Одним из приоритетов для американской компании IBM сейчас стала помощь японскому консорциуму Rapidus в становлении контрактным производителем чипов мирового класса. IBM предоставила Rapidus свой 2-нм техпроцесс и теперь помогает в освоении его массового производства, которое планируется запустить в Японии к 2027 году. Планируется, что в итоге получится создать «японскую версию TSMC» и контрактного производителя чипов мирового класса.

Источник изображения: IBM Japan

Напомним, что по итогам прошлого года тайваньская TSMC контролировала более 55 % мирового рынка услуг по контрактному производству чипов, на долю Samsung приходилось 16 %, а оставшиеся восемь крупнейших производителей сообща контролировали чуть более 25 % мирового рынка. Тем, кто остался за пределами первой десятки, пришлось делить между собой 3,4 % рынка данных услуг.

Консорциум Rapidus, финансирование которого осуществляют несколько крупных японских корпораций, рассчитывает потратить около $35 млрд на освоение выпуска 2-нм компонентов на территории Японии. IBM предоставила Rapidus ключевую технологию производства, которая позволяет создавать микросхемы по техпроцессу 2 нм и выше с использованием новейшего типа транзисторов — с кремниевыми нанолистами и круговым затвором (GAAFET). Японские инженеры Rapidus уже были направлены в США в исследовательский комплекс IBM Albany NanoTech Complex для проектирования линий для массового производства 2-нм чипов, в то время как завод Rapidus строится в Японии.

Как поясняет Bloomberg, южнокорейская компания Samsung Electronics тоже использует технологии IBM в сфере литографии, но с появлением Rapidus американский «донор» готов отдавать ей приоритет в профильном сотрудничестве. Главный инженер японского подразделения IBM Норисигэ Моримото (Norishige Morimoto) заявил следующее: «Что касается 2-нм технологии, то мы фокусируем свои усилия на Rapidus и вкладываем в этот проект огромное количество ресурсов, даже если ради этого приходится жертвовать мощностями, которые можно было бы использовать на других направлениях исследований».

Ещё он добавил: «Мы хотим, чтобы Rapidus добилась успеха. Мы хотим, чтобы это способствовало стабильным поставкам чипов, которые нужны нам и всему миру». Таким образом IBM рассчитывает, что Rapidus будет производить 2-нм чипы в том числе и для неё самой.

Представитель IBM пояснил, что американская корпорация готова содействовать Rapidus в укреплении отношений с другими компаниями. По мнению Моримото, даже Samsung и TSMC не станут возражать против появления на рынке третьего игрока, способного предлагать клиентам новейшую литографию. Дело в том, по словам сотрудника IBM, что сейчас конкуренты не в силах удовлетворить спрос, они просто заставляют клиентов ждать, и если Rapidus оттянет на себя часть очереди, особых проблем для TSMC и Samsung это не создаст. Руководство TSMC, в свою очередь, уже заявило, что не видит в Rapidus конкурента, поскольку японский производитель сосредоточится на обучении инженерных кадров для национальной полупроводниковой отрасли. Масштабы бизнеса Rapidus по сравнению с TSMC будут весьма скромными, не представляя угрозы для TSMC.

—

Созданный в Японии консорциум Rapidus ставит перед собой цель к 2027 году освоить на территории страны контрактное производство полупроводниковых компонентов с использованием 2-нм литографических норм. Глава компании заявляет, что она готова применять на практике передовые методы обработки кремниевых пластин, но при этом не ставит перед собой задачи конкурировать с тайваньской TSMC. На помощь властей в Rapidus не очень рассчитывают.

Источник изображения: IBM

Соответствующие заявления генеральный директор Rapidus Ацуёси Коикэ (Atsuyoshi Koike) сделал в интервью изданию EE Times во время своего визита в Брюссель. В команду специалистов Rapidus сейчас входит около 100 человек, первая партия уже отправилась на стажировку в штат Нью-Йорк, где расположены исследовательские центры IBM, специализирующиеся на литографии. Именно IBM станет главным технологическим донором для Rapidus, поскольку эта американская компания ещё в 2021 году продемонстрировала прототип ячейки памяти, изготовленный с использованием 2-нм технологии.

