Когда вы за несколько сотен долларов покупаете процессор, выполненный по 7-нанометровому техпроцессу, к вам в руки попадает произведение искусства. Технологического искусства. Чтобы его создать, требуется невероятно длинная цепочка исследований, открытий, прорывов, инвестиций и труда. В создании такого процессора задействован весь потенциал технологий и науки, которые человечество прошло всего за несколько тысяч лет. Это цепочка из миллионов и миллионов маленьких шагов, без каждого из которых просто невозможен был бы этот конечный продукт, который я использую для игры в шестую часть «Цивилизации» на своем компьютере.
Темная лошадка из Нидерландов
Сегодня я хочу рассказать об одном, но ключевом шаге во всем этом технологическом процессе — создании машины, которая создает процессоры. По сути это не одна машина, а литографическая система. Она едва ли не более удивительная и сложная в производстве, чем сами компьютерные чипы. И делают ее в компании, исчезновение которой на добрых два десятка лет затормозило бы цифровой прогресс.
Эта компания находится в самом сердце 400-миллиардной индустрии производства чипов, без ее оборудования Intel, Samsung и TSMC не способны производить микросхемы. Оборудование это столь сложное, что в год его выпускают в объеме всего нескольких десятков. И эта сложившаяся естественным путем монополия немного пугает.
Речь про мультинациональную компанию ASML из Нидерландов, которая разрабатывает и производит системы фотолитографии — кирки для шахтеров, добывающих чипы на фабриках Intel, Samsung и TSMC. ASML — уникальная компания. Она единственная в мире сегодня владеет системами, которые способны давать излучение с длиной волны в 13,5 нм. Этот диапазон называют свержестким ультрафиолетовым излучением. Рядышком с уровнем рентгеновского излучения.
Чем ýже световая волна, тем более мелкие детали она способна рисовать на кремниевых пластинах для будущих процессоров. Чем мельче детали, тем меньше размеры транзисторов, тем больше их умещается на одном кристалле и тем производительнее и энергоэффективнее получаются чипы.
Сложно вспомнить еще одну такую компанию, которая была бы столь важной и одновременно настолько неизвестной для широкой публики.
Новейшие системы ASML стоят больше сотни миллионов долларов и жизненно необходимы для производителей чипов, которые рассчитывают выпускать их на передовых технологических процессах. Которые хотят совершенствовать свою продукцию, умещать все больше транзисторов на подложке, повышать энергоэффективность и мощность чипов.
Гонка вдолгую
Делать процессоры крайне сложно и дорого. Производство многогранно, требовательно к экспертизе и многочисленным технологиям на переднем крае науки. В этом процессе приходится плавить кремний, выращивать из этого монокристаллы цилиндрической формы, нарезать алмазной пилой эти цилиндры на тончайшие, ровные и отполированные вафли — кремниевые пластины. На эти вафли затем воздействуют светом, чтобы создать мельчайшие детали будущих интегральных схем.
Первую твердотельную интегральную схему, которую назвали микрочипом, показала в 1959 году американская компания Texas Instruments. И фотолитография сыграла значительную роль в ее создании. С помощью системы линз и зеркал на поверхности светочувствительной кремниевой пластины фокусировали лучи света, которые проходили через заранее подготовленный шаблон и запечатлевали его схему на пластине. Пластину двигают и постепенно всю покрывают шаблонным узором.
В те годы фотолитография была более грубым искусством, чем сегодня. В 1980-х годах компаний, которые делали или пытались делать фотолитографические машины, было с десяток. Среди них Canon, Nikon, а также Phillips. Эта компания из Нидерландов в 1984 году создала совместное производство вместе с компанией Advanced Semiconductor Materials. Первая хотела получить оборудование для производства собственных чипов. Вторая выпускала такое оборудование.
В годы, когда основали ASML, самым современным источником света для литографии была ртутная лампа. Ртуть нагревали током до состояния плазмы, которая испускала излучение света с различной длиной волны. С помощью специального фильтра отбиралась необходимая длина. В ASML это были 436 нанометров. Со временем длину волны уменьшали, переходя от ртутных ламп к лазерам со смесями различных газов. Криптон и фтор производили свет на волне 248 нанометров, а со временем при допиливании такие лазеры сужали волну до 150 и даже 80 нанометров. Следующим поколением лазерных технологий стали лазеры на фтористом аргоне, который излучал свет с длиной волны 193 нанометра. Уменьшение длины волны позволяло наносить на кремний все больше транзисторов меньших размеров.
