. После того, как объект будет готов, четверть акций передадут локальному муниципалитету. И это еще не все — в течение ближайшего времени компания построит еще один завод, стоимостью в $2,35 млрд.

Строительство ведется не смотря на то, что США внесло SMIC в черный список компаний, с которыми нельзя сотрудничать американским предприятиям. Кроме того, никому из компаний, которые используют технологии из США, нельзя делиться ими с китайцами. Но у SMIC огромный внутренний рынок, плюс большое количество зарубежных партнеров, не связанных с США, поэтому компания продолжает активно развиваться. Сейчас китайцы осваивают 14-нм и 10-нм техпроцесс.

7-нм чипы из Китая

^{Источник: TechInsights}

На днях во многих СМИ появилась новость о реверс инжиниринге 7-нм чипов, которые выпускает SMIC для нужд майнеров. Чип не самый новый, он продается, начиная с лета 2021 года. Изображения «вскрытого» чипа, по мнению специалистов из TechInsights, показывают определенную схожесть технологий, которые используется SMIC с технологиями тайваньской TSMC. Но как бы тут большой вопрос, как дела обстоят на самом деле, поскольку вывод был сделан относительно небольшой группой специалистов.

Как бы там ни было, но то, что китайская компания, которая находится под очень жестким санкционным давлением США, в состоянии самостоятельно производить 7-нм чипы, говорит о многом. Эти чипы не самые сложные. Те же TSMC, Intel и Samsung выпускают более сложные процессоры. Но лиха беда начало — компания явно развивается и ее технологии идут вперед. Вполне может быть, что в ближайшее время она запустит и производство более технологически сложных компонентов.

Не так давно компания заявила о том, что усовершенствовала технологию производства чипа, о котором идет речь. Сначала компания стала производить N+1 версию, а затем открыла проект по разработке N+2 версии чипа. Сам он называется MinerVa Bitcoin, размер — всего 4.6 x 4.2 мм. Пока что SMIC отрабатывает производство современных чипов на примере этого компонента, в будущем планирует заняться и более сложными технологиями.

Небольшие по размеру MinerVa Bitcoin устанавливаются массивом, формируя базу мощной вычислительной системы. На одну такую систему устанавливается около 120 чипов. Итоговая платформа потребляет около 3,3 кВт*ч энергии.

В любом случае, для SMIC производство таких чипов — несомненный успех, поскольку компания производит их самостоятельно, без помощи иностранных компаний. Сотрудничать со SMIC из-за санкций не могут ни TSMC, ни ASML, производитель литографических машин из Нидерландов.

Конечно, назвать мощные санкции со стороны США благом для Поднебесной будет преувеличением, но с появлением первых признаков торговой войны последняя активизировала усилия по разработке полупроводниковых компонентов и электронных систем внутри страны. SMIC делает очень заметные успехи, но они есть и у других компаний.

В прошлом году, например, AMEC не так давно заявила о разработке собственного оборудования по производству 5-нм чипов. Эта же компания заявила о предоставлении оборудования для обработки 300-мм кремниевых подложек, которое может применяться для широкого спектра техпроцессов — от 65 нм до 5 нм.

Компания HSMC начала разворачивать производственную инфраструктуру по выпуску 14-нм процессоров, говорилось и о 7-нм техпроцессе.

Еще одна компания, Ziguang разработала 512-ядерный процессор, выполненный по 7-нм техпроцессу.

Совместная компания Via Technologies и правительства Китая компания выпустила процессоры KaiXian KX-6780A и KX-U6880A. Плюс еще один чип — процессор KX-6640MA X86 с частотой работы ядра 2,1 ГГц с возможность разгона до 2,6 ГГц.

Ну а Huawei начала строить собственный завод по производству современных чипов. Для начала — процессора, который получил название название Kirin 9006C, он выполнен по 5-нм техпроцессу. Это восьмиядерный чип с частотой работы ядра 3,13 ГГц. Фабрику Huawei строит совместно с SMIC, еще одной достаточно известной компанией из КНР.

Производят в Поднебесной и видеокарты. Весной 2022 года были представлены адаптеры MTT S60 и MTT S2000. Автор проекта — компания Moore Threads, она смогла всего за год пройти путь от идеи до реальных устройств. Что касается карт, то первая предназначена для установки в персональных настольных ПК и высокопроизводительных рабочих станциях, она оснащена 8 ГБ памяти LPGDDR4X. А вот вторая, с 32 ГБ, предназначена для установки в серверах. Техпроцесс — 12 нм, не самый современный, но для поставленной китайцами цели вполне достаточно. Так, MTT S60 неплохо справляется с League of Legends с высокими настройками графики при разрешении 1920х1080 точек (Full HD).

Что в итоге? Очевидные успехи Китая, который, несмотря на все трудности, справляется с реализацией общенационального проекта по импортозамещению электроники и сопутствующих технологий. Совсем недавно стало известно, что 19 из 20 наиболее активно растущих компаний-производителей электроники мира — родом из Китая.

В прошлом году китайские компании показали общий объем продаж микросхем примерно на $150 млрд. Сейчас Китай расширяет успех, планируя в ближайшее время достичь показателя в $500 млрд. Тем самым Поднебесная начинает понемногу возвращать вложенные средства, а они весьма немаленькие.

В 2020 году правительство Китая приняло решение инвестировать $1,4 трлн за 5 лет в собственную электронную промышленность. Правительство планировало выделить средства китайским компаниям, производителям электроники и софта, для создания собственных 5G-технологий, умных гаджетов, а также разработки ИИ-продуктов. Конечно, ноунеймам деньги не предоставлялись, речь идет о таких гигантах, как Alibaba Group, Huawei Technologies Co. Ltd, SenseTime Group Ltd. и ряде других высокотехнологичных компаний.

Деньги Китай выделил компаниям во многих своих провинциях — речь идет о 31 регионе. При этом инвестиции не на 100% государственные, средства выделял и частный капитал. Заявлялось, что объем предоставленных индустрии средств может быть даже выше заявленного — не $1,4 трлн, а сразу $2 трлн. В качестве основной задачи государство видело замену технологий IBM, Oracle, EMC и других компаний, которые использует, на собственные. Одна из подзадач — замена серверного оборудования в дата-центрах страны на отечественное.

По успехам SMIC и других компаний из КНР видно, что планы государства и частных инвесторов реализуются, причем практически без задержек. В ходе работы над проектом по импортозамещению Китаю приходится решать огромное количество проблем, но страна явно с этим справляется.