Напомним, Rapidus оценивает затраты, необходимые для освоения производства 2-нм чипов на территории Японии к 2027 году, в сумму от $37 до $53 млрд. Официально власти страны пока никак не комментируют готовность субсидировать эту инициативу, но из неофициальных источников известно, что на поддержку проекта планируется выделить около $2,3 млрд. Глава Rapidus заранее смирился с тем, что поддержка полупроводниковой отрасли в Японии со стороны государства остаётся достаточно скромной, поэтому рассчитывает на инвестиционную активность компаний, являющихся учредителями Rapidus. Среди них, кстати, фигурируют Toyota и Denso, поэтому выпуск компонентов для автомобильных систем активной помощи водителю в Rapidus считают одним из приоритетных направлений будущей деятельности.

Глава компании также отметил, что Rapidus будет самостоятельно заниматься тестированием и упаковкой полупроводниковых компонентов, которые будет производить. Это позволит как сократить продолжительность производственного цикла, так и увеличить прибыль. На вооружение будут приняты самые современные методы работы, включая многокристальную компоновку и склеивание кремниевых пластин. Rapidus рассчитывает внедрить быструю обратную связь по обработке каждой кремниевой пластины, что значительно ускорит процесс выявления дефектов и проблем, а в конечном итоге позволит быстрее выводить на рынок готовые продукты. С учётом заведомо ограниченных объёмов производства, такой подход может себя оправдать, ибо для по-настоящему масштабного выпуска он был бы слишком хлопотным.

Rapidus не собирается конкурировать с TSMC, а предпочтёт остаться нишевым производителем, который сосредоточится на контрактном выпуске компонентов для серверного сегмента и автопрома, а также сетей связи, квантовых вычислений и «умных» городов.

Генеральный директор IBM Арвинд Кришна (Arvind Krishna) в своём интервью ресурсу Nikkei Asian Review коснулся разных тем, но наиболее важным для отрасли можно считать его прогноз относительно перспектив развития квантовых вычислений. По его словам, уже через три–пять лет квантовым компьютерам найдётся коммерческое применение. Для этого достаточно квантовых компьютеров, предлагающих от 4000 до 10 000 кубит.

Источник изображения: IBM

Данное заявление глава IBM сделал в контексте анонса сотрудничества с Токийским университетом и Университетом Чикаго в сфере создания квантового компьютера с 100 000 кубит через десять лет. Этот проект подразумевает инвестиции со стороны IBM в сумме $100 млн. Глава компании убеждён, что в сфере квантовых вычислений партнёры по проекту смогут продвигаться шаг за шагом до тех пор, пока соответствующие системы не позволят решать проблемы, которые для обычных суперкомпьютеров слишком сложны или затратны. Возможностей квантовых компьютеров с 4000 или 10 000 кубит будет достаточно, чтобы заняться решением проблем в коммерческом сегменте рынка.

В наличии в Японии необходимых специалистов по квантовым вычислениям Арвинд Кришна не сомневается. По его словам, лишь немногие осознают, насколько далеко японские специалисты продвинулись в этой области.

Глава IBM также считает, что инициатива консорциума Rapidus по освоению производства 2-нм продукции на территории Японии к 2027 году вполне может увенчаться успехом, поскольку во всём мире сейчас немало японских инженеров, которые являются экспертами в области литографии, и реализация такого проекта позволит им вернуться в Японию и работать над передовой инициативой. «Япония является одним из немногих мест на планете, где правительство США разрешило бы нам осваивать эту очень продвинутую 2-нм технологию, поскольку между странами имеются договорённости в сфере обороны», — пояснил Кришна. По его словам, успех инициативы Rapidus позволит IBM расширить сотрудничество с японскими партнёрами в будущем.

