20 лет назад в полупроводниковой гонке участвовали десятки компаний. Перспективы казались просто невероятными, ну а эксперты полагали, что за счёт перехода на более сложные технологические нормы нам удастся не только разработать высокоскоростные чипы, но и добиться их значительного удешевления. Как оказалось, к финишу пришли всего две компании. Samsung изо всех сил пытается догнать TSMC, ну а тайванцы монополизировали рынок и уже давно перешли к повышению цен на свои услуги. Поскольку альтернатив нет, то TSMC прекрасно себя чувствует, предлагая доступ к третьему поколению 3-нм узла по завышенным ценам. Всё это отражается на стоимости готовой продукции, а в результате дорожают смартфоны, видеокарты и другая электроника, полагающаяся на современные технологические узлы. Догнать и перегнать конкурентов пытается Intel, но в последние годы американская компания не способна добиваться поставленных целей и совсем недавно находилась на краю пропасти. Спасти Intel позволили решения американских властей, требующих от местных компаний размещать заказы внутри страны.
Как бы там ни было, но уже в 2025 году начнётся переход на 2-нм нормы, а будущее кажется туманным. Причина в том, что технологии упираются в физический предел, прыгнуть выше которого нет никакой возможности. Учёные заявляют, что даже 1-нм узел может оказаться нестабильным, ну а это последний предел, требующий от полупроводниковой отрасли новых подходов. Представители TSMC уверяют, что добились стабильной работы кремниевых чипов, созданных по 1-нм узлу, но пока такие эксперименты проводились только в лабораториях. Инсайдеры поговаривают, что все три указанные выше компании занимаются разработкой новых технологий, но пока говорить на эту тему никто не хочет. И вот тут выясняется, что совершенно неожиданно у этой троицы может появиться конкурент, который не только догонит, но и перегонит ведущих производителей в области производства полупроводниковой продукции. По некоторым данным, Китай делает значительные успехи в области кремниевой фотоники, пытаясь добиться технологической независимости от технологий, которые в США привыкли называть американскими. По мнению экспертов, в условиях жёстких санкций, решение использовать другие физические процессы для выпуска чипов может позволить Китаю неожиданно вырваться вперёд, поскольку конкуренты сосредоточены на освоении 2-нм и 1-нм узлов.
Напомним, ограничения отрезали Поднебесную от оборудования, способного выпускать чипы в экстремальном ультрафиолете (EUV). Неясно, насколько далеко в области кремниевой фотоники продвинулись китайцы, но альтернативный путь развития полупроводников человечеству точно не помешает. Отмечается, что специалисты государственной лаборатории JFS Laboratory, расположенной в Ухане, объявили о значительном прогрессе. Так, в рамках эксперимента удалось интегрировать лазерный источник с кремниевым чипом. Эксперты полагают, что важное достижение в области оптоэлектроники приближает Китай к созданию собственных высокопроизводительных чипов. Напомним, кремниевая фотоника представляет собой набор технологий, использующих для передачи данных между и внутри микрочипов вместо привычного электричества световые волны. Известно, что свет в инфракрасном диапазоне способен передавать информацию намного быстрее, требуя для этого намного меньше энергии. Всё это открывает перед учёными огромные перспективы и сулит повышение производительности современных чипов. В итоге технология, использующая существующие методы производства, может стать решением, способным не только решить проблемы технологических ограничений, но и выйти за пределы закона Мура, довлеющего над полупроводниками уже несколько десятилетий.
Эксперты полагают, что при удачном раскладе кремниевая фотоника может стать для Китая важнейшим рычагом, который поможет стране обойти экспортные ограничения США и создать конкурентоспособные чипы нового поколения. Сегодня Белый дом контролирует мировую индустрию полупроводников при помощи силовых методов. Например, в Конгрессе угрожали ударить по Тайваню ракетами, если остров присоединится к Китаю. Что примечательно, ранее именно США согласились на такое объединение, но сегодня Тайвань важен с точки зрения наличия передовых технологий, а в итоге Китаю приходиться полагаться на собственные разработки. Давление оказывается на всех этапах производства полупроводников. Например, сегодня большую часть литографов в экстремальном ультрафиолете (EUV) выпускает нидерландская ASML. Выпускать без такого оборудования чипы с узлом меньше 7-нм почти невозможно. США запретили ASML продавать и обслуживать литографы китайцам, ну а в итоге инженеры из Поднебесной вынуждены искать скрытые возможности у более старой технологии Deep Ultraviolet (DUV), которая уступает EUV по точности и эффективности. Власти КНР инвестируют в полупроводники огромные деньги, ну а кремниевая фотоника может стать тем самым прорывом, который позволит Китаю обойти длительную технологическую блокаду.
Эксперты полагают, что такой прорыв не просто усилит технологический потенциал Китая, но и может вызвать серьёзные изменения в глобальной геополитике. Развитие кремниевой фотоники может снизить зависимость Китая от иностранных технологий, что открывает дорогу к обострению технологической конкуренции с США. Возникает своего рода «ловушка Фукидида», когда усилия одной страны по укреплению своей позиции могут быть восприняты как угроза другой великой державой, что может привести к эскалации напряжённости. Говорить об этом слишком рано, ведь сегодня у Китая нет даже инженерных экземпляров чипов, выпущенных с использованием новых технологий. И всё же – это повод для дядюшки Сэма как следует задуматься о бытии, ведь желания плыть в фарватере США у властей Поднебесной больше нет.