Вы, вероятно, слышали про закон Мура, согласно которому каждые два года удваивается количество транзисторов, размещенных на кристалле интегральной схемы. На самом деле это не обязательный к исполнению закон, а всего лишь наблюдение одного из основателей Intel, которое тем не менее долгое время выполнялось благодаря совершенствованию фотолитографического оборудования.
Сверхжесткий ультрафиолет
В начале 2000-х годов ландшафт этого рынка серьезно поменялся. Из крупных конкурентов ASML остались только Nikon и Canon, а требования рынка возросли — цифровые камеры, MP3-плееры, мобильные телефоны, все более широкое проникновение компьютерной техники в массы. Все это нуждалось в чипах. Для их совершенствования ASML решила сосредоточиться на технологии EUV — сверхжесткого ультрафиолетового излучения на длине волны в 13,5 нанометра.
Такие машины должны были каждую секунду бить лазером по потоку из 50 000 капель расплавленного олова, чтобы из образовавшейся плазмы извлечь свет на длине волны 13,5 нанометра. Эти капли диаметром всего около 25 микрон выбрасывает генератор на скорости 70 метров в секунду. Производитель сравнивает точность выстрелов по каплям с фонариком, который с Земли попал бы лучом в монетку на Луне.
Надо сказать, что все начинается с довольно простого углекислотного лазера. Но его луч проходит через пять стадий усиления в 10 000 раз каждый. На выходе получается пиковая мощность в несколько мегаватт. Столь высокая мощность нужна, так как по пути к каплям олова часть этой энергии теряется.
Притом по каплям сперва бьют лазером с низкой интенсивностью. Они приобретают форму блина, после чего уже подключается более мощный лазер, который испаряет «блин» в состояние плазмы. В этом состоянии она излучает сверхжесткий ультрафиолет. 50 000 раз каждую секунду, чтобы сверкало достаточно ярко. Параболическое зеркало собирает этот свет, фокусирует его на точке, из которой он передается на сканер в вакуумной камере и на кремниевую пластину.
Этот технологический процесс на многие годы опережал то, что было на тот момент стандартом индустрии. Однако разработка такой машины была крайне трудной. То, что задумали на рубеже тысячелетий, до рынка добралось только спустя 16 лет.
В первую очередь все упиралось в то, что сверхжесткий ультрафиолет не может распространяться в воздухе. Тот абсолютно черный для такого излучения. Так что с самого начала было очевидно, что придется работать с вакуумной камерой, куда через воздушный шлюз будет поступать пластина. Вес такой камеры в финальном продукте составляет 7,5 тонны.
К тому же через простое стекло спроецировать сверхжесткий ультрафиолет на пластину не выйдет. Стекло также поглотит излучение. Потому от линз отказались, начали искать зеркальные поверхности с достаточной отражательной способностью для EUV.
Остановились на брэгговском отражателе с показателем отражаемости в 70% от давних партнеров из оптической компании Zeiss. Их зеркало представляет собой слоистую структуру из сотни пар кремния и молибдена, уложенных слоями в несколько нанометров. Они невероятно плоские. Если такое масштабировать до размеров Германии, то самая высокая выпуклость на его поверхности не превысит 1 мм. Производство такого зеркала — отдельное искусство.
Стоит отметить, что подрядчиков и стратегических партнеров у ASML немало. Как нам известно, есть такие партнеры и в Беларуси. Тут они задействованы в обеспечении работы системы автоматизированного проектирования электронных схем и печатных плат в ASML. Такое сотрудничество продолжается уже 14-й год.
Первый прототип EUV-машины был готов в 2010 году, а первая полноценная готовая к производству — спустя шесть лет. Каждый такой аппарат весит больше 180 тонн, в нем 100 000 частей, 3000 кабелей, 40 000 болтиков. На его создание уходит больше четырех месяцев, а для доставки покупателю необходимо несколько рейсов «Боинга» с рассованными по 40 грузовым контейнерам частями.
К тому же на заводах, где работают эти системы, постоянно должны находиться специалисты ASML, которые обслуживают, ремонтируют и обновляют их.