Снижение спроса на полупроводниковые компоненты не прошло бесследно и для поставщиков оборудования для их производства. Если нидерландская ASML ещё как-то способна удержать выручку от падения из-за большого портфеля заказов, то американская Applied Materials была вынуждена признать, что в текущем квартале её выручка упадёт в годовом сравнении с 6,52 до 6,15 млрд долларов.

Источник изображения: Applied Materials

Аналитики, как поясняет Bloomberg, опасались более серьёзного снижения выручки этой компании по итогам текущего квартала — до $5,97 млрд, поэтому собственную оценку ситуации руководством Applied Materials можно считать более оптимистичной. По словам представителей компании, провал спроса на оборудование со стороны производителей памяти в некоторой степени компенсируется ростом спроса в сегменте автомобильных компонентов и решений для промышленной автоматизации.

Что характерно, спрос на оборудование для выпуска чипов с использованием более зрелых литографических технологий оказался более стабильным, чем в случае с передовой литографией. Это можно объяснить тем обстоятельством, что в сегменте автомобильной электроники спросом пользуются как раз более зрелые техпроцессы. Кроме того, китайские клиенты увеличивают объёмы закупок оборудования, а доступ к передовой литографии им блокируют санкции США и их внешнеполитических союзников.

Выручка Applied Materials в прошлом квартале выросла на 6,2 % до $6,63 млрд. Это выше ожидавшихся инвесторами $6,37 млрд, акции компании после оглашения итогов квартала упали в цене на полтора процента. По словам представителей компании, в минувшем квартале сохранялся низкий спрос на микросхемы памяти, компоненты для ПК и смартфонов, но в долгосрочной перспективе они не сомневаются в развитии и дальнейшей диверсификации рынка полупроводниковых компонентов.

Попутно выяснилось, для чего представители Applied Materials на этой неделе посещали Японию. Местный консорциум Rapidus, который собирается к 2027 году наладить в Японии выпуск 2-нм продукции на контрактной основе, будет нуждаться в поддержке технологических партнёров, коими как раз станут IBM, IMEC и Applied Materials. Бельгийская организация IMEC с этой целью откроет на острове Хоккайдо исследовательский центр, а Applied Materials собирается нанять около 800 японских инженеров для помощи местным клиентам, увеличив штат специалистов в Японии примерно на 60 %.

Образованный группой японских компаний консорциум Rapidus намеревается во второй половине этого десятилетия наладить на острове Хоккайдо массовое производство чипов по 2-нм технологии. Пока компания активно ищет источники финансирования, и если на этапе исследовательских работ во многом готова положиться на государственную поддержку, то для организации массового производства чипов готова выйти на биржу.

Источник изображения: Rapidus

По оценкам Rapidus, на которые ссылается Kyodo, на освоение передовой литографии компании потребуется почти $15 млрд, и в этой сфере она надеется на долгосрочную поддержку японских властей и своего технологического донора в лице американской корпорации IBM. При этом на освоение массового производства 2-нм чипов Rapidus потребуется почти в полтора раза больше средств, и получить их компания предполагает за счёт размещения собственных акций на бирже.

Власти Японии уже согласились увеличить финансирование молодой японской компании с первоначальных $500 млн до $2,3 млрд, но Rapidus демонстрирует хорошие аппетиты, говоря о необходимости вложить около $54 млрд в освоение массового производства 2-нм чипов на территории Японии. Если компания сможет привлечь хотя бы $22 млрд на бирже, то это уже приблизит её к достижению цели, которая в большей степени определяется политическими факторами, чем экономическими. В середине восьмидесятых годов прошлого века Япония была ведущим игроком на мировом рынке полупроводниковых компонентов, а сейчас местные компании довольствуются преимущественно зрелой литографией и скромной долей рынка.

Компания GlobalFoundries (GF) объявила о подаче судебного иска против IBM в связи с передачей последней сведений, составляющих коммерческую тайну, сторонним компаниям. IBM предположительно передала информацию о полупроводниковых технологиях Intel и японской Rapidus. Кроме того, она активно переманивает специалистов GlobalFoundries. Последняя требует компенсации, уплаты штрафов и судебного постановления, предписывающего прекратить дальнейшее распространение интеллектуальной собственности, а также принятия других мер защиты.

