“ВОЙНАТА ЗА ЧИПОВЕ” Втора част: Чиповете в Китай – късен старт и огромни усилия за автономност Печат
Автор Експерт   
Вторник, 23 Януари 2024 22:25

“ВОЙНАТА ЗА ЧИПОВЕ”

Втора част: Чиповете в Китай – късен старт и огромни усилия за автономност

Борислав Сретков

Войната за чипове, която Китай открито води от 2016 година до днес, генерира напрежение в Тайванския пролив и въвлича през последните две години и въоръжените сили на Русия, САЩ и Китай

Идеите за полупроводниците се раждат и развиват в САЩ. Чиповете - резултат от идеи, личности, конкуренция и колективни, глобални усилия

Битката за глобалния монопол при машините за литография

Тайната за възхода на Тайван при чиповете и гениалният Morris Chang

През 1975 година делегация от американски физици, водена от известния учен Bardeen посещава Китай. Bardeen споделя на своята съпруга: “независимо от китайските претенции за равенство, видях едно китайско общество силно разслоено и йерархично построено.

Политическата надстройка в Китай, която наблюдава китайските учени в областта на полупроводниците, няма своя паралел в Силиконовата Долина.” Bardeen и колегите му са впечатлени от китайските учени, но амбициите на Пекин за производство на чипове, оценяват за безнадеждни. Констатацията е, че Китай тотално е пропуснал Азиатската революция в електрониката осъществена в съседни страни. Едно изследване показва, че през 1979а в Китай не е имало производство на чипове с търговска стойност и в страната е имало само 1500 компютри.

Мао Дзедун умира през 1976 и веднага след стабилизирането на властта си, новият силен човек в Пекин, Дън Сяопин организира през март 1978 година Национална Научна Конференция. В центъра на Дневния и ред са поставени полупроводниците, с надежда тяхното усвояване да помогне да се развият нови оръжия, нови компютри и потребителска електроника. На тази Конференция е поставена политическата цел: “Китай се нуждае от свое производство на полупроводници и не би могъл да разчита на чужденци.” Когато в края на 1989 основателят на Huawei, Рен Зенгфей създава първата частна фирма за компютри, той е тотално зависим от внос на чипове от САЩ, Япония и Тайван. През 1990-те години Китай успява да произвежда единствено чипове за памет DRAM, които са на технологичното ниво от 1978 на тези на Intel.

Китайците започват късно битката за чиповете. Стартират с едно смесено предприятие в Шанхай с японската компания NEC. Японците не допускат до ключовите постове китайски инженери и технологичният процес се управлява от японски специалисти. За този joint venture има американска оценка: “не може да кажем, че това е китайска индустрия, това е фабрика за силиконови заготовки разположена в Китай.”

През 2000 година в Шанхай се създава фирмата “Grace Semiconductor” една друга мощност за китайски чипове. Това е смесено предприятие между сина на Дзян Дзъмин, президент 1993-2003 на Китай и бизнесмена от Тайван, Winston Wang. Компанията ангажира за “съветник” Neil Bush, по-малък брат на президента Джордж Буш, срещу годишен хонорар от 400 хиляди долара. Въпреки сериозния политически гръб, фирмата не успява да се намести на пазара за чипове.

Голямата надежда и силен “коз” за Китай е Richard Chang, роден в семейство на военни през 1948а в Нанджинг. През 1949а родителите му избягват в Тайван, от където след завършване на университет заминава за САЩ. В университета в Бъфало защитава докторат и започва работа в Texas Instruments, пряко под ръководството на Jack Kilby. Превръща се в ключов менажер в тази лидерска за времето си в света американска компания и ръководи производствените и мощности в Тайван, Италия, Япония, Сингапур. Натрупва огромен опит в изграждане на заводи за чипове като комплексни обекти в чужбина. През 1999 година той е поканен в Китай и му възлагат да построи комплексен завод за чипове в Шанхай. Chang стартира през 2000 година държавната фирма Semiconductor Manufacturing International Company, SMIC, днес най-голямата компания за чипове в Китай. Освен идеи, авангардно ноу-хау и невероятно знание, Richard Chang привлича чрез лични връзки 1,5 милиарда $ от американските Goldman Sachs, Motorola и японската фирма Toshiba. Според анализатори от бранша, половината от стартовия капитал на SMIC е дошъл от американски инвеститори. Chang лично “намества” големите пари в компанията и веднага ангажира топ специалисти от чужбина да управляват производствените процеси, включително и над 400 специалисти от Тайван. Стратегията му е да копира опита на тайванската компания TSMC: наемане на най-добрите специалисти с опит от американски лидерски фирми, закупуване на най-добрите машини и технологично оборудване. С фокус върху обучението и доквалификацията на работещите във фирмата в преследване на най-добрите резултати. Прилагане на данъчни привилегии и държавни субсидии.

В първите 10 години една трета от инженерния персонал в SMIC са чужденци от западни фирми и главно от САЩ и Тайван. Китайската държава дава на SMIC пет години данъчна ваканция и намалява данъка върху продажбите на китайския пазар. Chang успява да увеличи производствения капацитет и внедри и наложи технологии близки до най-авангардните в света. И през 2009 година китайската компания се оценява за изоставаща само няколко години при чиповете от световните лидери. Намеренията на менажерите на SMIC са да застрашат пазарната позиция на TSMC, Тайван. Chang успява да получи поръчки от бившия си работодател в САЩ, Texas Instruments. През 2004 година SMIC излиза на фондовата борса в Ню Йорк. Това е широк “прозорец” към свежи капитали. Без пари нищо не може да стане и в Китай. А е излишно да споменаваме, че едно допускане и листване на Нюйоркската борса не е “концерт по желание”. Така в процеса на отливането на чиповете и SMIC се включва през 2005а в глобалната конкуренция между TSMC и UMC от Тайван, Samsung от Южна Корея, Chartered Semiconductor от Сингапур.

Голямата печалба от тази развърната конкуренция между производители на чипове отива у американските софтуерни компании, наричани с точната дума - fabless (без фабрика). Американските компании за чипове осъществяват по собствена инициатива сериозен offshoring (изнасяне на производство и дейности зад граница), като печелят по две линии. Намаляват рязко своите капиталови разходи и разходите за издръжка на производство и реинвестират огромни бързи пари в изследване и развитие, създавайки нови авангардни продукти и така поддържат на полето на чиповете известната американска концепция “бягай по-бързо”. Те предават на производителите лицензионни договори за производство, възмездявайки си скъпо вложения интелектуален труд и чрез лицензите държат “юздите” на тайвански и южнокорейски и други азиатски производители на чипове и кому да продават. Така стимулираната конкуренция на пазара за крайни продукти води и до намаляване на цените за потребителите на електроника. Те от своя страна увеличават потреблението и обемите на производство и нетните печалби за глобалната индустрия за чипове. Това в потвърждение, че и за Китай и за Тайван и за американските фирми бизнесът е приоритетна цел.

В бизнесът с технологии освен с фирми, иновационни продукти, знание, лицензи и първокласно оборудване, става въпрос и за идеи, пари и изявени личности. Пример за такава личност е китаецът Zhao Weiguo, абсолвент може би на най-елитния китайски университет Tsinghua в Пекин. По специалност електроинженер, през 2004а Zhao създава собствен инвестиционен фонд  - Beijing Jiankun Group, с активи в недвижимите имоти, минното дело и други печеливши сектори. Капитализацията на този фонд е впечатляваща: Zhao превръща всеки един инвестиран милион юан в 4,5 милиарда юана! Примерът с бизнеса на този новоизлюпен милиардер е знаков и разказът продължава така. През 2009 година той инвестира цялото си натрупано богатство в 49% дял във фирмата на държавния университет Tsinghua - “Tsinghua Unigroup”. Тази фирма е създадена през 1990-те години, с цел свързване на университетската научна дейност с комерсиализацията и пазара на чиповете. Университетът Tsinghua води научна дейност в областта на полупроводниците от 1978 година. За кратък период след дипломирането си Zhao работи в тази университетска фирма. На пръв поглед симбиозата между милиардера Zhao с дял 49% и държавна университетска фирма е странна, но за познавачите на Китай е разбираема. А те пишат, че Zhao e “личен приятел” със сина на Ху Зинтао, президент на Китай 2003-2013 година. Синът е партиен секретар на холдинга, в чиято структура влиза Tsinghua Unigroup. Президентът на унверситета Tsinghua в периода 2000-2010, някога е  делял една стая в студентското общежитие със Си Дзинпин, когато последният е следвал за инженер по химия в Tsinghua университет.