Конкурентов нет
Машины эти прорывные, но пока не захватили весь рынок. Не каждому нужна передовая технология, многие производители довольствуются более дешевыми и старыми технологиями для производства чипов. Из 258 систем фотолитографии, которые ASML поставила в прошлом году, только 31 была со сверхжестким ультрафиолетом. Тем не менее, производитель уверен, что к 2025 году три четверти своей выручки будет получать именно от них.
Может ли кто-то повторить подобное? Время стремительно утекает, а конкурентов на горизонте и не видно. В научно-исследовательском направлении ASML трудятся 5,5 тысячи инженеров, на нужды которых выделяют ежегодно более 1 млрд евро. Для любой компании, чтобы конкурировать с ASML, потребуются десятилетия инноваций и огромный капитал. Такое могли бы себе позволить крупнейшие производители полупроводниковой продукции, однако они не хотели бы нарушить устоявшийся баланс и попасть в опалу у разработчика новейших технологий. Да и все три крупнейших производителя Intel, Samsung и TSMC в 2012 году инвестировали в ASML миллиарды долларов. Тогда рыночная капитализация ASML составляла всего $26 млрд, сегодня она перевалила за $300 млрд.
К тому же не ведутся какие-либо серьезные разработки конкурирующей со сверхжестким ультрафиолетом технологии. Компания, которая пару десятков лет экспериментировала с литографией с помощью пучка электронов, обанкротилась несколько лет назад и была выкуплена той же ASML. Разрешение у этого метода литографии было высоким, в экспериментальных установках удавалось получать структуры с разрешением менее 1 нм. Однако масштабировать эти рекорды до скоростей литографии в массовом производстве не получилось.
Монополия на будущее
TSMC сегодня покупает половину всех выпускаемых систем литографии на сверхжестком ультрафиолете. Эти машины есть и у Samsung. Intel немного отстает. В этом году будет выпущено до 50 таких машин, в следующем — до 60 штук.
Руководство ASML говорит, что нынешний дефицит чипов — это не разовая волна, а выход рынка на качественно и количественно новый уровень. А это значит, что ASML в ближайшие десятки лет будет укреплять свою естественно сложившуюся монополию. Жизненно важные для прогресса технологии будут сосредоточены в руках одной компании, которая способна превратиться в оружие геополитики.
Ее уже используют в торговой войне с Китаем. Правительство Нидерландов по настоятельным просьбам США запретило ASML продавать EUV-системы Китаю — крупнейшему рынку в мире, готовому поглощать чипы сотнями миллиардов.
Это может как замедлить технологический прогресс Поднебесной, так и вырастить местных конкурентов ASML. Китай планирует вложить $30 млрд в то, чтобы создать производство чипов, не зависящее от зарубежных компаний, и это у него вполне может получиться.
Наш канал в Telegram. Присоединяйтесь!
Есть о чем рассказать? Пишите в наш телеграм-бот. Это анонимно и быстро
Перепечатка текста и фотографий Onliner без разрешения редакции запрещена. ng@onliner.by
Производитель полупроводников из Голландии — новый эмитент для модельного портфеля акций
Голландская компания ASML — единственный в мире крупный производитель оборудования для производства полупроводников, за которые сейчас развернули ожесточенную битву технологические гиганты. В частности, компания Samsung проиграла очередной этап сражения за эти машины, поскольку конкурент — тайваньский TSMC — выкупил 70% соответствующего оборудования, а возможностей ASML на всех игроков не хватает. Колумнист «Реального времени», экономист с многолетним банковским опытом Артур Сафиулин предлагает присмотреться к нидерландской компании, чья капитализация в последние годы быстро растет.
Монополист диктует условия
Сегодня хотелось бы поговорить об одной удивительной компании — ASML, которая является абсолютным лидером на рынке оборудования для производства микросхем и чья капитализация растет как на дрожжах последние два года. Рынок высоко ценит то доминирующее положение, которое компания занимает на своем рынке.
