Ученые разработали метод получения сверхчистого кремния, который применяется для производства чипов. Используя стандартное оборудование, они добились снижения доли примесей кремния-29 в чипах до 0,0002 %. Данный способ позволит создавать более мощные квантовые компьютеры с большим количеством кубитов, сообщает New Atlas.

Источник изображения: Kandinskiy

Кремний заслуженно считается одним из ключевых материалов, лежащих в основе современных электронных устройств и компьютерных технологий. Его значение настолько велико, что в его честь даже названа знаменитая Кремниевая долина в Калифорнии — место, где зародились многие IT-гиганты. Однако у кремния есть и определенные недостатки, ограничивающие его применение в перспективных областях, таких как квантовые вычисления.

Исследователи из Мельбурнского и Манчестерского университетов разработали метод получения сверхчистого кремния с помощью стандартного оборудования — ионного имплантатора. С помощью этой установки, которая широко применяется в полупроводниковой промышленности, компьютерный чип был «обстрелян лучом» кремния-28, в процессе чего примеси кремния-29 были заменены на более желательный кремний-28, и в результате, концентрация кремния-29 в чипе снизилась с 4,5 % до 0,0002 %.

Почему чистота кремния важна для квантовых компьютеров? Дело в том, что в основе работы квантовых компьютеров лежат кубиты — квантовые биты, использующие принципы квантовой механики. Они крайне чувствительны к любым внешним воздействиям и должны находиться в состоянии квантовой когерентности.

Однако натуральный кремний содержит примерно 4,5 % изотопа кремний-29, имеющего дополнительный нейтрон. Эти нейтроны ведут себя как микроскопические магниты, нарушая когерентность кубитов и вызывая ошибки в квантовых вычислениях. Таким образом, использование натурального кремния существенно ограничивает возможности квантовых компьютеров, и для их полноценной работы требуется гораздо более чистый кремний с минимальным содержанием изотопа кремний-29.

Кремний с высокой чистотой может позволить значительно расширить возможности квантовых компьютеров, так как чем больше кубитов содержит квантовый чип, тем он мощнее. Сверхчистый кремний, который получили ученые, в данном случае поможет стабилизировать работу таких многокубитных систем. В дальнейшем планируется протестировать разработанные сверхчистые кремниевые структуры на реальных квантовых устройствах. А успешные результаты могут привести к появлению квантовых компьютеров нового поколения.

Тайваньская компания TSMC контролирует более половины мирового рынка услуг по контрактному производству чипов, её сильными соперниками исторически считались Samsung и UMC, но итоги первого квартала позволили китайской SMIC выйти на второе место в мире среди «чистокровных» контрактных производителей чипов. Intel и Samsung в этот рейтинг попасть не имеют права, поскольку являются вертикально интегрированными производителями чипов.

Источник изображения: SMIC

С неожиданной стороны на квартальную отчётность китайской SMIC решили посмотреть представители сайта Tom’s Hardware. Они утверждают, что эта компания со своей выручкой за первый квартал текущего года в размере $1,75 млрд вполне заслуживает права считаться вторым по величине выручки в мире «чистокровным» контрактным производителем после тайваньской TSMC. Правда, последняя в первом квартале выручила $18,87 млрд, поэтому разрыв между первым и вторым местом более чем десятикратный.

К слову, если всё-таки вернуть в этот рейтинг контрактные подразделения Intel и Samsung, то выяснится, что первое выручило по итогам квартала $4,4 млрд, а второе ограничилось $3,38 млрд. В таком варианте сравнения второе место среди контрактных производителей достаётся Intel, хотя эта компания основную часть выручки на данном направлении буквально передаёт «сама себе». Если учесть, что контрактное подразделение Intel в первом квартале сработало с $2,5 млрд чистых убытков, выгодным подобный бизнес для материнской корпорации пока признать невозможно. Выручку контрактного подразделения Samsung можно определить лишь по косвенным данным — в целях данного сравнения предполагалось, что в первом квартале текущего года она не превысила $3,38 млрд, и основная часть этих средств получена от других подразделений Samsung Electronics.

