Книжное мероприятие: Книга Криса Миллера "Война чипов: борьба за самую важную технологию в мире"

Обеспечение будущего полупроводниковой промышленности жизненно важно для обновления американских инноваций. Профессор Крис Миллер, автор книги "Война чипов", обсуждает геополитическую историю и текущее состояние индустрии компьютерных чипов.

Первоначально изучая эволюцию военных технологий во время холодной войны, я был заинтригован тем, почему США превзошли Советский Союз по передовым военным возможностям. Стало ясно, что вычислительная мощность сыграла решающую роль в этом сдвиге. Производство и распространение полупроводников не только объяснили изменения в военной мощи, но и выявили их более широкое экономическое и технологическое значение.

Проектирование и производство компьютерных чипов - самый сложный технологический процесс, который когда-либо осуществляли люди. Цепочка поставок для производства современных чипов охватывает несколько континентов и включает в себя высокоочищенные материалы и прецизионные станки. Это делает производство чипов чрезвычайно сложным, но также имеет решающее значение с точки зрения бизнеса, экономики, технологии и политической значимости.

Задача создания продвинутых чипов Большинству стран не хватает возможностей для производства передовых чипов, которые в основном находятся в руках нескольких стран. Производство полупроводников требует точных знаний и специализированных инструментов, которые нелегко воспроизвести. Кроме того, создание современного производства чипов обходится чрезвычайно дорого, что делает его недоступным для большинства стран.

"Тайванизация" и динамично развивающаяся индустрия чипов "Тайванизация" относится к успеху Тайваня в развитии своей индустрии микросхем с нуля. Это подчеркивает важность не только оборудования, но и ноу-хау в создании динамично развивающегося сектора полупроводников. В то время как некоторые ведущие страны, такие как Япония, со временем утратили свое преимущество, Тайвань превратился в важного игрока под руководством Морриса Чанга.

Тайвань играет важнейшую роль в индустрии микросхем, производя 90% самых современных процессорных чипов в мире и более трети мировой вычислительной мощности. Этот успех достигнут благодаря глубокой интеграции с международными цепочками поставок микросхем, включая закупку станков в США и материалов у ведущих японских фирм. Это история не о том, что Тайвань действует в одиночку, а скорее об интеграции опыта Кремниевой долины с тайваньским производством.

Успехи американского дизайна стали возможны благодаря доступности производственных услуг, предоставляемых такими компаниями, как TSMC. Эти сервисы снижают стоимость чип-стартапов, обеспечивая динамичную экосистему в Калифорнии, Техасе и других частях США.

Инновации в проектировании судов для применения искусственного интеллекта Появляются новые стартапы, разрабатывающие корабли специально для приложений искусственного интеллекта. Это область высокой активности и роста в отрасли.

Крупные технологические компании, занимающиеся разработкой чипов "Google" и "Amazon" вошли в бизнес по разработке чипов, в котором традиционно доминировали такие компании, как TSMC. Разрабатывая свои собственные чипы, эти технологические гиганты могут оптимизировать их для своих конкретных процессов, что приводит к повышению эффективности.

TSMC успешно производит чипы для различных заказчиков, включая Apple. Они могут производить как небольшие партии, так и большое количество чипсов. Неясно, продолжит ли TSMC доминировать на рынке в связи с появлением других ведущих поставщиков, таких как Samsung и Intel.

Глобальная зависимость от TSMC TSMC производит чипы, которые используются в смартфонах, ПК, центрах обработки данных и различных других электронных устройствах по всему миру. Китай особенно зависит от TSMC из-за отсутствия у него внутренних возможностей. Однако Китай пытается уменьшить эту зависимость, инвестируя в отечественное производство полупроводников.

"Конкурирующая зависимость Китая" Несмотря на то, что Китай в значительной степени зависит от импортных чипов из Тайваня, Южной Кореи, Японии и Соединенных Штатов в области передовых компьютерных технологий, необходимых для роста их экономики, сборки электроники; Китай, похоже, создает напряженность в отношениях с этими странами из-за конкуренции. Администрация Байдена также заблокировала доступ к первоклассным чипам и производственному оборудованию от таких компаний, как Applied Materials и KLA. Остается неясным, как это будет выглядеть в долгосрочной перспективе.