Все слышали про компании-лидеры в мировом производстве микросхем — Intel, Samsung, TSMC (основной поставщик для Apple и AMD). Так вот, эти ведущие производители стали зависимы от скромной компании из Нидерландов настолько же, насколько остальная технологическая индустрия зависит от их собственной продукции. Причиной является тот факт, что ASML на данный момент — единственный в мире производитель оборудования под названием степпер для фотолитографии в глубоком ультрафиолете (EUV) с длиной волны 13,5 нанометра. Конкуренты в лице Canon и Nikon тоже делают фотолитографические машины, в которых используют свет для травления интегральных схем на кремниевых пластинах. Но длина волны у них больше. Как следствие, с 2005 года доля ASML на рынке выросла до 62%. Более короткие волны позволяют травить более мелкие компоненты, а это очень важно для производителей микросхем, которым нужно большее количество транзисторов на чипе. По закону Мура, количество компонентов на конкретной площади увеличивается вдвое каждые два года.
Для информации: травлением называется процесс удаления слоя подложки при помощи травящего агента (кислота, химически активная плазма, ионный пучок), при котором оставляются нужные участки. Микроэлектронные устройства и схемы обычно формируются на подложке из кремния и арсенида галлия. Необходимо сформировать на подложке различные структуры или сквозные отверстия в слое. Эти структуры имеют микронные или нанометровые размеры, и способы их формирования определяют возможности технологии. Степпер является основным оборудованием при изготовлении полупроводниковых интегральных схем, в процессе работы рисунок с маски переводится в рисунок на различных частях полупроводниковой пластины. Маска нужна для защиты от травления участков, которые нужно оставить. Название свое получил от принципа работы небольшими прямоугольными участками (несколько квадратных сантиметров), при экспонировании (облучении ультрафиолетом в данном случае) пластину двигают шагами, кратными размеру экспонируемой области.
Например, в 2019 году компания Samsung, используя оборудование EUV от ASML, выпустила микросхему по нормам 7 нм. К слову, в 1999 году предсказывалась скорая «смерть» закона Мура, из-за физических ограничений на размер транзисторов — технологии не позволяли преодолеть рубеж в 100 нм. Двадцать лет спустя мы уже делаем по нормам 7 нм. Прогресс налицо, и немалую роль в это сыграла как раз компания ASML.
Для информации: техпроцесс производства чипов по нормам 7 нм и менее повысит мощность всех электронных устройств, сделает доступным интернет 5G, расширит системы с искусственным интеллектом и алгоритмами глубокого обучения.
Фотолитография в глубоком ультрафиолете — прорывная технология, которая дала закону Мура новую жизнь, но ее развитие от первой экспериментальной установки в 2000 году до коммерчески доступного оборудования заняло почти 20 лет. Предыдущие технологии фотолитографии использовали лазерный луч 193 нм, в то время как EUV-излучение имеет плотность энергии пучка в десять раз больше, что ставило ряд сложных технологических задач. Компании-производители микросхем сетовали на то, что из-за этого очень сложно травить тончайшие дорожки на пластинах, с учетом нынешнего микроскопического размера элементов. Все эти проблемы решили инженеры ASML, которая предлагает рынку несколько моделей EUV-степперов и сканеров уже четвертого по счету поколения. За этим оборудованием (размером с автобус) буквально стоят в очереди, и производство расписано по каждому заказчику на год вперед.
Компания появилась в 1984 году как совместное предприятие Philips и ASM International (производитель полупроводникового оборудования). Первая продукция выпускалась на устаревшей платформе, и дела шли неважно, с клиентами наблюдалась очевидная проблема. Выживала компания только благодаря поддержке Phillips. В 1995 году было осуществлено первичное размещение акций в Нью-Йорке и Амстердаме. Стратегия компании теперь полностью сконцентрировалась на разработке технологии фотолитографии в глубоком ультрафиолете, которая виделась как прорывная в будущем производстве микросхем. Первые степперы EUV планировалось поставить в 2007 году, но по факту отработка технологии заняла еще десять лет, и коммерческие клиенты начали использовать оборудование только в 2018 году.
Финансы и фондовый рынок
Компания демонстрирует устойчивый рост выручки — в 2019 году был рост на 8%, до 11,8 млрд евро, в 2020 году выручка выросла до 13,98 млрд евро. Продажи оборудования для фотолитографии в глубоком ультрафиолете принесли треть от объема выручки в 2019 году, и это при том, что всего 26 из 229 произведенных машин были EUV-степперами. Это показывает, насколько высока добавленная стоимость у этой технологии, и компания по сути снимает сливки с рынка, пока конкуренты из Canon и Nikon подтягиваются со своим оборудованием (у них пока нет технологий EUV). По прогнозу компании, к 2025 году этот показатель вырастет до 75%. Сейчас основными покупателями оборудования являются компании из «большой тройки» производителей микросхем — Intel, Samsung, TSMC. Другие производители тоже модернизируют свои производства, и спрос будет только расти.