Среди «чистокровных» контрактных производителей SMIC ранее не столь успешно конкурировала с UMC, но теперь обошла её по выручке, поскольку этот представитель тайваньской полупроводниковой отрасли в первом квартале получил не более $1,71 млрд. GlobalFoundries и вовсе сократила выручку на 16 % по итогам первого квартала до $1,549 млрд.

SMIC удалось поднять выручку по итогам первого квартала в годовом сравнении на 19,7 % до $1,75 млрд, но выросшие чуть ли не в два раза до $2,235 млрд капитальные затраты таят серьёзную угрозу для прибыльности бизнеса компании. Выпуск чипов по передовой для SMIC 7-нм технологии дорого ей даётся, а потому даже рост выручки на этом основании не всегда способен обеспечить адекватную финансовую отдачу. Тем более, что конкуренты в Китае стараются сбивать цены на свои услуги, пытаясь переманить часть стратегически важных для SMIC заказов на десятки миллионов долларов США в квартал.

Планы по развитию полупроводниковой промышленности Южной Кореи характеризуются как длительными сроками реализации, так и высоким удельным весом частных инвестиций. Власти страны, тем не менее, стараются обеспечить профильному бизнесу стимулирующую поддержку, и уже готовы выделить $7,3 млрд на укрепление этой отрасли национальной экономики.

Источник изображения: Samsung Electronics

Об этом сообщает Bloomberg со ссылкой на пятничные заявления министра финансов Южной Кореи Чой Сан Мока (Choi Sang-mok). Они были сделаны во время встречи чиновника с южнокорейскими производителями материалов и оборудования для изготовления полупроводниковых компонентов. По его словам, корейское правительство изучает способы поддержания национальной полупроводниковой отрасли. Рассматриваются варианты так называемого частно-государственного партнёрства с привлечением финансовых ресурсов национального Банка развития Кореи и частных компаний. На поддержание отрасли может быть выделено до $7,3 млрд.

Конечно, эта сумма теряется на фоне ранних заявлений Samsung и SK hynix о намерениях вложить более $470 млрд в развитие комплекса предприятий по выпуску микросхем памяти на территории Южной Кореи. Правда, важно учитывать, что эта сумма будет потрачена постепенно до 2047 года, да ещё и может быть скорректирована к тому времени. Власти Южной Кореи до сих пор предпочитали предоставлять инвесторам разного рода налоговые льготы, воздерживаясь от субсидий как таковых.

Кстати, в опубликованном по инициативе отраслевой ассоциации SIA исследовании Boston Consulting Group перспективы развития южнокорейской полупроводниковой отрасли описываются не самыми радужными красками. Страна с высокой степенью вероятности укрепит свои позиции в сегменте производства микросхем памяти, но вот доля Южной Кореи на мировом рынке услуг по выпуску чипов с использованием передовой литографии (10 нм и тоньше) к 2032 году должна сократиться с 31 до 9 %. К тому моменту США перетянут на себя до 28 % такого производства, на долю Японии и Европы останутся 12 %, а Тайвань сократит свои позиции с 69 до 47 %.

При производстве памяти передовые техпроцессы обычно не используются, и в этом смысле Южная Корея сможет в массовом сегменте электроники укрепить свои позиции к 2032 году с 17 до 19 %. Страна утренней свежести будет уступать в этом смысле только Китаю с его 21 %. Прогресс Южной Кореи в сегменте техпроцессов от 10 до 28 нм будет довольно скромным, поскольку доля страны увеличится с 4 до 6 %, а вот техпроцессы грубее 28 нм сохранят для Южной Кореи неизменную долю в 5 % к 2032 году. Зато в производстве памяти страна продвинется с нынешних 52 до 57 % по линии DRAM, и с 30 до 42 % по линии NAND. Конечно, положительная динамика будет наблюдаться, но не совсем на тех направлениях, на которые рассчитывает та же Samsung Electronics, десятилетиями мечтающая снизить степень своей зависимости от рынка памяти с его цикличными перепадами цен.

В американской полупроводниковой отрасли не хватает квалифицированных специалистов, и это ощущается даже на этапе строительства объектов. Эксперты McKinsey выяснили, что существующие сотрудники американских предприятий полупроводниковой отрасли более чем в половине случаев склонны к смене работы в течение ближайших трёх или шести месяцев.

