Війна за технології: як адміністрація Байдена знищує потенціал Китаю у сфері мікросхем

У лютому 2023 року весь світ спостерігав за дипломатичною кризою між Сполученими Штатами та Китайською Народною Республікою через китайський аеростат у повітряному просторі США. Ця тема була серед найгучніших у світовому інформаційному просторі в перших місяцях 2023 року, натомість набагато більш фундаментальною подією для протистояння двох найпотужніших гравців світової геополітичної арени стала домовленість Вашингтона з Японією та Нідерландами про обмеження експорту низки передових технологій для виробництва мікросхем до Китаю.

Цей крок вписується в послідовну політику Білого дому щодо технологічного придушення КНР задля обмеження її воєнного та економічного потенціалу. Тож які кроки в цьому напрямку вже зроблені? Як вони вже вплинули на баланс сил у виробництві мікросхем? Які цілі переслідує Вашингтон у цьому напрямку? Хто бере участь у технологічній антикитайській коаліції? На ці та інші питання відповідаємо в актуальному матеріалі.

Чому мікросхеми такі важливі, і хто є лідером у їхньому виробництві?

Мікросхеми є життєво важливими для обробки масштабних обсягів даних, тому використовуються для виробництва всіх електронних товарів від мобільних телефонів до автомобілів та технологічних видів озброєння. Лідерство в цій галузі дає змогу мати більш розвинену економіку, позитивно впливає на спроможності розробки більш просунутого штучного інтелекту, а також дає значну, можливо вирішальну, перевагу в гонці озброєнь та потенційному воєнному зіткненні. Особливе місце в технологічному прогресі й гонці за лідерство в ньому відіграють мікросхеми штучного інтелекту. Саме тому США вважають, що якщо Китаю вдасться випередити їх у цій сфері або, щонайменше, серйозно не відставати, то просунутий штучний інтелект КНР може бути широкомасштабно використаний для військових цілей Пекіна чи навіть москви, що становить безпосередню загрозу для національної безпеки Вашингтона.

Читайте також: Цифри не брешуть? Чи бачимо ми реальні економічні показники Китаю?

Наразі у світі щомісяця продається напівпровідників на 40-50 млрд доларів. Міжнародна консалтингова корпорація McKinsey & Company прогнозує, що за умови утримання теперішніх тенденцій, до 2030 року щорічно буде продаватися напівпровідників на 1 трильйон доларів. Хоча американські вчені та інженери винаходили та комерціалізували напівпровідники ще з 1940-х років, однак частка США у світовому виробництві впала з 37% у 1990 році до 12% у 2020 році. Водночас в Азії в другому кварталі 2020 року вироблялося аж 75% усіх мікросхем світу.

Найбільшими гравцями в цій сфері є Республіка Китай (Тайвань), Південна Корея, Японія та Китайська Народна Республіка. Передовими виробниками мікросхем для комп’ютерів, смартфонів і серверів є компанія Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., яка виробляє мікросхеми, розроблені іншими, а також південнокорейська Samsung Electronics Co. та американська Intel. Samsung та TSMC станом на зараз є найбільш просунутими гравцями на ринку виробництва напівпровідників, адже у 2022 році вони розпочали виробництво тринанометрових мікросхем, які поки є найбільш технологічними в світі. Такі напівпровідники мають дозволити розробити інтегральні схеми, що прискорять роботу пристроїв, не розряджаючи батарею.

Частка виробників на ринку мікросхем, VLSI Research projection

Мікросхеми пам’яті виробляються передусім в Азії компаніями зі штаб-квартирами у країні перебування або в США. Аналогові мікросхеми нижчого класу, які часто виконують лише кілька завдань у споживчих і промислових продуктах, виробляються по всьому світу. Станом на 2020 рік американська Асоціація напівпровідникової індустрії передбачала, що якщо не станеться значних змін у цій сфері, то до 2030 року Китай матиме найбільшу частку виробництва чіпів у світі завдяки державним субсидіям у розмірі приблизно 100 млрд доларів. Водночас американські компанії все ще домінують у сфері розробки мікросхем, створення програмного забезпечення для їхнього функціонування та у виготовленні приладів для виробництва напівпровідників. В останній галузі значне місце посідають також Нідерланди та Японія. Крім того, варто зазначити, що американські компанії займають фактично весь ринок розробки мікросхем для розвитку штучного інтелекту.