През 2013 година Zhao решава Tsinghua Unigroup да инвестира в производство на чипове. Това съвпада с обявен план на ККП за финансово стимулиране на производството на полупроводници в Китай. От своя дял във фирмата той заделя за целта и лични 2 милиарда долара. Това разбира се не са основните инвестиционни капитали. И Zhao тръгва на “лов” за фирми-производители на чипове в страната. Tsinghua Unigroup купува двете най-успели китайски фирми, създаващи софтуер за чипове - Spreadtrum Communications и RDA Microelectronics. Днес няма доказателство, че тези фирмени сливания са донесли успех. След това Zhao започва опити за реализация на външна експанзия. През 2014 година сключва сделка с американската Intel за използване на американски чипове в безжични модеми с процесори за смартфони, производство на Tsinghua Unigroup. Intel цели да разшири пазара си в Китай, докато Tsinghua Unigroup преследва копиране на чипа.

На китайската фирма за чипове XMC”, Zhao предлага инвестиция в производство на чипове NAND (чипове за памет). Шефът на XMC предлага план-сметка за 15 милиарда долара, но в отговор му предлагат 24 милиарда $ с аргумента, че “ако желаят да станат световна фирма лидер, то трябва да постигат инвестициите на световните лидери.” По-късно фирма “XMC е закупена от “YMTC” от Вухан. Китайският държавен  “Big Fund” отпуска допълнително 1 милиард долара на Tsinghua Unigroup, с разрешението тя  да се насочи към инвестиции в чужбина. Zhao е предложил план как би могло да се управляват и контролират високите етажи на световната индустрия за чипове. Той създава екип от топ специалисти от Тайван, включващ бившия президент на втората тайванска компания за чипове, UMC.

През 2015 година Zhao лично посещава Тайван и оказва натиск на правителството да вдигне ограниченията върху китайски инвестиции в сектори като дизайн на чипове и производство на чипове. Закупува 25% дял в тайванскатаTaiwan Power Technology”, която монтира и тества чипове. Zhao успява да купи още няколко тайвански фирми. Това е и първият китайски пробив в тайванската индустрия за чипове. Но целта е друга: да се купят двете “бижута в короната” на Тайван - MediaTek, водеща при софтуера за чипове и TSMC с нейното крайно производство на чипове, от която зависят почти всички фирми създаващи дизайн на чипове, но нямат собствено производство (fabless). Zhao предлага сливане на MediaTek и TSMC в бизнеса чипове с Tsinghua Unigroup. Предложението към TSMC е за закупуване в нея на 25% дял на първо време. От тайванска страна, другата голяма личност в индустрията за чипове, Morris Chang, предупреждава, че ако в тези нови компании бъдат назначени китайски директори, “не би било лесно да се защити интелектуалната собственост.” От MediaTek декларират, че е “възможно да се обединят усилията за повдигане на нивото и конкурентоспособността на тайванските и китайските фирми в глобалната индустрия за чипове”, но само ако правителството разреши. Тайванският министът на икономиката предлага да се разхлабят ограниченията за китайски инвестиции в местната чип индустрия, сигнализирайки, че един по-голям китайски контрол върху тайванската чип индустрия е неизбежен. Но тайванското правителство не взема решение поради предстоящите избори, които управляващата партия губи и от тогава до днес партията DPP е на власт, а тя води твърда политика за независимост на Тайван и нейната индустрия за чипове. Това и декларира новоизбраният президент на Тайван на 13 януари тази година.

През 2015 година Tsinghua Unigroup прави търговско предложение от 23 милиарда долара да закупи американската компанияMicron”, мощна в чипове за памет с абсолютна лидерска глобална позиция. От “Miicron” разбира се отказват. Атаката е много фронтална да не кажем брутална. Същата година Tsinghua Unigroup прави опит да закупи за  3,7 милиарда $ долара 15% дял в американска фирма, производител на NAND чипове. Американското правителство отказва по съображение за сигурност. Но през 2016а Tsinghiua Unigroup успява да закупи 6% дял в американската “Lattice Semiconductor”. Zhao обявява, че това е чисто финансова инвестиция, без други намерения.И Tsinghua Unigroup започва да продава след няколко седмици своите акции. Месец след това “Lattice” получава предложение от инвестиционна фирма от Калифорния Canyon Bridge да бъде закупена изцяло. Разследващи журналисти от Reuters доказват, че Canyon Bridge е дискретно финансирана от китайското правителство. Вашингтон забранява сделката. Американският коментар е, че китайският подход е в противоречие с действащото в страната законодателство и води към пазарна манипулация и инсайдърска търговия.

Но нещата са по-сериозни. Тези опити за атаки от китайска страна са просто реализация на обявявената войнствена политика от Си Дзинпин за “атака на крепостните стени на технологичните ключови технологии” от 2016 година. За тези атаки средства не се икономисват в Пекин. Само през 2017а  Tsinghua Unigroup e получила 15 милиарда $ от държавната China Development Bank и Industry Investment Fund, също контролиран от държавата.

Случаят с китайската фирма Jinhuaе емблематичен елемент от войната за чипове. Тайван за разлика от Южна Корея не успя да навлезе в производството на чипове DRAM. Сеул направи пробив през 1988а, когато откри свой център за R&D в Силиконовата Долина и получи лиценз за чипа DRAM от американската Mikron, назначавайки в него и над дузина американски топ инженери и учени. Mikron от своя страна има завод за производство на DRAM чипове в Тайван.

През 2014 китайската провинция Fujian решава да построи завод за чипове DRAM и влага за целта и над 5 милиарда долара държавни пари. Учредява се фирмата “Jinhua”. Mikron отказва да предаде технологията на “Jinhua”, което е разбираемо. Първото нещо, което би ги сполетяло е на пазара да се появят по-евтини китайски чипове DRAM”. Знанието в Micron е абсолютно авангардно и се пази не само с патенти и лицензи. Китайците от Fujian подхождат към втората по важност тайванска фирма UMC, която произвежда другия тип чипове, логически за обработка на данни, а не памети. През 2015 година UMC привлича известен брой специалисти от завода на Micron в Тайван, в това число и шефа на последната. След месец бива привлечен и ключов менажер от производствения технологичен процес на чипове в Micron, Тайван, на име J.T.Ho. Той получава папка с ценни документи от колегата си Kenny Wang. След известно време и Wang преминава на работа в UMC донасяйки със себе си 900 файла техническа информация на Micron. Цялата информация попада във фирма “Jinhua” от град Ксямен в китайската провинция Fujian. Следват безмислени съдебни процеси в Тайван и в Китай. И в крайна сметка Вашингтон оценява този случай като перфектен за изучаване, как една държава организира кражба на интелектуална собственост. Това дава на Белия дом сериозен повод да удари със санкции. И министърът на търговията при Д. Тръмп, Wilbur Ross е категоричен. На китайската “Jinhua” се налагат много сериозни санкции, като я отрязват на практика от цялата доставна верига в производството на чипове DRAM, включително и на технологично оборудване за тяхното производство. След няколко месеца производството в Jinhua” спира и китайската най-напредваща фирма в областта на чипове за памет DRAM е разрушена.

Разказаното по-горе дава добра представа и ясна картина, защо напрежението в Тайванския пролив расте през последните две години и достигна на прага на “гореща” война. И по всичко личи, че и през тази година няма как да спадне. То се генерира и от войната за чипове, която Китай открито води от 2016 година до днес.

