Mint chip-ben a tenger

Posted by

Csikvári András
>Az első integrált áramkört, mai nevén chip-et, Jack Kilby, a Texas Instruments mérnöke készítette 1958-ban. A chipek által befutott karrier szédületes, ma már szinte minden berendezésünkben van chip. Chipek nélkül nem gyárthatóak háztartási berendezések, autók és fegyverek sem, a telekommunikációs berendezéinkről nem is beszélve. Azon gondolkodhatunk ma már, hogy ültessünk-e egy chipet a bőrünk alá, hogy gyorsan tudjunk fizetni a pénztárnál. Amilyen szédületes a műszaki történet, olyan szédületes a pénzügyi karrier is, csak dollármilliárdokban lehet tárgyalni. (Természetesen katonai karriert is: Kilby chipje már 1962-ben bekerült a Minuteman rakétákba.)

Nem kevésbé érdekes a chip gyártás története, hogyan lehetséges, hogy a kezdeti amerikai hegemónia (Texas Instrument, Intel, stb.) után a gyártás központja Ázsiába, Kínába került át. Ma ott tartunk, hogy amerikai autók ezrei várnak eladatlanul Kínából chipekre. Joe Biden amerikai elnök kedden (2022.augusztus 9.) aláírta azt a mérföldkőnek számító törvényjavaslatot, amely 52,7 milliárd dolláros támogatást biztosít az amerikai félvezetőgyártás és kutatás számára, és amely reményei szerint fokozza az Egyesült Államok versenyképességét Kínával szemben. Az egész történet, a Biden törvénnyel bezárólag az amerikai kapitalizmus hanyatlásának a története, a törvény maga pedig ennek a nyílt beismerése.
Az első időszak, mondjuk húsz év, teljesen az amerikaiaké volt, Én a villamosmérnöki karon 1976-ban végeztem, ahol bár a teljesítmény-elektronika oktatás erős volt, ennek ellenére az egyetemen az IC-kel még nem foglalkoztunk. Csak utána pár évvel a munkahelyemen találkoztam az első 709-es jelű analóg műveleti erősítővel. Emlékszem, a Texas Instrument könyveiből tanultuk meg őket alkalmazni. (Az időléptékhez: a 709-es volt az első kereskedelmi siker, amit 1964-ben dobott piacra az amerikai Fairchild. Megdöbbentő módon ez még ma is kapható.)
Jelenleg a félvezető gyártás területén az éves árbevétel (2021) alapján a sorrend a következő:

Samsung: 73,2 milliárd USD. Dél-Korea
Intel: 72,5 milliárd USD. USA
TSMC: 57,2 milliárd USD. Tajvan
SK Hynix: 36,4 milliárd USD. Dél-Korea
Micron Technologies: 28,6 milliárd USD. USA

