@importknig
Перевод этой книги подготовлен сообществом "Книжный импорт".
Каждые несколько дней в нём выходят любительские переводы новых зарубежных книг в жанре non-fiction, которые скорее всего никогда не будут официально изданы в России.
Все переводы распространяются бесплатно и в ознакомительных целях среди подписчиков сообщества.
Подпишитесь на нас в Telegram: https://t.me/importknig
Крис Миллер
«Война чипов. Борьба за самую важную технологию в мире»
Введение
18 августа 2020 г. эсминец USS Mustin вошел в северную часть Тайваньского пролива, его пятидюймовое орудие было направлено на юг, так как он начал одиночное плавание через пролив и подтвердил, что эти международные воды не контролируются Китаем - по крайней мере, пока. Жесткий юго-западный бриз хлестал по палубе судна, когда оно шло на юг. Высокие облака отбрасывали тени на воду, которая, казалось, простиралась до великих портовых городов Фучжоу, Сямынь, Гонконг и других гаваней, усеявших побережье Южного Китая. На востоке вдали возвышался остров Тайвань - широкая, густо заселенная прибрежная равнина, уступающая место высоким пикам, скрытым в облаках. На борту судна матрос в бейсболке и хирургической маске поднял бинокль и осмотрел горизонт. Воды были заполнены торговыми судами, доставляющими товары с заводов Азии потребителям по всему миру.
На борту корабля USS Mustin ряд моряков сидел в темной комнате перед множеством ярких цветных экранов, на которые выводились данные с самолетов, беспилотников, кораблей и спутников, отслеживающих перемещение в Индо-Тихоокеанском регионе. На мостике "Мустина" находилась радиолокационная станция, с которой поступали данные в компьютеры корабля. На палубе в готовности находились 96 пусковых ячеек, каждая из которых была способна выпустить ракеты, способные точно поразить самолеты, корабли и подводные лодки на расстоянии десятков и даже сотен миль. Во время кризисов холодной войны американские военные использовали угрозы применения грубой ядерной силы для защиты Тайваня. Сегодня они полагаются на микроэлектронику и высокоточные удары.
В тот момент, когда корабль ВМС США "Мустин" проходил через пролив, ощетинившись компьютерным вооружением, Народно-освободительная армия объявила об ответной серии учений с боевой стрельбой вокруг Тайваня, отрабатывая то, что одна из газет, контролируемая Пекином, назвала "силовой операцией по воссоединению". Но в этот день китайские лидеры беспокоились не столько о военно-морском флоте США, сколько о непонятном постановлении Министерства торговли США под названием Entity List, которое ограничивает передачу американских технологий за рубеж. Ранее "Список организаций" использовался в основном для предотвращения продаж военных систем, таких как ракетные части или ядерные материалы. Однако теперь правительство США резко ужесточает правила, регулирующие использование компьютерных чипов, которые стали повсеместно применяться как в военных системах, так и в потребительских товарах.
Объектом нападения стал китайский технологический гигант Huawei, продающий смартфоны, телекоммуникационное оборудование, услуги облачных вычислений и другие передовые технологии. США опасались, что цены на продукцию Huawei сейчас настолько привлекательны, в том числе благодаря субсидиям китайского правительства, что в скором времени она станет основой телекоммуникационных сетей нового поколения. Доминирование Америки в мировой технологической инфраструктуре было бы подорвано. Геополитическое влияние Китая возрастет. Чтобы противостоять этой угрозе, США запретили компании Huawei закупать современные компьютерные чипы, изготовленные по американским технологиям.
Вскоре глобальная экспансия компании остановилась. Стало невозможно выпускать целые линейки продукции. Доходы падали. Корпоративному гиганту грозила технологическая асфиксия. Huawei, как и все другие китайские компании, обнаружила, что она фатально зависит от иностранцев в производстве микросхем, от которых зависит вся современная электроника.
Соединенные Штаты по-прежнему удерживают за собой право на производство кремниевых микросхем, благодаря которым Силиконовая долина получила свое название, хотя их позиции опасно ослабли. В настоящее время Китай ежегодно тратит на импорт микросхем больше денег, чем на нефть. Эти полупроводники вставляются во всевозможные устройства, от смартфонов до холодильников, которые Китай потребляет у себя дома или экспортирует по всему миру. Стратеги на уровне кресел теоретизируют о "малаккской дилемме" Китая - отсылке к главному судоходному каналу между Тихим и Индийским океанами - и способности страны получить доступ к поставкам нефти и других товаров в условиях кризиса. Однако Пекин больше беспокоит блокада, измеряемая в байтах, а не в баррелях. Китай направляет свои лучшие умы и миллиарды долларов на разработку собственных полупроводниковых технологий, пытаясь освободиться от американского чипового удушья.