Като независим наблюдател и с богат личен международен търговски опит, в частност и в областта на технологичния трансфер през 1980-те години, се досещам за един сполучлив анекдот, който използваха директорите на експорта в технологични западни фирми, обръщайки се към контрагенти от Съветския съюз  и други социалистически страни: “Но Вие ни казвате - Дайте ни Вашия часовник за да Ви уведомяваме колко е часът’”. Явно борбата за “часовника”, който диктува темпото на технологиите и конкурентните предимства в правенето на печалби, големи пари и с това произвеждащ влияние и власт е много люта на този етап. Лошото е, че се води на гърба на хората и най-вече на младата генерация, родени след 1980 година, а те са подложени на ударите на “информационен шум” и “опаковани фейк новини” и нямат никаква представа, какво става днес в света, а и как би изглеждал той само след 3 до 5 години. А войната за чиповете, като добавим и войната срещу глобалната парична доларова система така се изостри, че в нея бяха въвлечени през последните две години и въоръжените сили на Русия, САЩ и Китай. Това е реалната ситуация в света днес.

 

Идеите за полупроводниците се раждат и развиват в САЩ

Чиповете резултат от идеи, личности, конкуренция и колективни, глобални усилия

Светът се движи от идеи, които не е трудно да си представим, че се раждат в една глава. Голямото изкуство, а може би и късмет е дали те попадат на плодотворна почва да бъдат развити и материализирани в икономиката, която по хуманна дефиниция би трябвало да обслужва обществото и най-вече хoрата. Списъкът на нереализирани силни, индивидуални идеи в света е доста дълъг. В случая с чиповете, ние ще се опитаме да погледнем към тези, които по една или друга причина са получили своето развитие и днес буквално са променили света, в който живеем. Интернетът, социалните медии, облачните технологии, транспортните средства като самолети, бързи влакове, персонални компютри, айфони, медицинска техника, автомобили, производствени машини, целият дигитализиран днес свят е основан на приложението на чипове. И това е защото брилянтни “мозъци”, учени и инженери са успели да изучат и поставят под контрол движението на електроните в “кръгла плочка от екстремно чист силиций, с дебелина обикновено 12 инча върху която са нанесени милиони или милиарди транзистори”. Това е най-краткото определение за интегралната схема, полупроводниците, наричани за удобство за краткост чип (chip).

Транзисторът е тънък електрически “ключ”, който превръща от “1” и “0”, поредици от комбинации, които са в основата на всички цифрови компютри. Идеята за транзистора се е родила в главата на William Shockly през 1945 година. През 1948а американската лаборатория Bell Labs обявява изобретяването на транзистора. Следващата иноваторска стъпка е как да бъде произвеждан в големи серии и да замени вакуумните тръби в огромните за нашите представи компютри.

През 1958а Jack Kilby съвместно с лабораторията Centralab в Милоуки, САЩ и създава в отдела за изследване и развитие на частната фирма “Texas Instruments от Далас първатаинтегрална схема”. Kilby реализира идеята си за изграждане на моноблок от плочка силиций или германий, върху която да се нанесат всички транзистори. Резултатът е с революционни последствия в електрониката. Това достижение се доразвива от друг талант, Bob Noyce, който е един от създателите, заедно с Gordon Moore, на частната фирма фирма Fairchild Semiconductor. Творенията на Kilby и Noyce в последствия ще станат известни като полупроводници или чипове.

Следващ ключов етап е кой ще плаща за развиване на производството на интегрални схеми. Отговорът е американската държава, заинтересована в овладяване на Космоса и във водене на съревнованието в Студената война със Съветския съюз. Първата голяма поръчка за чипове към Fairchild Semiconductor е възложена от NASA. Компютърът по програмата “Аполо” се разработва от инструменталната лаборатория на университета MIT - Massachusets Institute for Technology. Учените от този проект тестват и залагат на “Micrologic” чипа произведен от Fairchaild. По време на сериозни изпитания на Аполо-компютъра в продължение на 19 милиона часа, “Micrologic” чипа показва само две грешки. Едната при пренасяне на самия компютър. Продажбата на този чип за програмата “Аполо” превръща Fairchaild Semiconductor от малък Start-up във фирма с 1000 души персонал и продажби в рамките за две години, от 500 хиляди на 21 милиона долара.

За по-малко от година, единичната цена на един чип спада от 120 на 15 долара.

Развитието и при Texas Instruments,TI е аналогично. Лабораторията на американските военно-въздушни сили се съгласява да спонсорира изследванията в TI. И през 1962 година US Air Force, възлага на TI доставката на чипове за бордовия компютър на американските междуконтинентални ракети “Minuteman II”.

Kilby и колегите доставят вариант за компютър съдържащ 22 техни чипа, с общо тегло 2,2 унции. Чиповете на TI изпълняват 95 процента от функциите на компютъра. До края на 1964 година Texas Instruments доставя 100 хиляди чипа по американската ракетна програма “Minuteman” (Минитмен).

През 1958 година друг учен и изобретател започва работа в Texas Instruments, Jay Lathrop. Той е завършил университета MIT и идва от военна лаборатория, разработваща нови взриватели за минохвъргачки. Откритието, което прави Lathrop има революционен характер за чиповете. Той открива “фотолитографията”, известна като литография в производството на чипове: процес на облъчване със силна светлина или ултравиолетова светлина, през структурирани маски на фото-резистентни материали, водещо до нанасяне на схеми върху заготовка от силиций. Lathrop използва специални оптични лещи на американската фирма Kodak, за нанасяне на схеми върху върху химикали, наричани фото резистентни. Така се произвеждат транзистори с много по-малки размери и литографията създава условия за масово производство на чипове.

Друг ключов талант, умна глава и дисциплиниран менажер с желязна хватка е унгарецът Andy Grove. Той напуска 1956а Унгария и попада като бежанец в Ню Йорк. Влага много време и интелект в перфектно образование в университета Бъркли, Калифорния, коронясано в отлична докторска дисертация. Grove кандидатства за работа 1963а в Texas Instruments, но получава отговор, че ще го извикат на интервю, след като приключат всички интервюта. Става въпрос за елегантен отказ на един унгарски бежанец. Но не е лошо, че в Щатите все пак е имало конкуренция, а тя принуждава да търсиш най-добрите таланти за да притежаваш топ силен екип. Фирма Fairchild Semiconductor има големи поръчки за чипове и спешна потребност от инженери по химия. Обръщат се с молба към Факултета по химия в университета Бъркли, да получат списък с най-добрите студенти. В получения списък, Andy Grove е поставен на първо място. Извикан е на интервю лично с гениалния Gordon Moore и резултатът е незабавно назначаване. За пътя и приноса на този талантлив унгарец в областта на индустрията за чипове може да се напишат много страници най-добре в някой учебник. Той има огромен принос в управлението след това и на компанията Intel, в която се пенсионира като Генерален Управляващ Менажер и Президент или накратко - главен Шеф. Остава открит един въпрос. Защо в края на Студената война, в нито една социалистическа страна, като Унгария, Съветския съюз или Китай няма нито един произвеждан чип, за който да се бори и да го поръчва глобалния пазар?

Но умните “глави” във фирма Fairchild са и визионери и смели, непримирими борци. И частният интерес често поставя граници пред растежа в бизнеса. Основен акционер в тази американска фирма е мултимилионер от Ню Йорк. Той заплаща добре на своите топ учени и инженери, но отказва да им даде достъп до акциите във фирмата, разглеждайки тази идея като “пълзящ социализъм”. Човекът просто желае да експлоатира “мозъци”, които де факто са безценни и не разбира, че те биха продължили да развиват чрез иновация фирмата много по-добре, ако се чувстват  и част от нейната субстанция - капиталът, който постоянно се умножава. Noyce, Moore и други от тази топ група решават да напуснат Fairchild, Пало Алто, Калифорния.

През 1968 последните двама, заедно с близки колеги напускат и това е малка революция, но с положителни последствия. Освен, че им отказват участие във фирмата, която изцяло те са изградили, те започват да се задушават от бавните действия и решения по важни въпроси на главния акционер в Ню Йорк. Или накратко: появяват се и бюрократични пречки. Gordon Moore е обявил още през 1964, че интегралните схеми биха могли да увеличават своя капацитет в експоненциален режим на всеки две години. Така се появява и доказалия се в последствие до 2020 година “Закон на Муур”. Moore и колеги отлично знаят, че транзисторите, а с това и чиповете ще станат много евтини и светът ще консумира трилиони и трилиони бройки от тях. Индустриалната революция приключва и настъпва ерата на чиповете и с новите технологии за производство на чипове, районът около Palo Alto в Калифорния ще се превърне в епицентър за преобразуване на световната икономика и с това САЩ биха увеличили глобалното си влияние и доминираща позиция в света. Noyce и Moore създават веднага нова фирма, с названието “Integrated Electronics”, известна и до днес като Intel и един от трите останали в света лидери при чиповете до днес.