Были введены меры контроля, чтобы предотвратить передачу Китаю передовых инструментов для производства чипов от американских фирм, а также тех, которые производятся в Нидерландах и Японии. В настоящее время Китай полагается на американские инструменты для производства передовых чипов. Термин "два поколения назад" относится к отставанию Китая на два-три года с точки зрения вычислительной мощности. Хотя между поколениями существует существенная разница, она невелика. Правительство США изменило свой подход и теперь намерено увеличить этот разрыв еще больше.

Ключевой вопрос для Китая заключается не в том, когда он достигнет нынешнего уровня развития чиповых технологий, а скорее в том, когда он сможет догнать будущие достижения. Ни одна страна никогда не добивалась успеха в производстве микросхем без глубокой интеграции в международные цепочки поставок. Доступ к передовым чипам имеет решающее значение для разработки искусственного интеллекта, поскольку они обеспечивают больше транзисторов и вычислительной мощности, необходимых для обучения более интеллектуальных алгоритмов. В настоящее время лишь несколько компаний обладают возможностями для разработки и производства этих высококачественных чипов, причем TSMC является одним из наиболее важных игроков. Без доступа к таким чипам Китаю, возможно, будет трудно не отставать в гонке искусственного интеллекта.

Взаимосвязь между передовыми технологиями и полупроводниками очень важна. Устаревшие чипы также имеют решающее значение, поскольку они обладают передовыми вычислительными возможностями. Для сетевой интеграции необходимы как передовые, так и отстающие устаревшие чипы Azure. Китай обладает возможностями по производству чипов с отстающими характеристиками, что вызывает опасения по поводу прибыльности в других странах.

Политические стимулы Официальные лица США, особенно в Конгрессе, осознают потенциальные последствия, если они предпримут действия, которые нанесут ущерб их фирмам. У небольших стран есть сильный стимул прятаться за спиной Соединенных Штатов, чтобы избежать ответных мер со стороны Китая. Политики в других странах могут поддерживать подобные меры контроля, но предпочитают не брать на себя ответственность за них.

"Выбор победителей и проигравших" - Новый этап промышленной политики "Выбор победителей и проигравших" часто обсуждается, когда речь заходит о промышленной политике, но исторически правительства были вовлечены в выбор победителей. Похоже, сейчас мы движемся к тому, чтобы признать это более открыто. Некоторые страны отказываются от субсидий, необходимых для привлечения корпораций, несмотря на отсутствие полупроводниковой промышленности.

Участие правительства в производстве полупроводников В производстве полупроводников всегда участвовало правительство, особенно в оборонных и разведывательных целях. Однако в настоящее время существует меньше опасений по поводу вмешательства правительства. Цепочки поставок полупроводников сложны, и компании знают о них больше, чем правительство. Налоговая политика может стать эффективным способом государственной поддержки полупроводниковой промышленности путем предоставления льгот. Важно соблюдать баланс между правительственными знаниями и достижениями отрасли.

"Чипсы действуют" как решение "Закон о чипсах" - это важная программа, направленная на устранение дисбалансов, вызванных субсидиями, предлагаемыми другими странами. Проблема заключается в том, что принятие этого закона может привести к самоуспокоенности вместо постоянных усилий по внедрению инноваций в полупроводниковой промышленности. Кроме того, существуют вопросы выдачи разрешений, связанные с экологическими проблемами, которые требуют внимания.

Разрешающие проблемы в США Процесс получения разрешений на строительство предприятий по производству микросхем в США является более сложным по сравнению с такими странами, как Корея или Тайвань. Это связано с проблемами, связанными с землепользованием, экологическими нормами и доступом к электроэнергии и воде. Сложность процесса возрастает по мере того, как государственные и местные органы власти добавляют дополнительные уровни усложнения. Информирование политических лидеров об этих проблемах имеет решающее значение для мобилизации поддержки как на федеральном, так и на местном уровнях.

Влияние "рассеянной политической власти" на разрешение "Рассеянная политическая власть" в США позволяет местным организациям оказывать значительное влияние на утверждение проектов, что может привести к задержкам, делающим проекты нежизнеспособными из-за высоких капитальных затрат. В отличие от этого, в Китае применяется более прямой подход, при котором строительство начинается после получения одобрения. Важно признать важность производства чипов не только для национальной безопасности, но и для роста производительности.