Дізнавайтеся більше: Між Сходом і Заходом – в пошуку нової ідентичності Японії

Через ключовий вплив галузі розробки та виробництва напівпровідників на геополітичний баланс сил у світі Білий дім вирішив загострити свою стратегію щодо цього питання. Якщо раніше вважалося, що важливо залишатися на кілька кроків попереду своїх суперників у цій сфері, то зараз прийнято рішення максимально збільшити свою перевагу та створити широкий спектр інструментів, які мають на меті різко сповільнити, якщо не заморозити можливості розвитку Китаю в галузі мікросхем, а також контролювати відрив між двома стратегічними суперниками.  Директор CSIS AI Governance Project вважає, що удар Вашингтона по Пекіну в цій сфері має чотири напрямки:

-        Обмеження доступу Китаю до передових напівпровідникових пристроїв, необхідних для розробки та використання штучного інтелекту;

-        Блокування доступу КНР до американського програмного забезпечення для проєктування висококласних напівпровідників;

-        Перешкоджання розширенню можливостей виробництва мікросхем. Засоби контролю мають заблокувати доступ Китаю до західного обладнання для виробництва напівпровідників, для якого немає іншої альтернативи;

-        Обмеження можливостей виробничого обладнання. Заходи контролю мають бути спрямовані на те, щоб Китай не створював сучасне обладнання для виробництва напівпровідників.

Америка повертається?

У серпні 2022 року президент США Байден підписав двопартійний закон «Про мікросхеми та науку», який затверджує субсидії та податкові пільги, щоб допомогти почати відновлене виробництво передових напівпровідників на території США. Проєкт, загальна сума якого оцінюється у 280 млрд доларів, передбачає виділення 52,7 млрд доларів на дослідження, розробку та виготовлення мікросхем у США, 39 млрд доларів із цієї суми підуть на стимули для виробництва. Крім того, передбачено 25% податковий кредит на інвестиції у виробництво напівпровідників. Його вартість для США оцінюється приблизно у 24 млрд доларів.

Натомість найбільше коштів в рамках законопроєкту виділено на дослідження та інновації. 169,9 млрд доларів протягом 5 років підуть на створення наукової, технологічної, інженерної бази, навчання відповідних кадрів та створення широкомасштабних дослідницьких можливостей. Зокрема має бути створено 20 географічно розподілених регіональних центрів, які будуть зосереджені на розвитку технологій, створенні робочих місць і розширенні інноваційного потенціалу США. Широка географія проєкту має сприяти розвитку більш відсталих регіонів країни.

Міністерка торгівлі США Джина Раймондо під час обговорення важливості закону «Про мікросхеми та науку» в Білому домі, 25 липня 2022 р. Jemal Countess/UPI

Законопроєкт уже дає перші результати. Американський виробник напівпровідників Micron Technology Inc. планує інвестувати 100 млрд доларів у відкриття в Сіракузах (штат Нью-Йорк) кампусу з виробництва напівпровідників, будівництво якого розпочнеться у 2024 році, а виробництво – у другій половині десятиліття. Компанія IBM заявила про наміри інвестувати 20 млрд доларів у продукування та розробку напівпровідників, штучного інтелекту та квантових обчислень у регіоні Гудзонової долини штату Нью-Йорк.  У вересні 2022 року компанія Intel розпочала будівництво комплексу з виробництва мікросхем вартістю 20 млрд доларів у штаті Огайо.

США ускладнюють життя Китаю

Крім розвитку своїх технологій виробництва мікросхем, Вашингтон вирішив поступово обмежити можливості виготовлення цих технологічних компонентів свого головного суперника – Китаю. Глобалізація призвела до того, що КНР отримала в свої руки низку технологій, зокрема й ті, що стосуються мікросхем. Завдяки програмі субсидій Пекіну вдалося значно розвинути свою напівпровідникову галузь як у частині безпосереднього виробництва мікросхем, так і виготовлення обладнання для виробництва напівпровідників. З огляду на те, що США визнали стратегію  військово-цивільного злиття КНР, яка передбачає перетворення економічних і технологічних досягнень Китаю у військову міць, подальший розвиток напівпровідникових технологій у Китаї став очевидною загрозою для інтересів Вашингтона, а також національної безпеки США. Тому Білий дім почав активніше діяти в цьому напрямку.