Две години след учредяването на фирма Intel тя изважда на пазара чип, известен като DRAM - dynamic random access memory. По определение това чип за памет и се използва за временно съхраняване на данни. Тези чипове са универсални и в изпълнение на един дизайн би могло да се използват в различни сфери. Другият вид чипове за памет (чип който запомня данни) е чипът NAND - той се нарича също “flash”, и по значение е на второ място след предишния, използва се за дългосрочно съхраняване на данни.

Освен чипове за памет, другият вид чипове са за “логика” , или чипове, които обработват данни и такива, които управляват уреди от електрониката.

Има и още една група чипове - аналогови - и включва сензори, които преобразуват  визуални или аудиосигнали в цифрови данни, чипове за радиочестоти в комуникационните мрежи за айфони,

В Intel решават да се специализират в производството на чипове DRAM. Но в началото на 1990-те компанията произвежда и първият в света микропроцесор “4004”. По определение - микро програмируем компютър в един чип. Приятелят на Gordon Moor, Carver Mead, професор от университета Caltech пише през 1972 година: “През следващите 10 години всяка фасета на нашето общество ще бъде автоматизирана в някаква степен и ние ще имаме тънък компютър в нашата пералня, в нашия телефон или автомобил. През последните 200 години ние подобрихме способността си да произвеждаме стоки и да придвижваме хора с фактор 100. Но през последните 20 години в областта на обработката и използването на информацията ние сме постигнали едно увеличение на темпото от 1 000 000 до 10 000 000.” Mead предсказва една революция с политически и социални последствия. Влиянието в този нов свят ще принадлежи на тези хора, които биха могли да произвеждат компютърна мощ и да я използват със софтуер. “Инженерите по полупроводници в Силиконовата Долина имат специализирано знание, мрежи и достатъчно ресурс от акции, което ще им даде правото да пишат правилата на бъдещето - правила, които всеки един ще трябва да следва. Съдбата на обществото ще увисне на баланса.“ Катализаторът е технологията в микроелектрониката и нейната способност да вкарва все повече и повече компоненти в по-малко пространство.

Но със създаването на силни частни фирми за чипове започва и политиката на offshoring. Освен, че е продиктувана от простата сметка за снижаване на производствените разходи и увеличаване на печалбата, тук също има изявен американец пионер. Charly Sporck завършва с успех университета Cornell и заема важни постове в производството на концерна General Electric. Той е фиксиран върху темата ефективност в производствения процес. В “GE” профсъюзът на работниците не приема негови съществени рационализации водещи до ефективност и той напуска работа. През същата 1959а вижда обява на малката фирма от Калифорния Fairchild Semiconductor и постъпва в нея като менажер на производствените линии за чипове. Тук той се оказва безценен за Fairchild. Поставя строги условия на всички работници за постигане на максимална производителност на труда. Облекчен е, че във фирмата няма профсъюз, но за сметка на това работниците имат достъп да получават фирмени акции. Това ги прави удовлетворени и мотивирани. Sporck не успява да намери достатъчно евтина работна ръка и в най-бедните американски щати за разширяване на производството. Посъветван от Bob Noyce, който има лична инвестиция в радиоразпръскването в Хонконг, той заминава за там. Установява, че китайските жени заети в производства в Хонконг работят два пъти по-бързо от американките, а и работниците там възприемат леко монотонния труд. Fairchild наема площи и започва да прави окончателна сборка на полупроводници в Хонконг и след една година, през 1963 вече са асамблирани 120 милиона чипа. Качеството на продукцията е отлично, защото за управляване на производствените линии се назначават обучени инженери. Трудът на час в Хонконг е 25 цента и е само една десета от часовата ставка в САЩ. А в Щатите е и забранено инженери да управляват пряко производствени линии. Това е задача на обикновени работници. Така през 1963 година започва глобалното разпространяване на американската доставна верига на чипове. Но още при огледа в Хонконг през 1962а, колега на Sporck му казва: “Червените Китайци са тук под носа ти. Виж отсреща на брега са разположени войници на китайската армия. Ще те премажат.” След това Sporck стартира тази схема и в Сингапур и в Малайзия. Един трудочас в Сингапур струва тогава 11 цента, а в Тайван, 19. Примерът е даден и Texas Instruments, Motorola и други американски фирми от микроелектрониката се насочват към Азия.

2010-2018a Щатите успяват да наложат голямо предимство при програмирането и дизайна на чипове. Американските софтуерни фирми Cadence, Synopsys, Mentor контролират заедно 75% от пазара на софтуер за чипове. До 2018 година не е възможно да се проектира чип без участието на една от тези фирми. Intel постига микропроцесор с по 1 милиард транзистора в него.

През 2013 има само три основни производителя на чипове DRAM - японската Elpida, която обедини всички местни фирми, американската Mikron и южнокорейските Samsung и SK Hynix. През 2013а Mikron купува Elpida. Mikron независимо, че е американска компания, производството и е основно базирано в Азия - Япония, Тайван и Сингапур.

Производството на чипове NAND също е разположено в Азия. Samsung е най-големият доставчик с 35% пазарен дял. В Япония ги произвежда Kioxia, в САЩ Mikron и Western Digital.Днес един модерен завод за чипове DRAM или NAND струва над 20 милиарда долара. Това е праг, който не е по силите на всички компании и не случайно такива като Motorola, National Semiconductor от САЩ излязоха от този пазар, което доведе до естествена концентрация на производители и централизация на знание

При логическите чипове за обработка на данни, големите американски фирми се ориентираха към софтуер и преминаха към fabless и чрез offshoring създадоха невероятно голям производител в Тайван - TSMC.

Но американците са ведущи и в друга сфера на чиповете. Още през 1984 година Gordon Campbell и Dado Banatao създават “Chips & Technologies”, софтуерна фирма за чипове. Тя бива закупена от Intel за да се придобие проект за графичен дизайн. Последната използва софтуера, но не развива графическия дизайн, защото фокуса е върху чипове за обработка на данни.

През 1993 година Chris Mayakovsky, Curtis Piem и Jenser Huang създават фирма Nvidia. Започват с видеоигри, но и проектират чипове и постепенно създават и свой продукт - GPU, Graphic Processing Unit, с възможности да обработва 3D графики, като и създават собствен софтуер за него. За разработката на този софтуер, наречен CUDA работят години, и разходите по неговото създаване възлизат на 10 милиарда долара. Това е поредната американска революция в областта на производството на чипове, предизвикана от осъществени идеи на “умни глави”. GPU и софтуерът CUDA създават уникалната възможност да се обработват паралелно, симултанно комплексни данни, без да има линейна поредица, както е в досегашните чипове. Тези предимства са ключови в използването им днес в системи за Изкуствен интелект. През 2023 компанията Nvidia e абсолютен лидер при чиповете използвани в системи за Изкуствен интелект и държи 98 процента от пазара. Чиповете и днес се произвеждат по лиценз от тайванската TSMC. Концентрацията и фокуса е върху софтуер и дизайн за тези авангардни логически чипове, за обработка на данни. Разказът за фирма Nvidia би продължил в отделна статия по темата санкции.

През 1985 година друг талант, Irwin Jacobs създава малка фирма с названието Qualcomm(Quality Communication) и доказва как една мрежа от много мобифони може да работи в рамките на едно спектрално пространство. И за всяка една генерация 2G комуникации Qualcomm допринася с решението си да пренася повече данни през спектралния диапазон на радиовълните, чрез специални мощни чипове за дешифриране на този обхват от сигнали. Днес не е възможно да се произвеждат в света смартфони, без чипове на Qualcomm. Тази американска фирма е спечелила от материализацията на своите идеи стотици милиарди долара до днес. И то само чрез продажбата на чипове и лицензи за интелектуалната си собственост. Но и Qualcomm произвежда чиповете си в заводи на TSMC, Тайван и Samsung, Южна Корея.

