Высокие технологии играют все более заметную роль в нашей жизни. Одно из самых передовых и важных технологических достижений – чипы, электронные компоненты, которые лежат в основе практически всех современных устройств и систем, от смартфонов до автомобилей и медицинских приборов. Практически любой производственный процесс сегодня так или иначе связан с использованием чипов, что, с одной стороны, стимулирует их производство, а с другой – ужесточает конкуренцию на рынке.
Эксперты отмечают, что бурное развитие современных высокотехнологичных направлений, связанных прежде всего с технологиями искусственного интеллекта и интернетом вещей, способствует значительному росту спроса на чипы. Но не отстают при этом и более традиционные направления.
Когда мы говорим о чипах, используемых для развития технологий ИИ и, к примеру, для бытовой техники, речь идет о разных компонентах, в частности, о разных технологических процессах изготовления. Совершенствование техпроцесса ведет к пропорциональному уменьшению размеров чипов, способствуя улучшению характеристик – энергопотребления, рабочих частот, стоимости и других. Поскольку для изготовления чипов используется литография, названия техпроцессов, связанные с размерностью, определяются разрешающей способностью литографического оборудования, то есть способностью оптического прибора воспроизводить изображение близко расположенных объектов, которая изменяется в микрометрах (мкм) для более ранних техпроцессов и нанометрах (нм) для более поздних. Так, к самым передовым чипам относятся те, которые производятся в рамках техпроцесса 8 нм и меньше, а к так называемым «зрелым» чипам относят изделия техпроцесса 28 нм и выше. Эти условные категории чипов предназначены для различения областей их использования – если первые необходимы для наиболее высокотехнологичных устройств, вторые применяются в производстве более простых, соответствующих уровню технологии, достигнутому в 2010 году.
Ключевые показатели рынка чипов
Согласно прогнозам экспертов, развитие рынков в ближайшей перспективе будет характерно как для передовых, так и для зрелых чипов. Эксперты, впрочем, отмечают, что рынок чипов традиционно цикличен и, хотя и зависит от колебаний спроса, который на текущий момент высок, также подвержен влиянию других экономических, производственных, а в некоторых случаях и политических факторов. Этим объясняется существенное снижение объемов рынка по итогам 2023 года – по оценкам экспертов, в прошедшем году объем рынка сократился на 10,9% и составил $534 млрд в денежном выражении.
Объем глобального рынка в 2023 году сократился почти во всех регионах, кроме Европы, где зафиксирован подъем на 4%. В Северной и Южной Америке объем полупроводниковой отрасли в 2023 году сократился на 5,2% в сравнении с 2022-м, в Китае – на 14%, в Японии – на 3,1%, в Азиатско-Тихоокеанском – на 10,1%. Причинами для такого исхода назвали последствия текущих кризисов, среди которых обострение международных конфликтов, энергетический кризис, растущая инфляция, а также ограничительные меры, которые действуют в отрасли.
Эксперты сходятся во мнении, что при отсутствии глобальных потрясений для отрасли в 2024 году рынок восстановится и продолжит рост на фоне благоприятных условий для развития – господдержки НИОКР, усиления кадрового потенциала и снижения торговых барьеров по мере восстановления экономики после пандемии и кризиса, спровоцированного геополитическим напряжением в 2022 году. Так, предполагается, что среднегодовой показатель роста составит около 6,3%, а объем мирового рынка к 2027 году достигнет порядка $814 млрд.
Говоря о современной структуре рынка, эксперты отмечают, что лидерство в проектировании и разработке чипов все еще принадлежит американским, европейским и японским компаниям. Однако лидером про непосредственному производству и потреблению продукции эксперты называют Азиатско-Тихоокеанский регион (АТР). Так, на 2023 года на китайские и тайваньские компании проходилось около 60% мировых производственных мощностей чипов, а на страны региона в целом около 70%. Однако стоит сделать важную оговорку – эти показатели касаются производства всех чипов, как передовых, так и более ранних. Если же говорить только о новейших технологиях, лидерство в производстве принадлежит тайваньской TSMC (порядка 59% мирового рынка) и южнокорейской Samsung (около 13% мирового рынка). Эти две компании обслуживают ведущих мировых производителей высокотехнологичной продукции – Apple, Google, Tesla, Broadcom, Qualcomm, Amazon, Nvidia и другие. В ближайшее время эта ситуация, по мнению экспертов, вряд ли изменится. Все оптимистичные прогнозы относительно нового витка спроса на чипы касаются именно этого направления.
Фактор Китая на рынке чипов
Китай упомянут в качестве ключевого игрока на рынке не просто так. Он выступает поставщиком критически важных материалов, необходимых для производства чипов, и крупным рынком для сбыта готовой продукции. Эксперты также считают, что Китай уже в ближайшее время может оказать серьезное влияние на рынок чипов более раннего техпроцесса. Несмотря на глубокую взаимную связь, которая существует на мировом рынке чипов, имеются и проблемы, проистекающие из политической среды, которые могут оказать большое влияние на дальнейшее развитие рынка. Речь, главным образом, идет о противостоянии США и Китая на рынке чипов.
Эти две страны представляют собой ключевых игроков в глобальной цепочке поставок чипов. Как было упомянуто ранее, США занимают ключевую позицию в их проектировании и разработке, в то время как Китай представляет собой основной рынок сбыта, поскольку является одним из крупнейших производителей техники в мире. По данным американской Ассоциации полупроводниковой индустрии, на Китай приходится порядка 36% американских продаж чипов. Однако между странами продолжают нарастать политические противоречия, что создает существенные риски в том числе и для мирового рынка чипов, а именно – для устойчивости цепочек поставок и доступа к рынкам.