Президент США Джо Байден із лідером Китаю Сі Цзіньпіном перед зустріччю на полях саміту G20 на Балі, Індонезія, 14 листопада 2022 року. Alex Brandon/AP

7 жовтня 2022 року мінторгівлі США оголосило про нові широкі обмеження для КНР у галузі мікропроцесорів. Крім блокування можливостей Китаю придбати сучасні напівпровідники, нові заходи контролю також заборонили продажі обладнання для виробництва напівпровідників, значно обмежуючи здатність КНР продукувати власні передові пристрої. Також було розширено обмеження на виробництво в третіх країнах для китайських клієнтів мікросхем, виготовлених на тому ж обладнанні для виробництва напівпровідників, яке заборонено ввозити в Китай. До того ж накладено заборону для американських громадян та іноземців, пов’язаних з американською галуззю мікросхем, працювати над виробництвом передових напівпровідників для КНР.

Цей крок призвів до відтоку з Китаю сотень інженерів з американських компаній. Працівники, пов’язані з американськими виробниками обладнання для виготовлення напівпровідників, як-то Applied Materials, KLA та Lam Research, раптово залишили свої посади в найважливіших китайських компаніях-виробниках мікросхем. У грудні 2022 року була запроваджена нова хвиля обмежень. 15 грудня адміністрація Байдена додала близько 30 китайських компаній і дослідницьких лабораторій до списку організацій, що займаються діяльністю, яка завдає шкоди національній безпеці США. Іноземним компаніям, які не хочуть потрапити під санкції Сполучених Штатів, суворо заборонено постачати цим китайським компаніям та інституціям програмне забезпечення, технології, що підпадають під дію правил експортного контролю, та ще низку товарів.

Читайте також: Проукраїнський альянс в Азії: хто підтримує Україну у війні за незалежність?

Список компаній та організацій КНР, які потрапляють під такі обмеження, постійно зростає з 2018 року і зараз вже досягнув позначки у понад 400 організацій. Наприкінці січня 2023 інформагенція Bloomberg з посиланням на джерела повідомила, що адміністрація Байдена досягла угоди з Нідерландами та Японією щодо обмеження експорту деяких передових машин для виробництва мікросхем до Китаю. Угода поширила експортний контроль, прийнятий США в жовтні, на компанії, розташовані в двох союзних країнах, включаючи ASML Holding NV, Nikon Corp. і Tokyo Electron Ltd.

Уряд Нідерландівв лютому підтвердив запровадження нового контролю над експортом обладнання для виробництва мікросхем. Крім того, ще у вересні США обмежили можливості своїх компаній продавати мікросхеми для розробки штучного інтелекту клієнтам із Китаю, що завдасть значного удару по розвитку широкого спектру передових технологій у КНР. Майже всі з 97 напівпровідників штучного інтелекту, знайдені в публічних записах китайських військових закупівель у період з квітня до листопада 2020 року, були розроблені американськими компаніями Nvidia, Intel Corp., Microsemi Corp. та Xilinx, яка зараз є частиною AMD.

Yangtze Memory Technologies Corp. (YMTC) зіткнулася із затримками будівництва другого заводу в провінції Хубей, Китай, лютий 2023 р. Shunsuke Tabeta/Nikkei Asia

Вищезгадані обмеження вже негативно вплинули на напівпровідникову галузь Китаю. Наразі невідомо, коли запрацює другий завод із виробництва мікросхем компанії Yangtze Memory Technologies, що мав потроїти її виробничі потужності та будівництво якого було розпочато у 2020 році. Запуск фабрики Yangtze Memory Technologies, створення якої коштувало 100 млрд юанів (близько 15 млрд доларів за тогочасним курсом), був запланований на кінець 2022 року. За словами інженера компанії, YMTC довелося звільнити до 10% свого персоналу та заморозити прийом на роботу аспірантів. Ба більше, згідно з інформацією джерел китайських медіа YMTC довелося на 70% скоротити закупівлю обладнання від свого важливого постачальника Naura Technology. Ще один важливий китайський гравець на ринку мікросхем, ChangXin Memory Technologies, відклав запуск нових будівничих потужностей із 2023 року на 2024-2025.

Чотирьохсторонній технологічний антикитайський альянс

У березні 2022 року президент США Джо Байден запропонував заснувати технологічне партнерство для створення мережі постачання напівпровідників, відомої як Chip 4. Альянс має включає азійські держави-виробники мікросхем: Південну Корею, Японію та Тайвань, а його головною метою має бути стримування експансії напівпровідникової галузі Китаю. Його перша зустріч, про яку стало відомо, відбулася в лютому 2023 року. Сторони обговорили шляхи підтримки стійкості ланцюгів постачання мікросхем під час стихійних лих та інших непередбачених обставин.