De hol vannak a japánok, a kínaiak vagy az európaiak? Japánban 16 cég foglalkozik chipek előállításával, de az össz árbevételük nem éri el a 15 milliárd USD-t. Listavezető a Renasas, a Hitachi és Mitsubishi közös gyára, amely 2010-ben még a hatodik legnagyobb gyártó volt a világon. (Ennek ellenére emlékezetes, hogy mikor tűz ütött ki az egyik japán gyárban, akkor a memória chipekből hiány alakult ki.) Továbbá Japán számít a chip gyártáshoz szükséges eszközök, vegyi anyagok fő beszállítójának.
Kína legnagyobb chipgyártója, 2000-ben az állam által alapított SMIC 5,5 milliárd USD bevétellel. (SMIC – Semiconductor Manufacturing International Corporation angol név rövidítése – sejtet valamit az iparág globalizáltságáról.) De gyárt a Huewai is chipeket a telefonjai számára. (A kínai számok azért mindig riasztóak: állítólag 22 ezer chip gyártó üzemük van, és több mint egymillió szoftveres foglalkozik mesterséges intelligenciával.)
Pár szó a technológiai fejlettségről: a chipeknél a kérdés, hogy hány nanométer egy tranzisztor hossza. Jelenleg a Samsungnak van 3 nanométeres, a tajvaniaknak és az Intelnek 5 nanométeres technológiájuk. A kínai tömegtermelés 28 nanométeres. Amikor világossá vált, hogy a SMIC 7 nanométeres chipek gyártásával próbálkozik, akkor Amerika technológiai embargót jelentett be, sőt Washington egy új szabályt vezetett be, miszerint még azoknak a külföldi vállalatoknak is, akik amerikai technológiát használnak, licenszengedélyt kell kérniük, ahhoz, hogy a Huaweinek értékesítsenek félvezetőket. A Huawei chipjeit a tajvani TSMC gyártotta, így amikor a szabályt bevezették, a TSMC nem tudott többé félvezetőket gyártani a Huaweinek, ami a kínai cég okostelefon-üzletágát nagyban visszavetette.
Európa:
A beszerezhető adatok ellentmondásosak, van forrás, ami a világ össztermelésének 10%-t európai telephelyeken történő gyártásból származónak tekinti. A világ össztermelés értéke közel van a 600 milliárd USD-hez, akkor az Európában gyártott chipek értéke összemérhető a kínaival. Európa erőssége persze nemcsak ez. Itt van például a chipgyártáshoz használt fotolitográfiás gépeket előállító holland ASML, a maga majdnem 20 milliárd USD forgalmával. Európai Unió növelni akarja a chipgyártási kapacitását, de összehangolja a fejlesztési lépéseit az Egyesült Államokkal. Azt a helyzetet szeretnék elkerülni, hogy Amerika és Európa egymásra licitálva minél nagyobb kedvezményekkel és támogatásokkal próbálja magához csábítani a félvezetőgyártók beruházásait. (Valóban nagy a veszélye, hogy most túlkapacitás jöjjön majd létre. Egyes elemzők szerint az autógyárak most átestek a ló másik oldalára és 40%-kal nagyobb rendelést adtak fel, mint a valós igény.)
Oroszország helyzete egészen speciális, amúgy sem voltak tényezők a világpiacon, de most a háború miatti szankciókkal kifejezetten kritikus helyzetbe kerültek. Technikailag a saját gyártásuk nagyon elmaradott, 90nm-es chipeket tudnak gyártani. Az általuk használt 16nm-es chipeket Tajvanról importálják, aminek a szállítása most a szankciók miatt megállt. Az orosz kormány kiadta az ukázt, hogy 2030-ra saját 32nm-es gyártási kapacitás kell – ehhez most iskolázzák be a leendő mérnököket. A nagy kérdés a gyártáshoz szükséges gépek és azok tervei – ezek is szankció alá esnek. Marad a Kínához való fordulás…[A helyzet összetettségét jelzi, hogy a gyártáshoz szükséges neon, hélium és argon 30%-t az oroszok adták a világpiacnak – sőt a neon tisztítását az ukránoknál, Mariupolban és Odesszában végezték.]

Megjegyzés: Magyarország 1983-ban létrehozta a Mikroelektronika Vállalatot (MEV), ami nagy lendülettel és ambicióval kezdett gyártani az akkori szankciós Cocom lista ellenére, de az egész vállalatnak véget vetett az 1986 májusi tűz. A tűzzel kapcsolatban még ma is vannak konteók, de a lényeg, hogy ezzel Magyarországon teljesen megszűnt a chipgyártás.
Most térjünk vissza a Biden törvényre és  – az engem irritáló – aláírási ünneplésre a Fehér Ház kertjében. Több furcsaság van itt… Először is az összeg: az 52,7 milliárd USD óriási pénz önmagában, de nem ebben az iparágban. Összehasonlításul, a TSMC, a világ legnagyobb tajvani bérgyártója, a következő években 40-44 milliárd USD-t akar befektetni különböző helyszíneken, többek között az USA-ban lévő gyáraiba. Ehhez képest Biden úgy ünnepelte a törvényt, mint amivel Amerika visszanyerte a vezetőhelyét, “a jövő Amerikában fog készülni” – mondta. Elmesélte, hogy négyszemközt megmondta Hszi elnöknek, hogy ha egy szóval kellene jellemezni Amerikát, az a szó a lehetőség lenne. A “lehetőség” Amerika lelke. A harmadik megjegyzésem az, hogy ezt a törvényt a Republikánusok jelentős része is támogatta, pedig ez egy tipikus “szocialista” megoldás. Persze érezték ezt a törvényhozók is, hogy ez nem igazán Amerika “lelke”. Sok amerikai törvényhozó elmondta, hogy általában nem támogatják a magánvállalkozásoknak nyújtott jelentős támogatásokat, de megjegyezték, hogy Kína és az Európai Unió milliárdos ösztönzőket nyújtott a chipgyártó vállalatoknak. Nemzetbiztonsági kockázatokra és hatalmas globális ellátási lánc-problémákra is hivatkoztak, amelyek akadályozták a globális gyártást. Megállítja-e Amerika hanyatlását ez a törvény? Kétlem, de bizonyosan átgondolásra kerül itt is az orosz ukrán háború nyomán, hogy ez a túlságosan nyitott globális termelés a hosszú ellátási láncokkal veszélyes, tehát visszafogandó. Végre azt kéne megérteni, hogy maga a háború veszélyes és a 21.században már nem lenne szabad semmilyen konfliktust háborúval megoldani.

Címkép: Samsung az élen