Къде се раждат големите идеи в чиповете, в чии глави, кой, къде и как ги реализира в пазарни продукти е ясно. Листата в този смисъл, показана по-горе е в съкратен вид, като показваме знакови, силни, ключови примери.

Но нека да покажем и някои примери за технологичен трансфер САЩ-Китай. Защото не е трудно да разберем, че чиповете определят света, в който живеем, определят рамките на международната политика, структурата на световната икономика и не на последно място и баланса на силите във военната област. И не е трудно ако малко повече се информираме какво става в индустрията за чипове, да разберем защо Китай е мобилизирал армия от най-добрите си мозъци, дава и дори пилее милиарди за да развие собствено автономно производство на авангардни чипове. Ако Пекин успее в тази борба, то Китай би могъл да обърне военния баланс в света. Към което и неофициално се стреми с всички средства. Истината е, че Втората Световна война бе война на стоманата. Студената война бе доминирана от ядрените оръжия. Днес, макар и да не се обявява официално, живеем в стартирана технологична война между Китай и САЩ, която се определя и ще се реши от силата на компютърната мощ. И във Вашингтон и в Пекин, отлично знаят, че от Изкуствения интелект, до квантовите комуникации, от автономните оръжейни системи до интелигентните боеприпаси и космическите войски, всичко изисква авангардни полупроводникови чипове. Няколко фирми в света контролират тяхното производство. Завод номер 18 на TSMC в Тайван произвежда точно такива чипове. Но всеки чип, който се произвежда в глобалния свят днес има пряка връзка с експертизата, знанието и лицензите на Силиконовата Долина в САЩ. И не е точно определението, че “чиповете са съвременния петрол”. Нефт би могло да се купи от много източници. А производството на най-мощни компютри зависи от повече тесни места, играещи роля на “гърло на бутилка”. Софтуерът го държат няколко американски компании и той е и скъп и невъзможен за копиране. Химикалите и други материали доставят японците. Холандската ASML е монополист в машините за ултравиолетова литография. В света на практика е създадена перфектна мрежа, която изгражда доставната верига на чипове под 7 нанометра. Това е една глобална мрежа, която в една година произвежда за пазара над 1 трилион чипове. Напрежението което се създаде около Тайван и Тайванския пролив не е изолирано от истинската война за чипове. Капиталистическата конкуренция и изискванията на акционерите в американските концерни за максимални печалби и постоянно сваляне на производствените разходи тласна глобализацията и изнасянето на голяма част от производството на чиповете в Азия. Стратезите във Вашингтон си правеха несигурната сметка, че чрез налагане на комплекс от доставни вериги, ще въвлекат Китай в един еднополюсен модел на глобална икономика, ръководен от САЩ. През 2012 година Пекин пое свой собствен курс на възход в търсене на технологична автономност и независимост. Оказва се, че не е никак лесно да се “атакуват крепостни стени”. Въпреки това, знаейки слабите места на англосаксонския капитализъм, китайците продължиха своята директна атака върху индустрията за чипове в САЩ. Тук два подходящи примера.

Intel изтласка своите американски конкуренти от центъра на пазара за чипове за центрове за обработка на данни. IBM бе между тях и отиде на търговия с Китай - технология за определен чип срещу по-голяма достъп за други продукти в електрониката на местния пазар.

Qualcomm, която споменаваме по-горе има своя най-голям пазар за чипове в Китай. Това е форма на зависимост. И под натиска на китайците, от Qualcomm се съгласяват 2016а да създадат в  провинция Guizhou смесено предприятие (joint venture) с неизвестната китайска фирма Huaxintong, без никакъв опит при полупроводниците. В нея усвоят чипове за сървъри. През 2019 година смесената фирма “Qualcomm-Xuaxiantong” се затваря. По американски анализи, след това най-малкото един топ инженер разполагащ с цялото знание в дизайна за тези чипове попада в китайската фирма за R&D, Sugon, която работи и е помогнала съществено в реализирането на програмата за хиперзвуково оръжие в Китай

Големи възражения сред експертите в Пентагона предизвиква и друга знакова сделка за технологичен трансфер към Китай. През 2016 година конкурентната на Intel американска компания, AMD сключва сделка с с китайски държавен консорциум от няколко фирми да продаде лиценз за производство на модифициран чип от типа “х86”. При това цената е само 371 хиляди долара и включва заводите на AMD в Пенанг, Малайзия и в Сужоу, Китай. В тях комплексно се продава 85% дял на китайците, заедно с цялата технология за монтаж, тестване и опаковане на чипове. Интересното тук е, че AMD не апликира за експортно разрешение пред Комисията във Вашингтон, SFIUS, която одобрява всички операции за износ на американски активи в чужбина.  Сделката се оформя в отдел на Министерство на търговията, който няма отношение към такива трансфери на технологии. От Intel възразяват много остро срещу тази сделка, с аргументи, че тя ще нарани американските интереси и би заплашила и нейния бизнес. Държавата не реагира. Американската преса пише, че е “продадено бижуто в короната и ключовете към царството”. Появяват се и коментари, че това е сделка помогнала на китайските фирми да се отчетат пред своето правителство, в големия си успех и напредък как произвеждат нови чипове, а в действителност това изцяло са американски чипове. Големите възражения от страна на Пентагона са, че в консорциума влиза и фирма Sugon, която е водеща при разработката на суперкомпютри в Китай и “има голям принос за националната сигурност и отбрана в Китай и изпълнява в тази насока фундаментална мисия”. През 2021 година, министърката на търговията Gina Raimondo обяви: “Беше ясно, че Sugon искаше помощ за създаването на един от най-мощните в света суперкомпютри, които обикновено се използват за развиването на ядрени оръжия и хиперзвукови ракети. През 2020 година администрацията на Тръмп поставя Sugon в списъка на забранени фирми, но това никак не променя нещата.

Всичко това показва, че Китай търси бързи решения, разбирайки, че войната за чиповете може да продължи безкрайно. Става въпрос за постоянна иновация и  скорост. Американските компании за чипове не могат директно да игнорират своя най-голям пазар в света - китайския. И когато една фирма започне да губи реализация на голям пазар, то и доходите и печалбите и спадат. От една страна всяка технологична фирма и без надзора на своята държава ревностно пази своите технологични тайни, но от друга страна винаги се бори ако може да продаде и един чип повече, който не е част от така наречените “ключови технологии”. Но когато големи компании губят пазарно участие, то се вижда, че повечето от тях не могат да си позволят лукса да се фокусират в дългосрочните последствия от технологичен трансфер. През 2021 година светът произведе над 1 трилион чипа, което е 13% увеличение спрямо 2020а. В САЩ разбират две неща. Първо, че Китай атакува мощно и целево чиповете, които биха му помогнали да доразвие своите въоръжения и се подготви добре за предстоящата “гореща” война, която ще е война между компютри, изкуствен интелект и ще трае само един ден и второ, САЩ не са нито подготвени в момента за такава война, нито биха могли да продължат войната за чиповете самостоятелно. Вашингтон декларира официално, че не желае да ограничава търговията и трансфера на технологии при 95% от чиповете, но постоянно здраво затяга експортния режим и ограничения върху определена група от чипове, където предимството им се оценява с времеви хоризонт до 5 години. И това са чипове на компании като Nvidia, които имат пряка употреба в ключовите технологии за Изкуствен интелект с военно предназначение. Така, че войната при чиповете се фокусира върху определено поле и изглежда ще се води безмилостно, защото залогът е много голям.