Фондовый рынок очень любит такие истории и компании. Как результат, капитализация ASML выросла в десять раз с 2010 года. Только за 2019—2020 годы рост был в два раза. Инвесторы высоко оценивают ее долгосрочные перспективы — акции торгуются с 30-кратным отношением цены к прибыли (P/E). Это очень высокий показатель, который характеризует этап быстрого роста выручки компании.
Из планов на будущее — новое поколение машин EUV серии 5000 с улучшенной оптикой и более мощными лазерами, что позволит обрабатывать большее количество кремниевых пластин в час. Выход на рынок в 2023 году.
В нашем модельном портфеле мы найдем место для столь уникальной компании. Есть понимание, что такой эмитент, наряду с имеющимся уже Alphabet Inc (Google), способен дать устойчивый рост портфелю в годовом диапазоне. Будем наблюдать за компанией ASML.
Артур Сафиулин
Справка
В статье упоминается виртуальный портфель ценных бумаг. Материал не является рекламой, в том числе эмитента. Составление идентичного или аналогичного портфеля не может гарантировать доходности, вся ответственность лежит на частном инвесторе. Мнение автора может не совпадать с позицией «Реального времени».
ЭкономикаФинансыИнвестицииПромышленность
ASML — ведущий мировой производитель литографических систем
Министр иностранных дел Нидерландов подтвердил, что Нидерланды и США ведут переговоры о запрете компании ASML Holding NV продавать Китаю оборудование и технологии, используемые при производстве чипов.
Bloomberg со ссылкой на источники, знакомые с этим вопросом, сообщает, что официальные лица США оказывают давление на своих голландских коллег, чтобы они запретили ASML продавать некоторые из своих старых систем фотолитографии в глубоком ультрафиолете, или DUV.
Эти машины отстают от передовых технологий на целое поколение, но их по-прежнему можно считать наиболее распространённым способом изготовления некоторых менее совершенных микросхем, необходимых для автомобилей, телефонов, компьютеров и даже роботов. Если верить источникам, Вашингтон сосредоточен на запрете продажи самого передового типа технологии DUV, машин для иммерсионной литографии.
Правительство Нидерландов, которое сталкивается с давлением со стороны официальных лиц США с целью продления существующего моратория на продажу таких систем азиатской стране, ещё не согласилось на дополнительные ограничения. Китай — третий по величине торговый партнёр Нидерландов после Германии и Бельгии.
ASML, с другой стороны, выступает против запрета на продажу литографического оборудования DUV китайским покупателям. Согласно информации компании и данным, собранным Bloomberg, объекты, расположенные в Китае и эксплуатируемые отечественными или иностранными компаниями, принесли 14,7% от общего дохода ASML в 2021 году.
Прекращение доступа Китая к продукции ASML нарушит планы азиатской страны стать более самодостаточной в производстве важнейших электронных компонентов.
06 Июля 2022 14:34
06 Июл 2022 14:34
|
США придумали, как сокрушить производство чипов в Китае одним ударом
Вашингтон хочет запретить голландской компании ASML поставлять в Китай оборудование для литографии. Для ASML, крупнейшего в мире вендора таких установок, Китай – это 16% от объема продаж. США хотят помешать КНР развивать собственное производство чипов. От действий американцев может пострадать весь мир, так как в Китае стоят заводы Samsung, SK Hynix и других крупных производителей чипов.
Голландия – новое оружие США в торговой войне
Власти США нашли новый рычаг давления на Китай по части современных технологий. Им стала нидерландская компания ASML Holding NV – крупнейший в Голландии и в мире вендор литографического оборудования, используемого в производстве микросхем.
