Изменить стиль страницы

Однако зарождающаяся холодная война между США и Китаем будет не такой однобокой, когда дело дойдет до полупроводников, учитывая инвестиции Пекина в эту отрасль и тот факт, что большая часть мощностей по производству микросхем, на которые опирается Америка, находится в пределах досягаемости ракет НОАК. Было бы наивно полагать, что то, что произошло на Украине, не может произойти в Восточной Азии. Рассматривая роль полупроводников в российско-украинской войне, китайские правительственные аналитики публично заявляли, что если напряженность между США и Китаем усилится, то " мы должны захватить TSMC".

Во время первой холодной войны было противостояние вокруг Тайваня - в 1954 г. и в 1958 г., после того как военные Мао Цзэдуна подвергли артиллерийскому обстрелу удерживаемые Тайванем острова. Сегодня Тайвань находится в зоне досягаемости гораздо более разрушительных китайских сил - не только ракет малой и средней дальности, но и самолетов с авиабаз Лонгтиан и Хуянь на китайской стороне пролива, откуда до Тайваня всего семь минут полета. Не случайно в 2021 г. эти авиабазы были модернизированы: построены новые бункеры, удлинены взлетно-посадочные полосы, установлены противоракетные системы. Новый кризис в Тайваньском проливе будет гораздо опаснее, чем кризисы 1950-х годов. Риск ядерной войны сохранится, особенно с учетом растущего атомного арсенала Китая. Но вместо противостояния из-за бедного острова на этот раз полем битвы станет бьющееся сердце цифрового мира. Еще хуже то, что, в отличие от 1950-х годов, нет уверенности в том, что Народно-освободительная армия в конце концов отступит. На этот раз Пекин может поспорить, что он вполне может победить.

Заключение

Всего через пять дней после того, как в 1958 г. войска Народно-освободительной армии начали обстрел удерживаемого Тайванем острова Куэмой, Джек Килби продемонстрировал своим коллегам, что все компоненты схемы - транзисторы, резисторы и конденсаторы - могут быть изготовлены из полупроводниковых материалов. Через четыре дня после этого Джей Лэтроп впервые въехал на парковку Texas Instruments. Он уже оформил патент на процесс изготовления транзисторов с помощью фотолитографии, но еще не получил армейскую премию, которая позволила ему купить новый универсал. За несколько месяцев до этого Моррис Чанг оставил работу в массачусетской электронной компании и перешел в Texas Instruments, заслужив репутацию человека, обладающего почти магической способностью устранять ошибки в процессах производства полупроводников. В том же году президентом Texas Instruments был назначен Пэт Хаггерти, совет директоров которого решил, что создание электроники для военных систем - более выгодный бизнес, чем производство приборов для разведки нефти, для создания которых и была основана компания. Хаггерти уже собрал талантливую команду инженеров, таких как Уэлдон Ворд, которые создавали электронику, необходимую для "умного" оружия и точных датчиков.

Техас находился на противоположном конце света от Тайваня, но Килби не случайно изобрел свою интегральную схему в условиях американо-китайского кризиса. Доллары, предназначенные для нужд обороны, текли в фирмы, производящие электронику. Американские военные полагались на технологии, чтобы сохранить свое преимущество. В условиях, когда Советская Россия и коммунистический Китай создавали вооруженные силы в промышленных масштабах, США не могли рассчитывать на создание больших армий или танков. Зато они могли создавать больше транзисторов, более точные датчики, более эффективные средства связи - все это в конечном итоге сделает американское оружие гораздо более мощным.

То, что Моррис Чанг искал работу в Техасе, а не, скажем, в Тяньцзине, также не было случайностью. Для амбициозного ребенка из семьи высшего класса пребывание в Китае было чревато преследованиями или даже смертью. На фоне хаоса холодной войны и разрушительных процессов деколонизации, охвативших весь мир, лучшие и талантливые люди из многих стран пытались пробиться в Соединенные Штаты. Джон Бардин и Уолтер Браттейн изобрели первый транзистор, но именно их коллеги по Bell Labs Мохамед Аталла и Давон Канг разработали структуру транзистора, пригодную для массового производства. Двое из "предательской восьмерки" инженеров, основавших вместе с Бобом Нойсом компанию Fairchild Semiconductor, родились за пределами США. Спустя несколько лет венгерский эмигрант с острыми локтями, известный под именем Андраш Гроф, помог Fairchild оптимизировать использование химикатов в процессах производства микросхем и встал на путь к должности генерального директора.

В то время, когда большая часть мира еще не слышала о кремниевых микросхемах и еще меньше понимала, как они работают, американские центры производства полупроводников привлекали самые блестящие умы мира в Техас, Массачусетс и, прежде всего, в Калифорнию. Этими инженерами и физиками двигала вера в то, что миниатюризация транзисторов может в буквальном смысле изменить будущее. Их правота оказалась намного выше их самых смелых мечтаний. Такие провидцы, как Гордон Мур и профессор Калифорнийского технологического института Карвер Мид, видели будущее на десятилетия вперед, но предсказание Мура, сделанное в 1965 году, о "домашних компьютерах" и "персональном портативном коммуникационном оборудовании" едва ли описывает центральное место микросхем в нашей жизни сегодня. Мысль о том, что полупроводниковая промышленность в конечном итоге будет ежедневно производить больше транзисторов , чем клеток в человеческом теле, основатели Кремниевой долины сочли бы немыслимой.