Голямата надежда във войната за чипове на САЩ остава и компанията Intel. През 2021 година новият резидент на компанията, Pat Gelsinger прие нова амбициозна стратегическа програма с три основни цели. Първо, Intel да си възвърне лидерската позиция в производството на чипове и изпревари Samsung и TSMC. За да постигне това, Gelsinger е сключил договор с холандската ASML, първите най-нова генерация машини за EUV(екстремна ултравиолетова) литография на чипове да бъдат доставени през 2025 година на Intel, когато се очаква да излезнат от производство. Това е силен ход на Intel, но нали преди десетина години именно тази американска компания вложи най-големите милиарди в разработките на машината от холандците и бе основният идеолог и проводник на идеята - ASML да се превърне в световен монополист при тази ключова технология. Втората цел е да се стартира собствено производство на готови тествани и опаковани чипове в конкуренция с TSMC и Samsung и ги продават на американски и други софтуерни компании. Накратко да се изземе пазарен дял от тайванската и южнокорейската фирма. Но планът на трето място има една слаба точка. Intel трябва да получи и помощ от тайванската TSMC. Това е част от концепцията за “homeshoring на чипове. Gelsinger е издигнал лозунга: “Господ е решил къде да са залежите от нефт, ние трябва да решим къде са фабриките за чипове. Светът се нуждае от по-балансирана верига за доставки.” Intel полага големи усилия за мобилизиране на финансов ресурс за тази програма и разчита в тази насока на американското правителство, а и на Европейския съюз. Вашингтон успя да да убеди TSMC и Samsung да инвестират в свои заводи за авангардни чипове, съответно в Аризона и в Тексас, САЩ. Скритото намерение е в тези американски адреси да се произвеждат чипове и за военната индустрия на САЩ. Сред експертите в Пентагона и в други държавни институции имащи отношение към националната сигурност се води от 2023 година сериозна дискусия, дали срещу тайванската TSMC да се упражни натиск, съчетан и със заплахи за спиране на доставки на софтуер, технологично оборудване и материали, тя да разположи симултанно в Тайван и в САЩ най-новите си технологични възможности за производство на чипове. Обмислят се варианти, TSMC да бъде притиснат и финансово, като при всеки долар инвестиран в производството в Тайван, компанията да инвестира съответно и по един долар в инвестиции в САЩ, Сингапур или Япония. В кой момент точно Вашингтон би решил да прибегне към твърд комплексен натиск спрямо TSMC, зависи може би от тайните преговори, които се водят в момента с Пекин. Защото върховният арбитър в Съединените щати по експортния контрол, политиката в икономиката, включително и в глобалната, в глобалните потоци на капитали, глобалната парична система, не е Пентагонът, а Министерство на финансите във Вашингтон. И “войната” за чипове е единият терен на голямо противоборство, а другият е международната парична доларова система. И на двата терена Китай все още е много зависим от Вашингтон. И ако добавим, че в новогодишното си 12-минутно приветствие от 31 декември 2023, за първи път президентът Си Дзинпин спомена, че Китай се сблъсква с икономически трудности, то и самите китайци не биха спряли своите атаки. Но най-реално е 2024 година да бъдат посветени на тайни преговори и договорки между Пекин и Вашингтон. Като една от целите им би била и двете страни да си “купуват време”, готвейки се за по-сериозен сблъсък преди конгреса на ККП през 2027 година. За съжаление, ние ще разберем както винаги как стоят реално нещата с войната за чиповете със закъснение, когато тя е евентуално решена или отложена с 5 години напред във времето.

 

Битката за глобалния монопол при машините за литография

През 1992а американската компания Intel е най-големият производител на чипове. Пред цялата индустрия за полупроводници възниква проблем: как да се скъси дължината на светлинната вълна за да се повиши плътността на транзисторите върху чипа и той да стане по-мощен и с оптимално малък размер. Решението е да се постигне технология за екстремна ултравиолетова светлина (EUV lithography) с дължина на вълната 13,5 нанометра. Повечето специалисти са на мнение, че използването на EUV за масово производство е невъзможно. Шефът на отдела за изследване и развитие (R&D) в Intel поисква 200 милиона долара за нещо, което никак не е сигурно. Но това е единствената възможност, при чиповете да остане в сила закона на Gordon Moore - на всеки две години, чиповете да увеличават експоненциално капацитета си. И то чрез намаляване на техния обем, а крайната цел разбира се е пазарното лидерство на фирми като Intel и запазването на лидерството на САЩ в тази технологична сфера. Така през 1992 започва голяматабитка” в литографията за ефективно производство на чипове.

Тази “битка” е знакова и има на първо място едно техническо измерение. Как да се използват най-добре ултравиолетовите лъчи за полагане на транзистори върху заготовка от супер чист силиций. Второто измерение е икономическо - коя компания да построи машина за литография, при положение, че разходите за това са огромни и на пазара би имало място само за една или две фирми, които да я произвеждат. И третото измерение е геоикономическо.

В САЩ единствена “Silicon Valey Group” произвежда оборудване за литография на чипове, но е назад. Тук лидери са японските компании Canon и Nikon. Единственият реален конкурент на японците е холандската ASML, произлязла през 1984  от отдела за литография на концерна “Филипс”.

През 1990-те години Intel си сътрудничи тясно няколко авангардни държавни лаборатории от системата на Министерство на енергетиката. Двете най-важни са Lawrence Livermore Laboratory и Sandia National Lab помагат много с експертно знание в областта на оптиката. Използването на ултравиолетова светлина за литография върху силиконови заготовки е откритие от 1984 на двама американци , които създават в Сан Диего, Калифорния, фирмата Cymer. Те поставят началото на използване на лазера за впръскване на калай в плазма при температура около 1 милион градуса. Този процес се ускорява до 50 хиляди пъти в секунда за да се получи електровиолетова в необходимите количества и качество за производство на чипове, светлина. През 2005 година в Cymer създават нов невероятен източник на светлина на основата на въглероден двуокис, с непозната до момента мощност. Лазерът е построен с технологичната помощ и знание на германската фирма TRUMPF, водеща в лазерите за индустриални цели и същевременно лидер при прецизионните машини. Голямото изпитание за германската фирма е как да се отнема топлината, при положение, че само 20% от произвежданата енергия е светлина, а останалите 80% горещина. Инженерите от TRUMPF постигат решение чрез два магнита и предлагат лазер с ултра точна транспортна система на лъча. Всяка стъпка в реализирането на лазера изисква нова иновация. Специалните газове в камерата трябва да имат постоянна плътност, създаването на специална оптика за предотвратяване на обратна светлинно отражение. Нужни са специални индустриални диаманти за осъществяване на “прозорци”, през които лъчът да напредва в камерата. Германската фирма TRUMPF работи по лазера цели 10 години и се справя с изпитанието. В него са вложени 457 329 съставни части. В този проект участва активно и друга традиционна германска фирма - ZEISS, световен лидер при огледалата и лещите. Изискванията за 13,5 нанометра дължина на вълната са непознати до момента. Германските инженери ползват разработка от 1998 година на Lawrence Livermore Laboratory, САЩ от 1998 година, основана на молибден и силиций и произвеждат огледало, считано до момента за непостижимо.

От Intel започват да търсят фирма, която да комерсиализира  научните достижения в литографския процес. Американското правителство не желае това да е японска фирма под влияние на текущо приключилата технологична и търговска война с Япония. В Intel избират холандската ASML. Но при това във  Вашингтон възниква въпросът, защо уникално, ценно знание на водещи американски лаборатории трябва да се предава на чужда фирма. От Пентагона изказват мнение, че това ще доведе до външна зависимост при ключови технологии. Политиците са на мнение, че холандците и ASML са надеждни партньори. Решението разбира се взема от големия американски бизнес, а политиците го обявяват или оформят. Става въпрос и за национална сигурност. Но в тази геоикономическа сметка има и още една компонента. “Майката Филипс” на ASML е пряко свързана с делово участие в тайванската компания за чипове TSMC. Последната е изградила своето производство на чипове със знание и ноу-хау добити от “Филипс”. А има и друга подробност. През 1989 голям пожар в завод на TSMC, Тайван, принуждава тайванците спешно да закупят 19 машини за литография от ASML, платени от застраховката. Фирменото “домино” в тази сложна и технологична и геостратегическа игра се нарежда окончателно от силите на капитала и бизнеса. Японците от Canon и Nikon, изведнъж решават да не развиват най-авангардния нов модел собствена EUV литографска машина. Така ASML е “подредена” и определена да остане единствен “играч” на глобалния пазар и му се подготвя монополна позиция. Някой е заинтересован естествено в това. И това става още през 2001 година, когато ASML закупува и американския си конкурент от Калифорния, “SVG-Silicon Valey Group”. Това е нов пробив в сигурността на САЩ и от Пентагона и DARPA силно опонират. Група сенатори в Конгреса пишат писмо до президента Буш с възражение: “ASML ще се издигне, получавайки цялата американска държавна ценна EUV-технология.” През 2001 година преобладаващото мнение в САЩ е, че страната е на върха на еднополюсен свят и страни като Китай ще използват търговските контакти и доставните вериги в принос за мира и ще бъдат фокусирани върху повишаване на собственото благосъстояние, вместо да се борят за геополитическа власт. Едрият американски бизнес не вижда никакви рискове, а търси в тази голяма технологична маневра, възможно най-големия икономически ефект в производството на чипове. Intel и други американски фирми от индустрията за чипове са категорични, че и продажбата на фирма “SVG” на холандците е ключово важно за развитието на литографията и с това е фундаментално важно за бъдещето на компютеризацията. Американците поставят условие на ASML да изгради производствени мощности в САЩ, където да се произвеждат важни компоненти за бъдещата машина. Така следващата генерация EUV литографски машини и до днес се монтират извън Съединените щати, независимо, че техни компоненти още се произвеждат в щата Кънектикът. Така по решение на американския едър капитал и лидерската компания при чиповете Intel, ключовият етап от доставната верига при чиповете, технологичната EUV литографска машина за чипове не бе глобализирана, а просто монополизирана. Една единствена доставна верига, управлявана от една холандска компания, пое контрола върху бъдещето на литографията, а с това и на производството на чипове под 7 нанометра днес.