Источник изображения: GlobalFoundries

В GlobalFoundries утверждают, что IBM незаконно раскрыла технологии и другие сведения, являющиеся коммерческой тайной, после покупки GF подразделения IBM по выпуску микроэлектроники в 2015 году. Как сообщает The Register, в GF утверждают, что только представители компании имеют «единственное и исключительное право лицензировать и раскрывать технологии». В то время как в IBM утверждают, что сотрудничество с Intel и Rapidus предусматривает использование решений, разрабатывавшихся в течение десятилетий, в GlobalFoundries уверены, что с момента покупки микроэлектронного бизнеса 8 лет назад технологии принадлежат только ей.

На сегодняшний день IBM работает с японским консорциумом Rapidus над созданием 2-нм техпроцесса выпуска полупроводников и с Intel — над различными полупроводниковыми технологиями. Разрабатываемые Rapidus и Intel решения связаны с GAA-транзисторами с кольцевыми затворами, действительно изучавшимися в IBM как минимум годами. Неизвестно, чем именно IBM поделилась со своими партнёрами. Вполне вероятно, что как минимум часть данных получена в результате разработок, которые велись проданным GlobalFoundries подразделением, в результате чего IBM незаконно получила «миллионы долларов» за лицензии. Именно поэтому GF ищет компенсации и возмездия.

Кроме того, IBM обвиняют в том, что она переманивает сотрудников с предприятия Fab 8 и эти попытки только наращиваются с момента объявления о начале сотрудничества между IBM и Rapidus в декабре 2022 года. В GF просят суд положить конец рекрутинговым практикам, которые компания считает незаконными.

GlobalFoundries прекратила разработку ведущих техпроцессов ещё в 2018 году и неизвестно, понадобится ли ей интеллектуальная собственность, разработанная до 2015 года в комплексе Albany NanoTech Complex, принадлежавшем IBM. Тем не менее, рано или поздно GF придётся разрабатывать собственные техпроцессы на основе GAA и решения с нормами до 10 нм для удовлетворения растущих нужд клиентов.

В IBM утверждают, что обвинения беспочвенны и GlobalFoundries подала иск исключительно для того, чтобы получить дополнительные преимущества в другом процессе с участием GF и IBM, в котором последняя выступает истцом, а GlobalFoundries — ответчиком, нарушившим контрактные обязательства.

В феврале совместное предприятие Rapidus, образованное несколькими японскими корпорациями, выбрало окрестности Саппоро для строительства линии по выпуску 2-нм полупроводниковых компонентов, которая начнёт функционировать во второй половине этого десятилетия. По данным японских СМИ, правительство страны готово увеличить размер субсидий по этому проекту до $2,27 млрд.

Источник изображения: Adobe Stock

Первоначально, как напоминает Reuters, японские власти собирались предоставить не более $528 млн финансовой поддержки, так что увеличение суммы определённым образом говорит об уверенности правительства в жизнеспособности данной инициативы и важности предприятия для национальной экономики. Указанная в предыдущем абзаце сумма будет направлена на строительство опытной производственной линии, которая в 2025 году начнёт выдавать прототипы 2-нм изделий.

Руководство Rapidus не стеснялось в расчётах, упоминая ранее $53 млрд в качестве суммы, необходимой для реализации проекта по производству 2-нм чипов на территории Японии. Впрочем, пока более значимой поддержкой японского государства пользуется проект по строительству совместного предприятия TSMC, Sony и Denso, которое будет выпускать чипы по более зрелым литографическим нормам. Инициатива уже заручилась поддержкой властей Японии в виде субсидий на сумму $3,6 млрд. Если учесть, что предприятие TSMC будет введено в строй раньше, чем первая линия Rapidus, то поддержка второго проекта может быть расширена позже. С точки зрения масштабов производства предприятие TSMC важнее для японской экономики, поскольку передовая линия Rapidus не сможет выпускать 2-нм чипы в массовых количествах и её продукция останется весьма дорогой.