Кожна держава в цьому неформальному об’єднанні має значні успіхи в певних сферах напівпровідникової промисловості. Тому кожна зі сторін може зробити очевидний вклад у створення закритої мережі з виробництва й постачання мікросхем, учасники якої можуть вирішувати, хто матиме доступ до найбільш технологічних продуктів у цій сфері. Водночас треба розуміти, що сторони цього формату далекі від одностайності в питанні обмеження постачання Китаю напівпровідників. Південна Корея наразі обережно ставиться до наслідків потенційних обмежень, які Пекін може накласти на неї у відповідь. КНР залишається найбільшим ринком для південнокорейських напівпровідникових компаній. Згідно з даними Корейської міжнародної торгової асоціації на материковий Китай і Гонконг припадає близько 60% експорту напівпровідників Сеула.

Вас може зацікавити: Внутрішня та зовнішня політика Південної Кореї за президенства Юн Сок Йоля

Китай, незважаючи на зростаючий ризик вторгнення, залишається головним торговим партнером Тайваню. Загалом варто зазначити, що КНР залишається масштабним імпортером напівпровідників. У 2021 році імпорт мікросхем до Китаю становив 432 млрд доларів. Тому як можливості, так і бажання усіх сторін можливого альянсу щодо тиску на Китай залишаються обмеженими, натомість помітне покращення кооперації в питанні інвестицій у напівпровідникову галузь. Південнокорейська компанія Samsung Electronics Co. оголосила про перспективу інвестування майже 200 млрд доларів США в 11 нових заводів із виробництва мікросхем у Техасі протягом наступних 20 років.

Гендиректор компанії Apple Тім Кук виголошує тост із Моррісом Чангом, засновником TSMC, під час церемонії на новому заводі у Фініксі, штат Аризона, 6 грудня 2022. Caitlin O’Hara/Bloomberg

Крім того, Samsung планує широкомасштабні інвестиції всередині Південної Кореї. 230 млрд доларів протягом наступних 20 років планується інвестувати в розвиток базу з виробництва мікросхем, яку уряд у Сеулі назвав найбільшою у світі. Водночас тайванський гігант із виробництва мікросхем TSMC у грудні 2022 року оголосив про збільшення своїх інвестицій у Сполучені Штати з 12 до 40 млрд доларів та побудову другої фабрики з виробництва напівпровідників в Аризоні. Якщо ці плани будуть реалізовані, то це різко зміцнить позиції США в питанні забезпеченні мікросхемами, адже станом на літо 2022 року Вашингтон купував 90% передових напівпровідників у Тайваню, що створювало для Штатів масштабні ризики у випадку військового зіткнення з Пекіном.

Реакція Пекіна

США, обмежуючи доступ КНР до низки видів мікросхем та обладнання для їхнього виробництва, не запропонували прозорого шляху виходу з-під цих санкцій, тому в Китаї вважають, що Вашингтон активно використовує свій контроль над основними технологіями, щоб стримувати розвиток Пекіна в цій ключовій сфері. Тому влада Китаю зробила безпеку ланцюга постачання своїм найвищим пріоритетом. У звіті останнього з’їзду Комуністичної партії Китаю поточний торговельний конфлікт зі США визначено як «основне поле економічної битви» та обіцяно досягти  високого рівня технологічної самостійності та незалежності.

Лідер Китаю Сі Цзіньпін відвідує фабрику з виробництва напівпровідників Wuhan Xinxin Semiconductor Manufacturing в Ухані, провінція Хубей. Квітень 2018 р. Xinhua

Із риторики лідера КНР Сі Цзіньпіна можна зробити висновок, що в Китаю немає альтернативи, окрім як відійти від відносно ринкової основи розвитку сфери інновацій до більшого планування цієї сфери на основі нацбезпеки і втручання з боку держави. Натомість Пекін вже має значні проблеми з таким підходом. Китайські компанії також користуються перевагами відсутності підзвітності та заробляють на субсидіях на інновації. Відомі випадки, коли окремі компанії отримували десятки млрд юанів субсидій, а в результаті так і не відкривали обіцяних виробничих потужностей. Тому аналітики китайської економіки вважають, що Китай має достатньо ресурсів, щоб понести величезні витрати методом проб і помилок, поки не досягне успіху. Однак промислова політика КНР, орієнтована на безпеку, може призвести до окремих проривів протягом короткого періоду, але не до економічного буму продуктивності в галузі мікросхем у довгостроковій перспективі.