Источник изображения: Micron Technology

Эти данные, как сообщает Bloomberg, были получены представителями агентства McKinsey в результате социологического опроса сотрудников американских компаний полупроводниковой отрасли. В прошлом году доля желающих сменить место работы в течение ближайших трёх или шести месяцев превысила 50 %, тогда как в 2021 году она не превышала 40 %. Респонденты в качестве самой распространённой причины такого настроя называли отсутствие карьерного роста, на втором месте фигурировало отсутствие гибкости в организации работы.

Строительство предприятия TSMC в штате Аризона уже обнажило одну из проблем, с которыми сталкивается пытающаяся возродиться на новом уровне национальная полупроводниковая промышленность. Квалифицированных рабочих не хватает уже на уровне строительства, а для возведения подобных объектов требуются особые навыки. Если учесть, что смежные отрасли промышленности США переживают бум строительства новых объектов, то конкуренция за квалифицированных строителей будет только усиливаться.

Старение существующих кадров также является проблемой для полупроводниковой отрасли США. Около трети специалистов уже достигла возраста 55 лет. Сотрудники при этом начинают демонстрировать признаки недовольства условиями работы. По некоторым прогнозам, к 2030 году дефицит кадров в полупроводниковой отрасли США будет измеряться 70 000 позициями. Востребованы будут как строители специфического профиля, так и инженеры и техники, которые задействованы как при пуско-наладочных работах, так и при оперативном функционировании оборудования предприятий по выпуску чипов.

Сейчас программы подготовки кадров в США рассчитаны на выпуск 12 000 инженеров и 31 500 техников к 2029 году. Если учесть, что только одно передовое предприятие требует 1350 инженеров и 1200 техников, становится очевидной перспектива кадрового голода. К решению этой проблемы власти США и местный бизнес должны подходить более ответственно, как считают эксперты McKinsey.

Samsung стремится опередить Intel, ключевого конкурента, в выводе на рынок продукции с использованием технологии стеклянных подложек. Intel проводит исследования в этой области уже почти 10 лет с ориентиром на 2030 год, а Samsung планирует начать производство в 2026 году.

Источник изображения: Intel

По данным ETNews, Samsung Electro-Mechanics уже активизировала закупки оборудования для будущего производства, и его установка и настройка пройдёт в сентябре, после чего в четвёртом квартале начнется выпуск первых опытных стеклянных подложек, так как ранее инженеры Samsung уже провели все необходимые научно-исследовательские работы (НИОКР) и изучили потенциальные области применения технологии.

Ускорение работ также связано со стремлением опередить основного конкурента — корпорацию Intel, которая уже около 10 лет ведёт собственные разработки в этой сфере. По планам Intel, технология стеклянных подложек будет готова к коммерциализации только к 2030 году, поэтому у Samsung появился шанс выйти на рынок со своей продукцией, возможно, на несколько лет раньше.

Уже известны ключевые поставщики оборудования и материалов для нового производства. Это компании Philoptics, Chemtronics, Joongwoo M-Tech и немецкая LPKF. С их помощью планируется наладить выпуск стеклянных подложек для передовых электронных систем в самое ближайшее время.

Таким образом, благодаря ускорению разработок, Samsung имеет все шансы занять лидирующие позиции на новом быстрорастущем рынке стеклянных полупроводниковых подложек, ведь ставки в непрекращающейся гонке за более быстрые и совершенные чипы в этом секторе очень высоки.

Отраслевая ассоциация SIA, охватывающая подавляющее большинство американских производителей полупроводниковой продукции, ведёт статистику мировых продаж, и в этом месяце сообщила, что по итогам первого квартала во всём мире было реализовано чипов на общую сумму $137,7 млрд. Это на 15,2 % больше, чем годом ранее, но на 5,7 % меньше в последовательном сравнении.

Источник изображения: ASML

По словам представителей ассоциации, последовательное снижение выручки является обычным сезонным явлением, поэтому сейчас нет причин сомневаться в способности мирового рынка полупроводниковой продукции по итогам 2024 года увеличить выручку на двузначное количество процентов. В марте выручка от реализации чипов последовательно снизилась на 0,6 % до $46 млрд, но отдельные регионы демонстрировали положительную динамику.