Экспансия TSMC за пределы Тайваня TSMC решила открыть предприятия за пределами Тайваня из-за растущих опасений по поводу безопасности в Тайваньском проливе. Они диверсифицируют свое производственное присутствие, открывая предприятия в США, Японии и, возможно, в Европе или Сингапуре. Этот шаг продиктован давлением со стороны правительств и потребителей, которые пересматривают международную торговлю и цепочки поставок.

Почему Аризона? "Аризона" - один из ключевых центров по производству чипов в США с хорошо развитой рабочей силой. Однако доступность воды может быть проблемой, которую необходимо решать с помощью таких мер, как строительство завода по рекультивации воды.

Риск вторжения "Безусловно, существует риск вторжения, и процентная вероятность того, что этот риск произойдет в ближайшие 10 лет, является спорной. Однако сегодня он, по-видимому, выше, чем был пять лет назад. Представители вооруженных сил и разведки США дали показания Конгрессу об этой растущей угрозе. Даже если вероятность невелика (например, 10 или 20 процентов), умноженная на ожидаемые затраты на войну, которые составят триллионы долларов в результате сбоев в мировом производстве, мы должны инвестировать ресурсы в качестве страхового полиса от потенциальных неблагоприятных исходов".

Влияние на мировое производство "Потеря доступа из-за блокады или войны с Тайванем приведет к значительным сбоям в мировом производстве. Это видно из прошлого опыта, например, во время дефицита полупроводников, когда производство чипов не могло удовлетворить растущий спрос, что приводило к задержкам в различных отраслях, таких как автомобилестроение и бытовая электроника. Сами по себе автомобили в значительной степени зависят от чипов тайваньского производства; без них даже наличие большинства компонентов не позволит автомобилям функционировать должным образом ".

Подрыв доверия с помощью угроз блокады "Одним из тревожных аспектов, выявленных в ходе анализа, является не обязательно тотальное вторжение, а скорее просто блокада или достаточные ее угрозы, которые могут подорвать доверие между странами, полагающимися на торговые маршруты, проходящие через Тайваньский пролив".

Китайское проклятие и возможность блокады После визита Нэнси Пелоси на Тайвань НОАК провела учения, имитирующие блокаду. Китай может использовать эту тактику, назвав ее карантином, как это сделали США с Кубой в 1960-х годах. США столкнулись бы с политическими, экономическими и военными вызовами, если бы возникла такая ситуация.

"Живем в захватывающие времена" - Неопределенность, связанная с потенциальным конфликтом "Жизнь в захватывающие времена" относится к промежуточному состоянию, которое вызывает нервозность из-за неопределенности. Неясно, как будут развиваться потенциальные конфликты между странами, поскольку военные игры каждый раз приводили к разным результатам.

Подбор кадров для национальной безопасности Существуют опасения по поводу того, достаточно ли рабочей силы и талантов для обеспечения национальной безопасности. Некоторые утверждают, что импорт высококлассных талантов из таких мест, как Индия, необходим для выполнения определенных задач, несмотря на усилия по обучению молодых женщин в раннем возрасте.

Импорт талантов и иммиграция Иммиграция была ключом к успеху Кремниевой долины, и многие иммигранты внесли свой вклад в индустрию чипов. Хотя иммиграция имеет решающее значение для решения проблем с рабочей силой, также необходимы более эффективные программы обучения и сотрудничество между университетами, компаниями и правительством.

Препятствие для "более подготовленной рабочей силы" "Нам нужна более квалифицированная рабочая сила" - это распространенное требование отраслей промышленности. Однако это может не стать существенным препятствием для индустрии микросхем в США, поскольку американские университеты обучают как местных, так и иностранных студентов навыкам работы с полупроводниками.

Решение кадрового вопроса Проблема подготовки адекватной рабочей силы может быть решена с помощью программ обучения под руководством компаний, сотрудничества университетов и промышленности при содействии правительств. Вопрос об отправке иностранных студентов обратно после окончания учебы остается проблематичным, но решаемым.

"Сложная часть Закона о чипах - это усилия по НИОКР, и четверть средств выделяется на НИОКР, что сложнее измерить, но более важно. Успех или провал закона о чипсах будет оцениваться в зависимости от того, сохранили ли мы закон Мура в силе".