Minulý týden na Čínu “prasklo” že zvládla sedminanometrový proces výroby čipů a tudíž předehnala Spojené státy, v nichž se procesory tímto procesem ještě nevyrábí. Hned od počátku tuto zprávu ale doprovázejí pochybnosti o tom, jak to všechno vlastně je.
Tak zejména je jasné, že Čína si pomohla špionáží, počínaje tím, že prostě přeplatila lidi z tchajwanské továrny TSMC do čínského státní fabriky SMIC, aby okopírovali výrobní proces původního zaměstnavatele. Jenže to je něco, co bychom v případě Číny tak nějak čekali.
Jak se na tu zprávu přišlo? Američtí analytici Techinsights si koupili nejnovější čip z továrny SMIC a rozebrali jej, aby ke svému překvapení zjistili, že je založený na 7 nm technologii. Což je obrovský skok kupředu pro Čínu, pokud by to bylo tak, jak to vypadá. Onen 7nm proces je kopií procesu N7, který TSMC uvedla do masové výroby před čtyřmi lety. Čína utratila miliardy dolarů na to, aby postavila klon této továrny, přičemž jde o fabriku dnes již dvě “generace” starou kopii TSMC - ale stále vlastně to nejlepší, co je k dispozici. Bravo, hodilo by se říci, protože i obšlehnout něco takového, to je majstrštyk. I za těch nákladů. Jenže to má svá obrovské ALE, o němž si teď něco povíme.
Na postupu N7 společnosti TSMC je spousta zajímavých věcí, z nichž nejdůležitější je, že k tisku vzorů na destičky, které z nich vytvářejí obvody, používá hluboký litografický proces DUV s vlnovou délkou 193 nm. A to je ten zádrhel. Nejmodernějším procesem pro výrobu procesorů dnes je EUV (Extreme Ultraviolet) s vlnovou délkou 13,5 nm. Jenže ten dnes je schopna dodávat do továren jediná firma, nizozemská ASML. Jenže před nějakou dobou zatlačila americká vláda na nizozemskou vládu, aby ASML zatrhla prodej výrobních linek postavených na technologii EUV do Číny. A tak výrobní linka SMIC je postavena ještě na té staré výrobní technologii DUV.
To vám nemusí přijít zajímavé, ale má to dalekosáhlé důsledky. DUV pochází z osmdesátých let minulého století a poháněla mnoho generací procesorových výrobních linek. Jenže na to, aby procesory byly rychlejší a zůstaly energeticky málo náročné, je potřeba neustále zmenšovat jejich jednotlivé prvky. A elektromagnetická teorie říká, že není praktické vyrábět věci na čipu, který je menší než vlnová délka světla použitého k jejich výrobě. Což se také stalo, kolem roku 2000 se začal potenciál výroby z technologie DUV vyčerpávat a objevila se nová technologie EUV nabízející potenciál čtrnáctkrát menších rozměrů. Jenže trvalo dvacet let technologii EUV odladit tak, aby se dala v průmyslových podmínkách nasadit. Některé firmy - třeba Intel - si na technologii nevsadili a dále rozvíjely DUV, zatímco TSMC se rozhodlo podporovat obojí. Výsledkem byl proces N7, který dovedl využití technologie DUV na samotné fyzikální maximum toho, co s ní bylo možné dosáhnout. TSMC používá několikanásobnou expozici masek, důmyslnou manipulaci s fotony světla a trpělivé ladění k tomu, aby pomocí N7 byla schopna vyrábět procesory na 7 nm technologii. Jenže v momentě, kdy TSMC N7 odladila, se také podařilo odladit technologii EUV, která začala ve výrobě procesorů rychle nahrazovat DUV. Důvod byl jednoduchý: podstatně jednodušší příprava výroby. Při použití EUV odpadala většina té magie a trpělivého ladění každého nového designu procesoru tak, aby se dal vyrobit s dostatečnou výtěžností. S N7 se v podstatě pro každý procesor musel celý zdlouhavý a drahý ladící proces podstoupit znovu. Nešlo prostě do linky “nahrát” nové plány a nechat si z ní vypadnout nový procesor.
Tento fakt je dost možná klíčem k tomu, proč Čína mlčí o svojí schopnosti vyrábět procesory na bázi 7 nm procesu. Dobře ví, že si za obrovských nákladů pořídila proces, který nelze dále zlepšovat a který má konečnou životnost. Od něhož upustil i sám jeho autor. Což samozřejmě neznamená, že takto nelze vyrábět málo modifikující se procesory pro vnitřní trh nebo pečlivě vybrané série, které není nutné modifikovat. Jen to znamená, že všichni, kdo tomu rozumí, tuší, že tohle je pro SMIC zatím konečná.
V Číně v posledním roce probíhá celá řada zatčení souvisejících s Velkým čipovým skokem. Čína totiž vytvořila v roce 2014 Národní čipový fond, do kterého původně vložila 15 miliard dolarů na podporu domácí výroby čipů. A jak to tak všude bývá, tyto peníze přilákaly řadu šizuňků, kteří si neváhali nabrat. Jen za poslední měsíc bylo zatčeno a uvězněno minimálně pět vysokých manažerů a podnikatelů v čínském čipovém průmyslu, případně úředníků fondu. Celková podpora čipového průmyslu se totiž v průběhu let vyšplhala na 1,4 bilionu dolarů, naprosto brutální a téměř nepředstavitelnou částku. A Čína za ni začala požadovat výsledky a uzavírat příběhy těch, kteří výsledky nedostali nebo nebyli uspokojivé. Detaily ke korupčním příběhům jsou zde.
Berme to tak, že situaci nelze vyhodnocovat jednostranně. Čína utrácí za čipovou politiku neskutečné peníze a za ně rozhodně něco dostane. Zjevně také sama vnímá, že proces N7 pro SMIC není tím, co potřebuje, takže bude pracovat na získání dalších technologií. Pro Evropu a USA je udržení čipové nadvlády velmi zásadní a fakt, že nejvýznamnější světová továrna na čipy TSMC je na území, které si nárokuje Čína, dělá euroamerickou civilizaci momentálně zásadně zranitelnou.
| 