Как пишет Bloomberg, американцы собираются запретить ASML поставлять в Китай любое оборудование для выпуска микросхем. Первые шаги в этом направлении уже сделаны – несмотря на всю свою мощь и тот факт, напрямую ASML властям США не подчиняется, она уже отказала Китаю в поставках суперсовременного оборудования для EUV-литографии, используемого для выпуска полупроводников по самым актуальным нормам на самых современных технологических процессах. Компания не может получить необходимую для этого экспортную лицензию правительства Нидерландов.
Судя по всему, американцы не собираются довольствоваться этим и прекращать давление на КНР посредством «договоренностей» с голландским гигантом. В планы США теперь входит запрет еще и на экспорт DUV-установок – «железа» используемого в производственных линиях для выпуска чипов по более старым техпроцессам.
Что затеяли американцы
DUV-установки на целое поколение отстают от передовых (EUV). Тем не менее, DUV-литография по-прежнему является наиболее распространенным методом изготовления ряда микросхем, необходимых для автомобилей, телефонов, компьютеров и даже роботов.
США хотят лишить Китай своего производства полупроводников
Затея властей США ударит в первую очередь по крупнейшим китайским производителям микроэлектроники. Это компании Semiconductor Manufacturing International Corp. (SMIC) и Hua Hong Semiconductor Ltd. Другие контрактные вендоры чипов, базирующиеся в Китае, тоже пострадают.
Цель американцев проста – Вашингтон хочет обуздать план Пекина по развитию сектора микроэлектроники и затормозить развитие КНР в этом направлении. Вопрос лишь в том, удастся ли США найти компромисс с ASML.
Трудновыполнимая задача
К моменту выхода материала не было известно, какие именно аргументы приводит американская сторона в ходе переговоров. Для ASLM разрыв контрактов с китайскими клиентами максимально невыгоден.
По данным Bloomberg, отгрузка оборудования в Китай, даже с учетом ограничений на поставку EUV-установок, приносит ASML внушительную часть выручки. КНР – это третий по величине рынок сбыта продукции для компании после Тайваня и Южной Кореи, где ее покупают TSMC, SK Hynix и Samsung. По итогам одного только 2021 г. ее деятельность на китайском рынке принесла ей около 2,1 млрд евро, что приблизительно соответствует 16% общих продаж.
Илья Маркелов, «Лаборатория Касперского»: Подход «внедрил и забыл» недопустим для SIEM
безопасность
Тот факт, что США хотят ограничить бизнес ASML, не замедлил отразиться на ее финансовой стабильности еще до введения запретов. На фоне информации о возможном «пособничестве» американским властям ее акции рухнули на 7,2% всего за один день, пишет Reuters. Попутно снижение зацепило и других производителей оборудования для литографии – Lam Research (-3,6%) и Applied Materials (-2,4%).
Возможная альтернатива для Китая
ASML – ведущий мировой производитель литографических систем, машин, выполняющих решающий этап в процессе создания полупроводников. Доминирование ASML на рынке этого типа оборудования означает, что дальнейшее прекращение доступа Китая к своей продукции подорвет стремление азиатской страны стать более самодостаточной в производстве важнейших электронных компонентов.
В случае если США все же удастся реализовать свой план и лишить ASML внушительной части выручки, у Китая могут возникнуть серьезные, но все же разрешимые проблемы с поставкой DUV-установок. Голландская компания – хоть и крупнейший, но не единственный поставщик такого оборудования.
В Китай оно попадает не только из Нидерландов, но и из Японии – в этой стране его производят компании Canon и Nikon, в России более известные как вендоры фототехники. Как пишет Tom’s Hardware, эти компании могут обеспечить КНР необходимым оборудованием, но не в состоянии поставить требуемые объемы, что грозит дефицитом. Кроме того, США ведут переговоры и с ними, пишет Bloomberg. Компании пока не подтверждают это.
Печальные последствия для всего мира
Деятельность США, направленная на разрушение китайской индустрии производства полупроводников, в итоге может негативно отразиться на многих отраслях и потребителях. Если американцы добьются своего в переговорах с ASML, то поставки голландского оборудования прекратятся не только на фабрики китайских компаний.
Алексей Шовкун, «Информационные системы и сервисы»: Наша философия изначально строилась на использовании open source
ит в госсекторе
На территории КНР расположены заводы иностранных производителей чипов, в частности, Samsung, SK Hynix и YMTC. Если они перестанут получать необходимые установки, имеющиеся у них могут начать выходить из строя без возможности замены. Это может повлечь за собой новый дефицит микросхем. Например, в начале 2021 г. из-за проблем с подачей электроэнергии всего на несколько дней были остановлены американские заводы Samsung. Однако этого хватило, чтобы обеспечить сбой в глобальных поставках микросхем.