По мере роста масштабов отрасли и уменьшения размеров транзисторов необходимость в обширных глобальных рынках становится все более актуальной. Сегодня даже бюджет Пентагона в 700 млрд. долл. недостаточно велик, чтобы позволить себе создавать на территории США передовые микросхемы для оборонных целей. Министерство обороны имеет специальные верфи для строительства подводных лодок стоимостью миллиард долларов и авианосцев стоимостью десять миллиардов долларов, но многие микросхемы оно закупает у коммерческих поставщиков, часто на Тайване. Даже стоимость разработки передового чипа, которая может превышать 100 млн. долларов, становится слишком дорогой для Пентагона. Предприятие по производству самых современных логических микросхем стоит в два раза дороже авианосца, а передовым оно будет лишь пару лет.

Ошеломляющая сложность производства вычислительных мощностей показывает, что Силиконовая долина - это не просто история науки или инженерии. Технологии развиваются только тогда, когда находят рынок сбыта. История полупроводников - это также история продаж, маркетинга, управления цепочками поставок и снижения затрат. Силиконовая долина не существовала бы без предпринимателей, которые ее создали. Боб Нойс был физиком, получившим образование в Массачусетском технологическом институте, но проявил себя как бизнесмен, увидев огромный рынок для продукта, которого еще не существовало. Способность Fairchild Semiconductor "впихивать все больше компонентов в интегральные схемы", как выразился Гордон Мур в своей знаменитой статье 1965 г., зависела не только от физиков и химиков компании, но и от таких жестких руководителей производства, как Чарли Спорк. Стремление освободить производственные цеха от профсоюзов и предложение опционов на акции большинству сотрудников неуклонно повышали производительность. Сегодня транзисторы стоят намного меньше миллионной доли их цены 1958 года благодаря духу, выраженному ныне забытым сотрудником Fairchild, который при увольнении из компании написал в анкете: "Я... ХОЧУ... СТАТЬ... БОГАТЫМ".

Поразмыслив, можно сказать, что чип создал современный мир, так как наше общество и наша политика определили характер исследований, проектирования, производства, сборки и использования чипов. Например, DARPA, научно-исследовательское подразделение Пентагона, буквально сформировало полупроводник , финансируя важнейшие исследования трехмерных транзисторных структур, называемых FinFET, которые используются в самых современных логических микросхемах. И в будущем китайские субсидии будут серьезно изменять цепочку поставок полупроводников, независимо от того, достигнет ли Китай своей цели - полупроводникового господства или нет.

Конечно, нет никакой гарантии, что чипы останутся такими же важными, какими они были в прошлом. Спрос на вычислительную мощность вряд ли когда-нибудь уменьшится, но предложение может иссякнуть. Знаменитый закон Гордона Мура - это всего лишь предсказание, а не физический факт. Светила индустрии, от генерального директора Nvidia Дженсена Хуанга до бывшего президента Стэнфорда и председателя совета директоров Alphabet Джона Хеннесси, на сайте объявили закон Мура мертвым. В какой-то момент законы физики сделают невозможным дальнейшее уменьшение размеров транзисторов. Еще раньше их производство может стать слишком дорогим. Темпы снижения стоимости уже значительно замедлились. Инструменты, необходимые для производства все более мелких микросхем, стоят ошеломляюще дорого, не говоря уже о машинах для EUV-литографии, стоимость каждой из которых превышает 100 млн. долларов.

Прекращение действия закона Мура стало бы катастрофой для полупроводниковой промышленности и для всего мира. Каждый год мы производим все больше транзисторов только потому, что это экономически выгодно. Однако это уже не первый случай, когда закон Мура объявляется практически мертвым. В 1988 г. Эрих Блох, авторитетный специалист из IBM и впоследствии глава Национального научного фонда, заявил, что закон Мура перестанет работать, когда транзисторы уменьшатся до четверти микрона - барьер, который индустрия преодолела десять лет спустя. Гордон Мур в своей презентации 2003 г. опасался, что "привычный ход вещей обязательно столкнется с барьерами в ближайшее десятилетие или около того", но все эти потенциальные препятствия были преодолены. В то время Мур считал трехмерную транзисторную структуру "радикальной идеей", но менее чем через два десятилетия мы уже произвели триллионы этих трехмерных транзисторов FinFET. Карвер Мид, профессор Калифорнийского технологического института, который ввел в обиход фразу "закон Мура", полвека назад шокировал ученых-полупроводников, предсказав, что чипы со временем будут содержать 100 млн. транзисторов на квадратный сантиметр. Сегодня самые передовые фабрики способны вместить в чип в сто раз больше транзисторов, чем считал возможным даже Мид.