В частности, по итогам марта выручка от реализации чипов выросла в годовом сравнении на 27,4 % в Китае, обе Америки чуть отстали от него с 26,3 % прироста, а на третьем месте (11,1 %) оказались страны Азиатско-Тихоокеанского региона в сочетании со всеми прочими, за исключением Европы и Японии. В двух последних случаях наблюдалось снижение выручки от реализации чипов на 6,8 и 9,3 % соответственно. Китаю даже удалось удержать мартовскую выручку на уровне февраля этого года, тогда как прочие попавшие в статистику макрорегионы сократили её на величину от 0,1 до 2 %.

Значимость литографического оборудования с высоким значением числовой апертуры (High-NA EUV) для бизнес-плана компании Intel сложно недооценивать, поскольку с его помощью она рассчитывает не только освоить массовый выпуск продукции по технологии 14A к 2026 году, но и выбиться в лидеры контрактного рынка по себестоимости чипов. По слухам, Intel выкупит у ASML все литографические сканеры такого типа, которые она сможет выпустить в этом году.

Источник изображения: ASML

Напомним, сама ASML уже отмечала, что располагает заказами на выпуск 10 или 20 сканеров с высоким значением числовой апертуры в сочетании с EUV-литографией, но их выпуск только налаживается. Одну из таких систем компания установила в своей лаборатории, ещё одну успела отправить Intel в штат Орегон, и лишь недавно приступила к отгрузке третьего сканера Twinscan EXE:5000 для нужд некоего второго клиента, которым может оказаться исследовательская компания Imec из Бельгии. Она, кстати, должна помочь японской Rapidus к 2027 году наладить выпуск 2-нм продукции в Японии, поэтому от поставок данного оборудования ASML будет зависеть прогресс не только компании Intel.

Кстати, TSMC от использования оборудования с высоким значением числовой апертуры при производстве чипов по технологии A16 решила воздержаться, так что реальными конкурентами на получение таких сканеров ASML для Intel остаются разве что южнокорейские Samsung Electronics и SK hynix, как сообщает издание The Elec. Они-то и должны больше всего огорчиться из-за успеха Intel в бронировании пяти литографических систем ASML с высоким значением числовой апертуры, которые компания из Нидерландов должна была выпустить в этом году. Предельная производительность ASML по таким системам не превышает шести штук в год, поэтому конкурентам Intel придётся ждать как минимум до середины следующего года, чтобы попытаться заказать поставку соответствующего литографического сканера ASML для своих нужд.

Для Intel подобная новость тоже не может быть однозначно положительной, поскольку каждая из заказываемых систем стоит около $400 млн, и для оплаты пяти штук ей потребуется не менее $2 млрд. В таких условиях рассчитывать на быстрый выход производственного подразделения Intel из убыточности не приходится, и это наверняка огорчит инвесторов.

Март этого года уже принёс тайваньской TSMC на 34,3 % больше выручки, а теперь уверенности в сохранении высокой динамики её роста добавляет апрельская статистика, на которую ссылается Bloomberg. Компании по итогам прошлого месяца удалось увеличить выручку на 60 % до $7,3 млрд.

Источник изображения: Micron Technology

По мнению Bloomberg, такая динамика апрельской выручки определялась не только бумом систем искусственного интеллекта, который поддерживал финансовые показатели TSMC на протяжении всего прошлого года. В потребительском сегменте рынка, в основном представленном смартфонами, в этом году наметились признаки оживления спроса, включая и китайский сегмент, отличающийся высокой конкуренцией.

По итогам всего второго квартала TSMC может увеличить выручку на треть, за счёт хорошей динамики спроса как в потребительском сегменте, так и на направлении высокопроизводительных вычислений, связанном с системами искусственного интеллекта. Ожидания инвесторов уже были отражены в динамике курса акций TSMC, который в апреле обновил исторический максимум. Компания продолжает оставаться основным подрядчиком Nvidia по выпуску чипов для ускорителей вычислений, используемых в серверной инфраструктуре систем искусственного интеллекта.

Если Япония обладает солидной историей выпуска полупроводниковой продукции, и к 2027 году стремится начать производство 2-нм изделий ради сокращения отставания от прочих стран-участниц рынка, то для ОАЭ инициатива по организации выпуска чипов на своей территории потребует всё начинать с чистого листа. Власти страны при этом не собираются распылять ресурсы на зрелую литографию, а сосредоточится на передовой.