- Лучший российский софт для видеосвязи: ищем замену Teams и Zoom
Какие компании правят балом на рынке полупроводников? Если рассматривать сегмент персональных компьютеров, в голову сразу же придут Intel и AMD. В пространстве мобильных устройств в данном вопросе лидируют Qualcomm, MediaTek и Samsung. У Apple также есть чипсеты собственного производства — на данный момент все они «запекаются» на мощностях TSMC. Казалось бы, причём здесь ASML? Сегодня эта компания занимает лидирующие позиции на рынке специальных устройств, без которых не обходится производство ни одного микропроцессора. Именно поэтому её не сбрасывают со счетов даже политические лидеры ведущих и самых больших государств мира.
- В тему: Без неё не будет iPhone, процессоров Intel и новых Xiaomi — кто такая TSMC
Про ASML слышали далеко не все, но у неё крайне важная цель
Компания закрывает вопрос литографии, которая даёт возможность неоднократно проецировать схемы чипов на кремниевые пластины, добиваясь как можно большей их мощности. Для этого нужны сверхсовременные технологии. Если верить данным Yahoo Finance, на момент написания данного материала рыночная капитализация ASML составляет почти 326 миллиардов долларов — она находится в верхней части списка самых дорогих компаний на площадке Nasdaq, и её акции с конца 2020-го до второй половины 2021-го выросли чуть ли не вдвое. В этом нет ничего удивительно, ведь ASML уже в середине 2000-х стала уверенным монополистом на рынке оборудования для производства микропроцессоров.
Что интересно, про ASML в средствах массовой информации рассказывать не любят. Компания занимается не самым понятным для обывателей оборудованием, которое не так просто обсуждать в сравнительно сжатом виде. Да и большое внимание читателей-зрителей она соберёт вряд ли. Впрочем, «скромное» предприятие из пригорода Эйндховена в Нидерландах в скором времени может стать важной фигурой, в том числе, и на политической арене. Компания была создана в 1984 году. В число её основателей, кроме Advanced Semiconductor Materials International (ASMI), входил и Philips — впрочем, сегодня у него почти не осталось акций ASML, которая продолжает уверенно развиваться в своём направлении.
Авторитет компании начал стремительно расти в конце 90-х. С 1997 года она начала вкладывать миллиарды долларов в использование глубокого ультрафиолетового света (EUV) и до сегодняшнего дня добилась в этом небывалых успехов. Процесс производства оборудования быстро стал международным — зеркала она заказывает в Германии (спасибо, Carl Zeiss), аппаратное обеспечение в США, а химические компоненты преимущественно из Японии. К началу 2000-х в ASML инвестировали Intel, Samsung и TSMC, а к 2017 году они стали основными потребителями коммерческих устройств для работы с EUV. В IBM подтверждают, что ничего сложнее человечество ещё не создавало.
Почему всем нужны именно степперы, которые делает ASML
Для начала нужно понять, что собой представляют степперы — оборудование, производством которого и занимается компания ASML. Принцип их работы очень похож на диапроекторы и фотоувеличители, но они не увеличивают изображение, а уменьшают его. Задача степпера — многократно перенести миниатюрную копию специального шаблона на различные части полупроводниковой пластины. С уменьшением числа нанометров в технологическом процессе производства процессоров традиционный принцип работы подобных устройств пришлось радикально заменить глубоким — с использованием крайне коротких волн света. Работать с такими очень сложно.
При использовании EUV обычные линзы фокусировки света не подходят, потому что они поглощают невероятно короткие волны. А ещё нужно создать достаточно интенсивный луч с помощью лазеров (используются модели компании Cymer, которой ASML владеет с 2013 года) и испарений олова. Более того, нужны специальные химические элементы. Всё это делает каждый степпер достаточно дорогим не только в производстве, но и в первоначальной разработке. Производители полупроводников не занимаются созданием подобного оборудования самостоятельно из-за нецелесообразности вопроса, поэтому ведущие из них заказывают именно решения ASML. Без них на рынке не было бы настолько мощной электроники.