Если Пекин добьется успеха, это приведет к перестройке мировой экономики и восстановлению баланса военных сил. Вторую мировую войну решили сталь и алюминий, а вскоре после нее началась холодная война, которую определило атомное оружие. Соперничество между США и Китаем вполне может определяться вычислительной мощностью. Стратеги в Пекине и Вашингтоне понимают, что все передовые технологии - от машинного обучения до ракетных систем, от автоматизированных транспортных средств до вооруженных беспилотников - требуют новейших микросхем, более официально называемых полупроводниками или интегральными схемами. Их производство контролирует небольшое число компаний.
Мы редко задумываемся о микросхемах, а между тем именно они создали современный мир. Судьба государств зависит от их способности использовать вычислительные мощности. Глобализация в том виде, в каком мы ее знаем, не существовала бы без торговли полупроводниками и электронными изделиями, которые они делают возможными. Военное превосходство Америки во многом обусловлено ее способностью применять микросхемы в военных целях. Огромный подъем Азии за последние полвека был построен на кремниевом фундаменте, поскольку растущие экономики этих стран специализировались на изготовлении микросхем и сборке компьютеров и смартфонов, которые стали возможны благодаря этим интегральным схемам.
В основе вычислительной техники лежит необходимость использования многих миллионов 1 и 0. Вся цифровая вселенная состоит из этих двух чисел. Каждая кнопка на вашем iPhone, каждое электронное письмо, фотография, видеоролик на YouTube - все это, в конечном счете, закодировано в огромных строках из 1 и 0. Но на самом деле эти числа не существуют. Это выражения электрических токов, , которые либо включены (1), либо выключены (0). Микросхема представляет собой сетку из миллионов или миллиардов транзисторов, крошечных электрических переключателей, которые включаются и выключаются для обработки этих цифр, для их запоминания и для преобразования ощущений реального мира, таких как изображения, звук и радиоволны, в миллионы и миллионы 1 и 0.
Пока корабль USS Mustin плыл на юг, на заводах и сборочных предприятиях по обе стороны пролива шла работа над компонентами для iPhone 12, до выхода которого на рынок в октябре 2020 г. оставалось всего два месяца. Около четверти доходов чип-индустрии приходится на телефоны; значительная часть цены нового телефона приходится на полупроводники, находящиеся в нем. На протяжении последних десяти лет каждое поколение iPhone оснащалось одним из самых передовых процессорных чипов в мире. В общей сложности для работы смартфона требуется более десятка полупроводников: различные микросхемы управляют аккумулятором, Bluetooth, Wi-Fi, подключениями к сотовым сетям, аудио, камерой и т.д.
Apple не производит ни одного из этих чипов. Она покупает большинство готовых: микросхемы памяти у японской компании Kioxia, радиочастотные микросхемы у калифорнийской Skyworks, аудиочипы у Cirrus Logic, расположенной в Остине (штат Техас). Сложные процессоры, на которых работает операционная система iPhone, Apple разрабатывает самостоятельно. Но колосс из Купертино (Калифорния) не может производить эти микросхемы. Как и ни одна компания в США, Европе, Японии или Китае. Сегодня самые передовые процессоры Apple, которые, возможно, являются самыми передовыми полупроводниками в мире, могут производиться только одной компанией в одном здании - на самом дорогом в истории человечества заводе , который утром 18 августа 2020 года находился всего в паре десятков миль от правого борта корабля USS Mustin.
Изготовление и миниатюризация полупроводников - величайшая инженерная задача современности. Сегодня ни одна компания не производит микросхемы с большей точностью, чем Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, более известная как TSMC. В 2020 году, когда мир метался между блокировками, вызванными вирусом, диаметр которого составлял около ста нанометров - миллиардные доли метра, на самом современном предприятии TSMC, Fab 18, вырезались микроскопические лабиринты из крошечных транзисторов, вытравливая формы размером меньше половины коронавируса и сотой митохондрии. TSMC воспроизвела этот процесс в масштабах, ранее не имевших аналогов в истории человечества. Apple продала более 100 млн iPhone 12, каждый из которых оснащен процессорным чипом A14 с 11,8 млрд крошечных транзисторов, вырезанных в кремнии. Другими словами, за несколько месяцев на фабрике Fab 18 компании TSMC было изготовлено более 1 квинтиллиона транзисторов, то есть число с восемнадцатью нулями. В прошлом году индустрия микросхем произвела больше транзисторов, чем совокупное количество всех товаров, произведенных всеми другими компаниями, во всех других отраслях промышленности, за всю историю человечества. Ничто другое и близко не стоит.