Источник изображения: UMC

Как сообщает Bloomberg, в вопросе организации производства передовых чипов на своей территории ОАЭ предсказуемо ищут поддержки у США. В конце концов, даже вставшая на подобный путь Япония также сотрудничает с американской корпорацией IBM, хотя попутно и полагается на поддержку научных организаций из Франции и Бельгии. Министр ОАЭ по искусственному интеллекту Омар Аль-Олама (Omar Al Olama) подчеркнул, что сотрудничество с США сейчас находится в начальной стадии, но власти его страны видят в нём единственный способ наладить стабильный и долгосрочный выпуск передовых полупроводниковых компонентов.

Как отмечалось ранее, наличие у ОАЭ подобных амбиций уже привлекло внимание основателя OpenAI Сэма Альтмана (Sam Altman), который выразил заинтересованность в строительстве десятков новых предприятий, способных выпускать чипы для ускорителей вычислений систем искусственного интеллекта. Определённую проблему в этом смысле представляет позиция властей ОАЭ по сотрудничеству с Китаем, от которого они отказываться без весомых доводов со стороны США не готовы. Предоставлять же доступ к передовым американским технологиям без ограничения на сотрудничество ОАЭ с Китаем власти США вряд ли будут готовы. Кадровый вопрос станет ещё одной проблемой для ОАЭ в случае принятого решения развивать собственную полупроводниковую отрасль — готовых специалистов придётся привлекать из-за рубежа, поскольку на выращивание собственных уйдёт много лет.

В ОАЭ не видят смысла соперничать со «старожилами» рынка в сфере выпуска всего ассортимента полупроводниковой продукции. Крупные страны за счёт наличия большего количества трудовых и материальных ресурсов способны предлагать более дешёвые чипы массового класса, поэтому ОАЭ считает рациональным сосредоточиться только на передовых компонентах, которые тому же Китаю пока не доступны хотя бы в силу американских санкций.

Известно, что Nvidia не производит самостоятельно разрабатываемые ею компоненты, а доверяет их выпуск контрактным производителям, главным из которых остаётся TSMC. Тем не менее, основная добавленная стоимость оседает именно на счетах Nvidia, что и позволило ей на фоне бума искусственного интеллекта более чем удвоить выручку до $55,3 млрд и занять первое место. В целом, десять крупнейших разработчиков чипов увеличили выручку на 12 % по итогам 2023 года.

Источник изображения: Micron Technology

Подобную статистику приводит компания TrendForce. По данным источника, за весь прошлый год десять крупнейших разработчиков интегральных микросхем увеличили совокупную выручку на 12 % до $167,6 млрд. Составители рейтинга подчёркивают, что именно впечатляющий рост выручки Nvidia на 105 % до $55,3 млрд обеспечил основную положительную динамику в десятке лидеров рынка, потому что многие из её членов фактически сокращали выручку, а прочие типа MPS, Will Semiconductor и Broadcom увеличили её на несколько процентов.

Qualcomm сползла на второе место из-за снижения выручки на 16 % до 30,9 млрд. Кстати, занявшая первое место Nvidia по итогам прошлого года увеличила свою долю рынка в денежном выражении среди крупнейших разработчиков чипов с 18 до 33 %, поэтому её удельный вес в общей динамике выручки предсказуем. Mediatek хоть и сохранила за собой пятую позицию, сократила выручку на 25 % до $13,9 млрд и уступила конкурентам четыре процентных пункта рыночных позиций, довольствуясь 8 % рынка. Realtek за счёт потери 19 % выручки по сравнению с 2022 годом сползла с 7-го на 8-е место, но в денежном выражении её доля рынка осталась равна 2 %.

Источник изображения: TrendForce

Дальнейший рост популярности систем искусственного интеллекта, как считают аналитики TrendForce, должен стимулировать рост выручки не только в серверном сегменте, но и на рынке клиентских устройств и смартфонов, поскольку соответствующие функции будут проникать и в процессоры для этого типа устройств. Сейчас Nvidia контролирует более 80 % рынка чипов для систем искусственного интеллекта. Выручка Broadcom в прошлом году выросла на 7 % до $28,5 млрд, поскольку до 15 % чипов в структуре её поставок имели отношение к теме искусственного интеллекта. В этом году, правда, компания ожидает снижения выручки на двузначное количество процентов за счёт сегмента сетевых систем хранения данных и решений для широкополосного доступа.

