О т суровините, необходими за производството им, до машините, които ги създават – всяка част от веригата за доставка на чипове е ожесточено оспорвана в глобалната надпревара за технологично надмощие.
Единствената фабрика в света, която прави уникални машини
В малко градче в Нидерландия се намира единствената фабрика в света, която произвежда машини за изработка на чипове, използващи тип светлина, която не се среща естествено никъде на Земята: екстремен ултравиолет (EUV) – светлина, излъчвана от младите звезди в открития Космос.
Тази светлина е единственият начин за масово производство на една от най-ценните и важни технологии в света – най-модерните полупроводникови чипове. Фабриката обаче има забрана да продава своите EUV машини на Китай.
The Guardian обяснява как се произвеждат чиповете, защо те са в центъра на търговската война между САЩ и Китай, как Тайван се оказа въвлечен в този конфликт и какво предстои. Отговорите ще ни отведат от дълбините на земята до открития Космос, от най-мръсните места в света до най-чистите, от най-високите до най-ниските температури, от структури, по-малки от вирус, до оборудване, толкова голямо, че за транспортирането му са необходими три самолета, и накрая – до състояние във физиката, което е две противоположности едновременно.
ASML's EUV machine is one of the most complex machines ever built by humanity.
— Quartr (@Quartr_App) February 16, 2025
Some *insane* stats about it:
→ Without EUV machines, it's impossible to manufacture cutting-edge chips for things like $AAPL iPhones, $NVDA GPUs, and $AMZN data centers.
→ $ASML is the *only*… pic.twitter.com/c2jGz22dyI
Как се правят чиповете?
Чиповете се състоят от слоеве тънки, плоски парчета силиций, наречени пластини, които съдържат електрически вериги. Тези вериги се състоят от милиарди ключове, наречени транзистори. Изключително сложните и мощни чипове, съдържащи тези мрежи от транзистори, са известни като полупроводници.
За да се произведат такива полупроводници, е необходима машина на стойност 380 милиона долара. Това е цената на най-новата EUV машина, произведена от компанията ASML (Advanced Semiconductor Materials Lithography). Доставката на тази машина е истински логистичен кошмар – тя е толкова голяма и крехка, че транспортирането ѝ от завода на ASML в нидерландския град Велдховен изисква 40 товарни контейнера, три товарни самолета и 20 камиона. Всичко това е необходимо, за да се създаде и фокусира светлина с дължина на вълната почти толкова къса, колкото рентгеновите лъчи, с достатъчно енергия, за да проникне през твърди обекти.
Производителите на чипове се стремят да отговорят на прогнозата, известна като Законът на Мур: че капацитетът – или броят на транзисторите върху един чип – се удвоява на всеки две години. За да останат чиповете със същия размер или дори да стават по-малки, транзисторите трябва да бъдат направени още по-фини.
Машината на ASML издълбава шаблоните в силициевите пластини, които съдържат транзисторите. Колкото по-фини са тези шаблони, толкова повече изчислителна мощ може да се побере в един чип. Представителят на ASML, Марк Асинк, сравнява дължината на вълната на светлината с дебелината на линията, оставена от химикалка – колкото по-детайлно искате да е изображението, толкова по-тънък трябва да бъде върхът на химикалката. EUV светлината е с толкова тясна дължина на вълната, че е невидима за човешкото око и преминава през повечето материали.
Тази светлина се получава чрез обстрелване на микроскопични топчета калай с лазер. Калайят се изпарява в плазма, която излъчва светлина. Тази светлина преминава през литографската машина, където се отразява от специални огледала, след което преминава през „маска“ – шаблон на един слой от чипа – и достига до пластините. Осветените области се втвърдяват, а неосветените се разтварят в химичен разтвор, оставяйки след себе си триизмерен модел.
Може да си представите чипа като сграда със 100 етажа. Всеки чип отнема четири месеца за производство, а всеки етаж има свой уникален план – с размери едва 25 нанометра, по-малки дори от частици на грипен вирус, които са около 100 нанометра.
Тези машини не са лесни за производство. Както и самите чипове, те се сглобяват в помещения без прах – най-чистите пространства на Земята. Чиповете работят на атомно ниво – дори едно-единствено прашинка може да ги направи неизползваеми.
As chips grow increasingly complex, crafting them accurately becomes more challenging – and more crucial.
— ASML (@ASMLcompany) January 6, 2025
Using our computational lithography tools, chipmakers shape the light in their lithography systems – at the mask, source and pupil – to produce the best image on the wafer. pic.twitter.com/uCJo4CoAsJ
Защо Тайван е толкова важен?
ASML произвежда машините, които създават чипове, но самата компания не произвежда чипове. Това прави друга забележителна компания с привидно обикновено име: Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC). TSMC произвежда девет от всеки десет от най-модерните полупроводникови чипове в света, включително тези, които захранват iPhone.
Поради факта, че Тайван произвежда и доставя толкова голям процент от полупроводниковите чипове, използвани в САЩ, Вашингтон има допълнителен интерес да защитава острова на фона на опасенията, че Китай може да го нападне.