Политические разногласия порой вынуждают страны принимать меры ограничительного характера. В качестве примера можно привести решения властей США, которые видят в Пекине угрозу для собственного технологического преимущества, и как следствие – угрозу национальной безопасности страны.
Особые опасения Вашингтона вызывает взятый Пекином курс на MCF – military-civil fusion, «военно-гражданскую интеграцию», который представляет собой масштабный национальный проект, устанавливающий в качестве цели переустройство технологической и научной отраслей Китая таким образом, чтобы достижения в этих областях прямо способствовали развитию военной отрасли.
Чипы как продукция двойного назначения также подпадают под MCF, в связи с чем в их отношении применяются ограничительные меры со стороны США. Так, еще в 2020 году Министерство торговли США запретило компаниям, использующим американские технологии, разрабатывать и производить чипы для китайской Huawei. Впоследствии США ввели контроль над экспортом оборудования для производства электроники, чипов и сопутствующих технологий, и ряд китайских технологических компаний попал в санкционный список, который продолжает расширяться.
Другие страны также ввели ограничения на сотрудничество с Китаем в этой области. Так, в 2023 году к ограничению поставок в Китай присоединились Нидерланды, где располагается ведущий производитель оборудования для литографии – ASML, а также Япония, где производятся реактивы для изготовления чипов. В связи с этим Китай весь прошедший год пытался нарастить импорт оборудования этого класса, чтобы на какое-то время обеспечить свои потребности.
Пекин в 2023 году ответил на это внешнее давление. В мае прошедшего года КНР запретила использование чипов американской Micron в ключевых инфраструктурных проектах страны. Как и США, они сослались на угрозу национальной безопасности. Затем Пекин разыграл карту критических материалов, в производстве которых Китай имеет значительное преимущество. Так, были введены ограничения на экспорт 38 товаров из Китая, среди которых оказались критически важные для производства чипов галлий и германий, в мировой структуре добычи которых на Китай приходится 95% и 60% соответственно. В результате введения ограничений любые предприятия, желающие экспортировать эти редкоземельные металлы, должны получить лицензии Министерства торговли Китая и указать конечных потребителей. Все вышеперечисленные меры отражают общий экономический тренд последних лет, в рамках которого страны стараются обеспечить собственную безопасность, а также сократить зависимость от внешних воздействий.
Растущее напряжение между странами и взаимные ограничения едва ли могут позитивно сказаться на развитии рынка в целом. Вместе с тем, эксперты отмечают, что меры, принимаемые в отношении Китая, стимулируют его к увеличению собственных мощностей по производству чипов, а также к расширению деятельности по разработке собственных передовых образцов, необходимых для высокотехнологичной продукции, что может стимулировать рост мирового рынка.
Предполагается, что в обозримом будущем большая часть производственных мощностей в Китае будет сосредоточена на «зрелых» базовых чипах, что в перспективе ближайших двух лет может существенно изменить структуру рынка и укрепить позиции Китая на нем. Так, по мнению аналитиков, к 2026 году в Китае будет сосредоточено порядка 46% мировых производственных мощностей в диапазоне от 50 до 180 нм. Выход на рынок нового мощного игрока может подстегнуть конкуренцию и повысить доступность чипов, что, в целом, может положительно сказаться на отрасли. Однако рост Китая едва ли окажет большое влияние на производство высокотехнологичных чипов, необходимых для производства смартфонов, суперкомпьютеров или оборудования для центров обработки данных – в этом сегменте рынка Китай все еще отстает от передовых технологий на 10 лет, а лидерство принадлежит США, Тайваню и Южной Корее.
Россия на рынке чипов
В России основной объем чипов до введения санкций закупался в Тайване. Однако в стране занимаются проектированием собственных чипов – крупнейшими компаниями в отрасли выступают завод «Микрон», а также российские разработчики процессоров «Байкал Электроникс» и АО МЦСТ. «Микрон», занятый в производстве чипов для гражданской электроники, выпускает чипы по техпроцессу от 90 до 190 нм на собственных мощностях. У «Байкал Электроникс» и АО МЦСТ производственные процессы до введения санкций осуществлялись на мощностях тайваньской TSMC ввиду отсутствия технологических возможностей производить спроектированные системы в России. Однако после введения ограничений, к которым присоединился и Тайвань, в РФ озадачились сокращением зависимости от импорта.
Так, в сентябре 2022 года Минпромторг подготовил обновленную концепцию госполитики по развитию российской микроэлектроники до 2030 года. В документе отмечались наиболее острые проблемы отечественной микроэлектроники, к которым причислили отставание от мирового уровня развития технологий на 10-15 лет, трудности с освоением технологических процессов ниже 180 нм, нехватку кадров и производственных мощностей, а также критическую зависимость проектирования и выпуска продукции от зарубежных технологий практически на всех уровнях – от материалов до программного обеспечения.
Участникам рынка предлагается приступить к исследованиям в области передовых технологий и сформировать отрасль электронного машиностроения, отказавшись впоследствии от иностранных архитектур при проектировании электроники. Со своей стороны Минпромторг предлагает упростить доступ к грантам, субсидиям и льготным кредитам для стимулирования отрасли и инвестирования в нее. Ожидается, что государство планирует вложить в реализацию проекта около 3,19 трлн рублей. Эффективность стратегии предлагается оценить к 2030 году, на который министерство запланировало начало «экспансии на международные рынки».
В конце 2023 года представители Минпромторга поделились некоторыми результатами реализации стратегии и планами на будущее. Из сообщения ведомства можно сделать вывод, что на конец 2023 года российские предприятия освоили технологический процесс 130 нм. К 2026 году ожидается начало выпуска чипов по техпроцессу 65 нм, а освоить производство 28-нм чипов планируется к 2027 году.