Но защо и как холандците от ASML се справят с почти непосилната задача и реално в 2013 година започват бизнеса с най-новата EUV литографска машина за чипове. Те владеят най-трудното в този сложен и комплексен проект - управлението на цялата доставна верига, осигуряваща поддоставки за завършения продукт. При това те произвеждат само 15% от компонентите, възлите и детайлите в машината. Вътрешната дисциплина и изискванията към доставчиците са максимални. Хватката е желязна и президентът на ASML им обявява: “ Ако не сте в крак ще Ви купим.” И не се шегува, ASML започва да купува важни фирми-доставчици, включително и главния “идеолог” - американската Cymer. През 2016а на фирма ZEISS са предоставени под формата на бонус 1 милиард долара с пожелания да ги използват за развитие и изследвания, R&D. Изискването към всеки компонент в машината е да работи безупречно минимум 30 хиляди часа, което е около 4 години без да допуска ремонт. С перфектен мениджмънт и безупречна организация, колективни усилия, авангардно научно знание, над 10 милиарда долара преки инвестиции (само Intel отпуска 4 милиарда $ през 2012а) и акумулирано развитие на технологията в продължение на няколко десетилетия, при това с големи рискове и често на ръба на възможностите, ASML успява да извади на глобалния пазар за чипове през 2016 година уникалната машина за UEV литография на чипове. Тази машина има “много бащи” и не е дело на една фирма или една страна. Компания ASML работи активно от 1996 година по тази машина. Това е и до днес най-скъпата машина за масово производство с цена над 100 милиона долара. Самият чип произвеждан с нея работи като продукт много надеждно, защото се състои от компактен моноблок от силиций, покрит с метали. В чипа няма подвижни части, ако изключим електроните, които подскачат вътре в него. Към машината има няколко специфични софтуера, които управляват сложния литографски процес и предупреждават предварително дали някъде би се появил дефект или проблем.

Тайната за възхода на Тайван при чиповете и гениялният Morris Chang

Тайван навлиза в международната “игра” за чипове и нови технологии още през 1960-те години. И по-точно се закача за иновационната машина на Съединените щати. Нововъзникналите частни американски фирми в търсене на ниска себестойност и високи печалби стартират още тогава процеса на offshoring и създаване на контролирана от тях верига на доставки. Тайванците се ориентират бързо и се включват в  доставната верига за чипове, вземайки правилното стратегическо решение, в търсене разкриване на нови работни места, получаване на авангардни технологии и влизайки под “чадъра” за сигурност на САЩ. Тaка през 1968 година тайвански фирми и започват да се конкурират с фирми от Хонг Конг, Южна Корея, Сингапур и Малайзия. Конкуренцията е важно условие за полагане на максимални усилия в който и да е проект, особено, когато си получил готова чужда технология. По молба на тайванското правителство от 1965а американският лидер Texas Instruments открива производство в Тайван за монтаж на интегрални схеми.

От 1978 година срещу тайванските фирми в базисните производства и в частност в електрониката се появява още един потенциален конкурент. Това е съседната КНР, поела нов курс на икономическа и техническа модернизация.Тайванците веднага разбират и оценяват, че е невъзможно да се конкурират ценово с Китай в задаваща се икономическа “война” и решават, че изходът е един - навлизане в производства на нови сложни електронни компоненти и задълбочаване на производствено-технологичните връзки с американски фирми. Или заемане на по-централно място в доставната верига на чипове. Тайванските фирми са частни структури и в търсене на решения те се облягат на собствена инициатива в съчетание с подкрепа на съответни политики на правителството. Тази комбинация предполага и голяма гъвкавост, сериозна мотивация и стремеж за истински пробиви. През 1980 година Тайван закупува технология за производство на полупроводникови чипове от водещата тогава американска фирма RCA и се създава компанията UMC, днес вторият мощен тайвански глобален играч в доставната верига при чиповете. В UMC започват само монтаж на интегрални схеми (чипове), което не носи големи печалби, но тайванците вече са влезли в “играта”.

Решаващата стъпка за големия пробив става през 1985 година.Тогава всемогъщият министър на икономиката на Тайван K.T. Li извиква Morris Chang в Тайван и му задава въпроса: “Ние желаем да развиваме полупроводникова индустрия в Тайван. Кажи ми колко пари са ти необходими за това?” Министърът е завършил ядрена физика в университета Кембридж, Англия и управлява стоманодобивен завод преди да стане министър на икономиката и индустрията. Неговата визия за навлизане в доставната верига на чипове е от 1965 година, когато установява контакт с американската Texas Instruments. Големите личности винаги играят ключова роля в стартирането и реализирането на големи проекти и то във всяка сфера. Но защо тайванският министър се обръща към Morris Chang? Последният е роден в Китай и напуска 1948 през Хонг Конг с финал в САЩ. Следва в университета МИТ в САЩ и защитава докторат в Станфордския университет. Избран е като талантлив специалист с конкурс в “Sylvania”, фирма за електроника в Бостън. След три години, през 1958 започва работа в Texas Instruments, където прекарва 20 години и достига до най-високите менажерски нива, с претенция да стане главен изпълнителен директор на фирмата. За него във фирмата се говори, че е най-добрият физик и рядко умна глава. Той лично подобрява производствения процес на линията за транзистори и увеличава производителността в нея с 25%. Големи компании като IBM изпращат специалисти да изучават методите на Chang. Скоро Chang бива назначен да управлява целия бизнес с интегрални схеми в Texas Instruments и се превръща в ключов актьор от топ мениджмънта на компанията. Двама негови тайвански състуденти от Станфорд, го убеждават, че в Тайван има добри условия за развиване на индустрия за чипове. И така той още през 1968 година посещава Тайван заедно с президента на Texas Instruments и вземат решението да се инвестира в производство в Тайван. Morris Chang е топ специалист в американската технологична фирма, познава в детайл ултра ефективното производство на интегрални схеми (чипове). Владее цялата информация от безброй експерименти и дълбоки знания за постигането на максимални резултати при чиповете. Той приема предложението и бива формално назначен за директор на тайванския Държавен Институт за Технологически Изследвания. Morris Chang се превръща в “мозъка” на индустрията за чипове в Тайван и разполага с пълна свобода на действие.