Роль компании ASML на современном рынке полупроводников
ASML — не единственный производитель оборудования для создания полупроводников на мировой арене. Здесь компания конкурирует с Canon и Nikon (ранее степперы также активно делали ASET, Cameca Instruments, Censor AG, Eaton, GCA, General Signal, Hitachi, Perkin-Elmer, Ultratech). Тем не менее в сегменте глубокого ультрафиолета с конца прошлого десятилетия эффективно работает только ASML. Именно поэтому с её оборудованием взаимодействуют мировые лидеры производства полупроводников вроде Intel, Samsung и TSMC. Повторить степперы ASML очень сложно, поэтому в ближайшее время другие поставщики появятся вряд ли.
В середине 2000-х доля ASML на рынке степперов уже перевалила за 50% — задолго до начала коммерческого использования EUV. Сегодня в компании работает больше 28 000 человек 120 национальностей, а больше 60 её производств и офисов разбросаны между 16 странами мира. Несмотря на пандемию COVID-19, компания продала 100-й степпер для работы с EUV в 2020 году и строит планы на будущее. К 2023 году она хочет начать поставки нового оборудования для работы с литографией в глубоком ультрафиолете, которое увеличит свои скорость и эффективность. Конкуренты пока только собираются ответить чем-то подобным, но реальных шагов всё ещё не делают.
Противостояние США и Китая с участием ASML в роли оружия
Учитывая монополистическое положение ASML на рынке современной полупроводниковой продукции, особенно остро стоит вопрос доступа к технологиям компании ведущих мировых производителей электроники из разных стран мира. Очевидно, что какие-либо ограничения в данном случае могут нести политический характер и крайне негативно скажутся за развитии промышленности в конкретных регионах. Собственно, именно это сегодня и происходит. К примеру, в 2018 году использовать EUV в производстве микропроцессоров хотела и китайская компания Huawei, которая заказала оборудование у ASML. Но из-за давления США голландское правительство не дало сделке состояться.
С 2019 года действует конкретный запрет на экспорт степперов ASML в Китай, что сильно ограничивает страну в производстве полупроводников. Поднебесной понадобится не менее десяти лет, чтобы создать подобное оборудование, но к тому времени оно уже окажется устаревшим. ASML не в полной мере справляется даже с заказами из других стран, поэтому на её монополистическом благосостоянии это вряд ли отразится в обозримом будущем. Собственно, вот и яркий пример, как политическое закулисье сказывается на развитии разных стран мира. Уничтожать противника физически сегодня никому ненужно — его куда проще довести до экономического коллапса.
Какие перспективы у компании ASML и её будущей продукции
Очевидно, что ASML продолжит своё монополистическое пребывание в глубоком ультрафиолете в обозримом будущем. С одной стороны, она будет наращивать производство оборудования для работы с полупроводниками. С другой стороны, будет делать их всё более и более эффективными. Сложно сказать, смогут ли до неё дотянуться потенциальные конкуренты в ближайшие годы, но они также наполнены решительностью. Потягаться с ASML, в том числе, планирует и Canon. Вооружившись поддержкой Tokyo Electron и Screen Semiconductor Solutions, а также ресурсами фондов японского правительства она хочет вернуть стране лидерство на поприще полупроводников.
Впрочем, очень слабо верится, что у кого-то действительно получится догнать ASML до конца 2020-х. Получается, что всё — от полупроводникового кризиса до дальнейшего насыщения рынка, усовершенствования технологического процесса и пользовательских технологий в руках обывателей — по большому счёту, зависит именно от ASML. Выходит, есть смысл более пристально следить за этим «скромным» предприятием из пригорода Эйндховена в Нидерландах. Впрочем, оборудование — лишь «оружие» в руках производителей пользовательской электроники, которые также могут воспользоваться им абсолютно по-разному. Главное, чтобы его ему вовремя предоставили.
- Почему в спутниках и марсоходах процессор слабее, чем в умных часах. Парадокс XX века
- Это какой-то SRAM: разбираемся в причине застоя современных технологий
- Запуск виртуального ядерного реактора и другие новейшие достижения российской науки
- Трассировка лучей появляется в смартфонах: что собой представляет и чего ждать
- Производители электрокаров врут: как измеряется запас хода и почему он всегда завышен