Більше про новітню політику КНР: Партія імені Сі: які зміни приніс Китаю ХХ з’їзд КПК?

Наразі дуже важко оцінити, наскільки сильно західні напівпровідникові обмеження вдарять по Китаю, адже їхні деталі, особливо ті, які стосуються експорту обладнання, маловідомі. На тлі того, що рф в умовах санкцій вдається знаходити мікросхеми навіть для свого озброєння, виникає питання, чи Вашингтону вдасться запровадити такий експортний контроль, щоб Пекін дійсно не отримав доступу до найбільш технологічно просунутих напівпровідників та обладнання для їхнього виробництва. Різниця ситуацій полягає в тому, що росія різними шляхами, передусім через Китай, імпортує більш масові моделі мікросхем, тоді як США з союзниками намагатимуться обмежити доступ Пекіна до набагато винятковіших напівпровідників та технологій виробництва, які в набагато менших обсягах закуповуються по всьому світу.

Тому потенційно буде легше відслікувати кінцевого користувача цих товарів і блокувати доступ КНР до них. Якщо ж Вашингтону вдасться успішно збільшити свій відрив у напівпровідниковій сфері від Китаю, то це означатиме серйозне падіння конкурентноздатності китайських товарів, а також збільшення коштів КНР на розробку власних аналогів високотехнологічних напівпровідників, які необов'язково дадуть достатні результати. Значна проблема Пекіна полягає в тому, що він не має таких технологічно просунутих союзників, як Вашингтон, тому не може створити свій аналог формату Chip 4 та мусить покладатися фактично лише на власні сили. Натомість варто підкреслити, що більш глибоко оцінити успішність дій США та союзників у питанні обмежень можливостей КНР у сфері мікросхем можна буде щонайменше через кілька років, адже ці санкції стосуються довготривалих процесів, і має пройти певний час, щоби побачити доведені ефекти.

Висновки

У 2022 році з’явилася низка ознак того, що Вашингтон остаточно усвідомив ризики, які несе для нього скорочення виробництва мікросхем на власній території та зростання Китаю в цій сфері. Тому адміністрація Байдена почала діяти, щоби виправити невигідну для себе ситуацію. По-перше, США розпочали широку програму стимулювання інвестицій у цій сфері, а також вкладання сотень млрд доларів у розробки та інновації в цій сфері. Ці дії позитивно вплинули на плани будівництва нових потужностей приватними фірмами, які лідирують на ринку виробництва мікросхем у США.

Крім того, Білий дім розпочав широку кампанію обмежень можливостей Китаю з виготовлення власних мікросхем, їхньої розробки та виробництва обладнання для виготовлення напівпровідників. До цієї кампанії були долучені лідери в цій сфері на міжнародній арені, які водночас є близькими партнерами США, – Японія та Нідерланди. Вищезгадані дії вже призвели до помітних проблем Китаю в галузі виробництва мікросхем і відкладають плани головних гравців на китайському ринку виготовлення напівпровідників щонайменше на кілька років.

Вашингтону вдалося створити новий формат, що включає лідерів галузі – Chip 4. Він дає змогу США, Японії, Південній Кореї та Тайваню координувати свої дії в питанні ланцюжків постачань мікросхем, а також дозволяє Білому дому залучити значні інвестиції у виробництво напівпровідників на своїй території. Ці кроки з часом дозволять Вашингтону знизити ризик опинитися в ситуації відсутності потрібної кількості мікросхем, у випадку вторгнення Китаю на Тайвань. Китай своєю чергою буде намагатися власноруч розвинути технології, які будуть дорівнювати американським, а також наростити виробництво мікросхем на власній території, що, з огляду на відсутність у Пекіна технологічно просунутих союзників, буде вкрай важким завданням. Розвиток ситуації в технологічному протистоянні Вашингтона та Пекіна залежить від великої кількості факторів, а вже зроблені кроки дадуть результати через роки або навіть десятки років. Одне можна сказати точно: Вашингтон почав серйозну гру щодо захисту своїх інтересів у технологічній галузі, яка є однією з ключових у протистоянні США та КНР.

Автор – Мирослав Станішевський, експерт із політики США Аналітичного центру ADASTRA

Сподобалася стаття? Тоді підтримайте вихід нових досліджень, ставши патроном ADASTRA. Цим ви робите свій внесок у розвиток вітчизняної аналітики!