Chang има стратегия, основана на радикалната идея, изцяло да промени тайванската индустрия в областта на електрониката. И в крайна сметка на постави себе си и Тайван на върха на контрола върху най-авангардната технология в света - производството на чипове. Негова стара идея е да се произвеждат чипове по проект на клиентите. Той знае, че ниските разходи за компанията ще отворят и разкрият безброй приложения на чиповете, непознати за тях през 1970-те години. И моделът е да се създават нови източници за пазарно търсене на чипове. Но това е свързано с увеличаване на разходите за изследване и развитие (R&D) и ще успее този, който успее да реализира големи серии и постигне конкурентна себестойност при чиповете. Това са идеи на Chang, които той е лансирал и в американската Texas Instruments и не са били приемани веднага, а оценявани като рисковани. Morris Chang усвоява и идеята на американците Lynn Conway и Carver Mead, според която дизайнът на чипове трябва да се отдели от производството им и това би създало условия за “Гутенберг Момент” при полупроводниците. През 1986 година Chang смело прилага тази идея в Тайван.

Министърът Li отпуска 48% от стартовия капитал за създаване на TSMC, Taiwan Semiconductor Manufacturing Company по изготвен от Chang бизнес план, с едно изискване: Morris Chang да доведе чужда фирма с авангардна топ технология за производство на чипове. Американските Intel и Texas Instruments отказват на Chang. Легендарният Gordon Moore, бивш шеф и колега на Chang му казва: “Morris, ти имаше много хубави идеи по време на твоята работа при нас, тази идея не е една от тях.”

Morris Chang е непримирим и успява да убеди холандския концерн Philips да инвестира 58 милиона $ в TSMC срещу получаване на 27,5% дял и предаде технология за производство на чипове, заедно с лиценза за интелектуална собственост. Тайванското правителство учтиво “помолва” богати бизнес фамилии на острова да вложат свои пари в новосъздадената TSMC : “След 20 години добър Ваш бизнес под чадъра на правителството на Тайван, сега е време да се отплатите.” Правителството дава големи данъчни облекчения върху печалбите за да се освободят допълнителни средства за R&D.

Но ключова съставка за бързия успех на TSMC са много тесните връзки на Morris Chang с американската индустрия за чипове. Той успява да убеди бившия директор в Texas Instruments, Don Brooks да работи като президент на TSMC от 1991 до 1997, който пише: “Повечето от колегите, които ми докладваха от двете нива под мен, притежаваха някакъв опит от САЩ…, всички бяха работили за Motorola, Intel или Texas Instruments.” През 1990-те години над половината от продажбите на TSMC са за американски фирми. Почти всички директори и менажери в тази тайванска фирма и до днес са минали през топ програми за докторати в елитни американски университети. Това е тънка симбиоза, която свързва Тайван със Силиконовата Долина

Shang-yi Chiang е роден в Тайван от родители китайци. Следва електро-инженерство в университета Станфорд, САЩ и започва работа в Texas Instruments. След това работи в американската “Hewlett Packard”. Срещу висока заплата е привлечен да работи на ключова позиция от 1997 до 2006а в TSMC в Тайван. Отново работи в САЩ и през 2009 година е привлечен за шеф на отдела за изследвания и развитие R&D отново в TSMC. Chiang е силно впечатлен от морала, амбициите и етиката в тази тайванска компания. “Хората работят така здраво в Тайван” пише в интервю Chiang. Той увеличава състава на този важен R&D отдел от 120 души през 2006а на 7000 специалисти и учени през 2013 година. Да се поддържат в постоянна експлоатация скъпите машини в TSMC е ключово важно за резултатите на “изхода”. Chiang споделя: “В САЩ ако нещо се развали в 01.00 часа през нощта, инженерите го поправят на сутринта. В TSMC това става веднага до 02.00 часа. И никой не се оплаква от специалистите и техните съпруги също не се оплакват.”

Chiang работи денонощно с неговия екип за усъвършенстване на технологическия процес. Една от приоритетните сфери е усвояването на новата машина за ултравиолетова литография на холандската фирма-монополист ASML. Той доставя три скенера за ултравиолетова литография с изпитателна цел и ги монтира в най-големия завод за чипове на TSMC. За целта не се пестят финансови средства. По този начин тайванската фирма осъществява тясно сътрудничество при окончателното развиване и усъвършенстване в хода на сложни практически изпитания, създаването на уникалната машина наASML”, за която е написано достатъчно по-горе в текста. По този начин TSMC поддържа технологичното темпо и вдига производителността и през 2015 владее над 50% от пазара за окончателното леене и производство на готови чипове. А холандската машина създава технологичното условие да се произвеждат и чипове 7 нанометра. Това е малък пример, Кой, Как и Защо допринася за развитието на индустрията за чипове в Тайван и съответно в глобални измерения. Не е трудно да схванем, че и най-съвършената машина, не би свършила добра работа, ако тя не е попаднала на адрес с невероятно действена фирмена култура, в ръцете на максимално квалифицирани и мотивирани хора, които се ръководят с личен пример от невероятно качествени личности, съчетаващи талант, знания, мъдрост и шампионска мотивация.

Създаването на TSMC предложи на американските малки и средни софтуерни фирми, за които навлизането в производството на чипове бе рисковано, един надежден и голям бизнес партньор. TSMC не се конкурираше със своите клиенти, а градеше успех, ако и те имаха успех. И ако германецът Гутенберг е постигнал революционно откритие с пресата за печат, то той не е успял да реализира монопол върху процеса на печатане. След неговото откритие Европа се насища с печатари. В индустрията за чипове, чрез снижаване на разходите на Start-ups, тайванският модел на производство допринася за раждането на дузини американски софтуерни фирми за програмиране и дизайн на чипове и да съществуват fabless.(без производство). Но демократизирането на авторството, съвпадна с монополизирането на “дигиталната печатарска машина”. Която компания успяваше да произведе най-много чипове, имаше и вградената привилегия и предимство и в разпределяне на капиталови инвестиции върху повече клиенти. А от там продажби и доход. През 1990-те години Morris Chang и тайванската компания TSMC застанаха на пътеката на най-авангардната технология в доминираща и монополна позиция в глобалното производство на чипове. Малко хора разбират тогава това?!

Гореизложеният текст е поднесен и за размисъл. Една малка препратка към икономическата действителност в малка България в аналогичния период 1970-1988 може да ни покаже, че страната ни бе водеща в производството на електроника и персонални компютри, в устройства за памети в електрониката, в производството на машини с ЦПУ (цифрово-програмно управление), в производството на електродвигатели, в най-качествените изделия в електротехниката, в продукти от химическстс индустрия, най-доброто производство на режещи инструменти, на оптика, на акумулатори, на електрокари, на фармацевтика, на текстил и облекло, на универсална машиностроителна продукция, включително на тежко машиностроене, на млечни продукти, на плодове и зеленчуци и разбира се на качествени вина и най-надеждно оръжие и боеприпаси, пък и в отличен туризъм - морски и зимен. И много качествено образование. Водеща означава в този контекст, пред абсолютно всички страни от социалистическата общност и разбира се пред Съветския съюз, Китай и ГДР. Естествено и пред съседните Турция и Гърция. България разполагаше с много сериозен пул от знаещи и можещи инженери, сръчни, мотивирани работници, които си обичаха работата и бяха в състояние  да работят по тайванската схема 7х18х30 - седем дни в седмицата по 18 часа дневно, 30 дни в месеца. При това, изключително не с материална, а с престижна мотивация. И държавата имаше конкретни, стратегии и политики в тази насока. Ако би трябвало да се върнем в края на 1980-те години в родна България и развием една прогнозна мисловна игра със стара дата, то няма да сгрешим ако кажем, че тогава България бе единствената социалистическа страна, в която имаше повечето необходими реални условия и предпоставки за превръщането и в един “Балкански Тайван” в микроелектрониката и ключовите технологии. В страните от СИВ не съществуваше по-плодороден терен  да командироват в България не повече от 50 хиляди математици и физици от Съветските републики, Виетнам, Румъния, Чехословакия, а и съседна Турция, да се налеят под формата на технологично оборудване и Ноу-Хау, ключово знание капитали, със съответно гарантиран за пласмент пазар. В България бяха на лице идеални условия за развиването и като технологичен хъб на Балканите и за региони като Близкия и Среден Изток и за цялата територия на бившия Съветски съюз и до Китай. За съжаление през 1989 година в България липсваше българският  “Morris Chang”, а в разпадащия се и икономически  Съветски съюз, липсваше “Съветският Intel и Сибирската Силиконова Долина“. И това остана неразбираемо за много хора, включително и за поколенията.

22 януари 2024

Борислав Сретков