През 2022 г. САЩ убедиха нидерландското правителство да наложи експортен контрол върху машините на ASML, ограничавайки продажбата им на Китай. Към момента ASML заявява, че нито една EUV литографска машина не е била доставена в Китай. Това означава, че освен ако Китай не разработи собствени EUV литографски машини, той ще работи с технология, която е с няколко години по-стара и по-слабо мощна в сравнение със западните страни. Вместо екстремен ултравиолет (EUV), Китай разчита на дълбок ултравиолет (DUV), който също може да произвежда сложни чипове в мащаб, но не толкова напреднали.
- Изкуственият интелект (ИИ) и съревнованието между САЩ и Китай
Изкуственият интелект е друга технологична област, в която САЩ и Китай водят ожесточена надпревара. Развитието на ИИ зависи от едни от най-сложните и мощни полупроводникови чипове в света.
Водещият дизайнер на тези чипове е американската компания Nvidia, чиито чипове се произвеждат от TSMC с машини, направени от ASML.
Ограниченият достъп на Китай до EUV литография обяснява защо появата на китайския чатбот DeepSeek предизвика шок на пазарите. Китайска компания успя да създаде продукт, който се конкурира по мощност с ChatGPT, но използвайки по-остаряла и значително по-евтина технология.
DeepSeek твърди, че обучението му е струвало едва 6 милиона долара, докато американските компании инвестират милиарди долари за същото.
„САЩ вярват, че изкуственият интелект ще бъде трансформираща технология, която ще повлияе на почти всеки сектор на икономиката,“ казва Крис Милър, автор на книгата Chip War: The Fight for the World’s Most Critical Technology.
„Затова не искат Китай да получи предимство.“
ИИ също е от ключово значение за отбраната и разузнаването. Според Центъра за сигурност и нововъзникващи технологии, Китайската народноосвободителна армия е постигнала „значителен напредък“ в използването на изкуствен интелект за бойни цели през последните години.
- Спорът около ограниченията върху Китай
Не всички обаче смятат, че Китай трябва да бъде ограничен от достъп до машините на ASML – включително самата ASML.
На конференция през октомври главният изпълнителен директор на компанията, Кристоф Фуке, беше попитан доколко ограниченията всъщност са свързани със заплахите за сигурността.
Той отговори: „Все повече хора си задават този въпрос… Наистина ли става дума за национална сигурност?“
Този дебат обаче може да приключи по-скоро, отколкото се очаква.
През 2024 г. китайската компания Shanghai Micro Electronics Company (SMIC) разкри, че още година по-рано е подала патент за EUV литографска машина.
Ако Китай успее да разработи и произведе собствени EUV машини, това би могло драстично да промени баланса на силите в технологичната надпревара.
Behind every ASML lithography system, there are experts who know it inside and out.
— ASML (@ASMLcompany) February 27, 2025
The @WSJ followed Brienna Hall, a customer support engineer, for a glimpse into life on the front lines of chipmaking.
Read the full story (registration required).👇 https://t.co/XWzinCRRDb
Ще променят ли квантовите чипове всичко?
Следващата голяма стъпка в технологиите са квантовите чипове. Теоретично, тези чипове биха позволили на компютрите да решават проблеми многократно по-бързо от най-мощните съвременни суперкомпютри.
Разликата е в начина, по който обработват информация. Докато стандартните компютри използват битове, които могат да бъдат или 0, или 1, квантовите компютри използват кубити, които могат да бъдат 0 и 1 едновременно, както и всички междинни състояния.
Тръмп подготвя още мита за чипове, цените вече се вдигат
Често срещан начин да се обясни това е лабиринт:
- Един обикновен компютър би тествал всяка възможна пътека една по една, докато намери изхода.
- Квантовият компютър би проверил всички възможности едновременно.
Китай ограничава износа на важни материали за чипове
Кога ще станат реалност?
Досега квантовите изчисления са постигнати само в ограничени условия. Но този месец Microsoft обяви, че е създала чип, който може да ускори развитието на квантовите компютри от десетилетия на едва няколко години.
Neuralink получи разрешение за клинични тестове с хора
Китайската квантова надпревара
Според Mercator Institute for China Studies, Китай харчи четири пъти повече от САЩ за квантови технологии.
Освен това, квантовите чипове не се произвеждат с EUV машини, които са необходими за създаването на най-модерните полупроводникови чипове. Вместо това, те се изработват чрез електронно-лъчеви машини – а Китай разполага с тях.
Китай ограничава американски чипове
Най-важният ресурс: хората
Китай има и друго предимство, което често остава незабелязано, казва проф. Дейвид Райли, ръководител на квантовата програма в Университета на Сидни.
„Ключът към всичко това са хората,“ казва той.
Китай произвежда голям брой високообразовани специалисти в STEM (наука, технологии, инженерство и математика).
„Тези студенти често учат в топ университети в САЩ, Австралия и Европа, а след това се връщат в Китай,“ добавя той.
„Не искам да кажа, че правителствата са „слепи“ за това, но прекалено много се фокусираме върху трансфера на технологии. А изобретенията не се случват във вакуум.“
Не пропускайте още от Vesti.bg:
Триото на Тръмп за Балканите: Лоша новина за целия регион?
Борисов: Търпението ми отдавна се изчерпа
Нов обрат с времето: Снегът и студът се завръщат ❄️
* Във видеото: INSAIT пуска български изкуствен интелект на световно ниво