Выручка AMD в прошлом году упала на 4 % до $22,7 млрд из-за сохранения большого объёма товарных запасов на складах и ограниченного спроса на ПК после пандемии. Лишь в сегменте серверных компонентов и встраиваемых решений выручка AMD выросла на 17 %. В текущем году основным локомотивом выручки компании будут ускорители Instinct MI300, которые вышли на рынок в четвёртом квартале прошлого года.

Снижение выручки Qualcomm на 16 % в прошлом году было вызвано слабостью спроса на смартфоны, но сейчас компания делает ставку на автомобильный сегмент, который к 2030 году должен удвоить профильную выручку. MediaTek в прошлом году сократила выручку на 25 % до $13,9 млрд, но в этом году компания намеревается наращивать её за счёт сегмента дорогих смартфонов, в котором находят применения процессоры семейства Dimensity 9300.

Отраслевая ассоциация SIA, охватывающая преимущественно компании полупроводникового сектора США, заказала аналитикам Boston Consulting Group исследование о перспективах развития американского производства чипов. По итогам работы аналитики заявили, что объёмы выпуска полупроводниковой продукции на территории страны к 2032 году утроятся по сравнению с 2022 годом, а доля США на мировом рынке увеличится с 10 до 14 %.

Источник изображения: GlobalFoundries

По сути, к подобной динамике стремятся и власти США, которые уже начали активно распределять субсидии по принятому в 2022 году «Закону о чипах», предусматривающему выделение $52 млрд на стимулирование строительства на территории страны новых предприятий по выпуску чипов, а также активизацию научно-исследовательских работ в данной сфере. По мнению аналитиков, если бы не данная законодательная инициатива, доля США на мировом рынке полупроводниковых компонентов к концу периода прогнозирования сократилась бы с 10 до 8 %.

Представители SIA, которые активно лоббировали принятие «Закона о чипах» в его нынешнем виде, подчёркивают, что для полноценной децентрализации производства чипов, которое пока сконцентрировано в Восточной Азии, выделенных властями США средств будет недостаточно. По замыслу американского правительства, к концу десятилетия на территории США должна производиться одна пятая часть всех полупроводниковых компонентов, использующих для выпуска передовые литографические технологии. Если прогноз SIA сбудется, то к 2032 году США будут контролировать лишь 14 % всего мирового производства чипов, включая и выпускаемую по зрелой литографии продукцию. Очевидно, что для воплощения планов Министерства торговли США в жизнь потребуются дополнительные меры поддержки развития американской национальной полупроводниковой отрасли.

Как отмечается в отчёте SIA, не только США готовы развивать полупроводниковую промышленность. Китай в настоящее время возводит на своей территории около 30 новых предприятий по выпуску чипов, тогда как в США их количество ограничивается 26 штуками. На территории Европы планируется построить 8 новых предприятий. При этом США к 2032 году рассчитывают сосредоточить на своей территории до 28 % производства передовой полупроводниковой продукции, под которой подразумеваются чипы, выпущенные по 10-нм и более совершенным техпроцессам. На долю Китая, для сравнения, останется только 2 % мирового объёма выпуска передовых чипов. Зато в диапазоне от 10 до 22 нм Китай к 2032 году увеличит свою долю с 6 до 19 %, а в сегменте техпроцессов грубее 28 нм доля Китая увеличится с 33 до 37 %.

Помимо субсидий со стороны властей различных стран, развитию полупроводниковой отрасли в период с 2024 по 2032 годы будут способствовать и инвестиции самих компаний сектора. По оценкам SIA, их совокупный объём к 2032 году достигнет $2,3 трлн. До 28 % этих капитальных затрат в указанный период придётся на территорию США, хотя Тайвань с его 31 % всё равно останется на первом месте. Без субсидий, предусмотренных «Законом о чипах», США могли бы претендовать лишь на 9 % указанной суммы. Этот закон уже способствовал тому, что на территории 25 американских штатов объявлено о начале реализации более 80 новых проектов, связанных с выпуском чипов, общий объём инвестиций может достичь $450 млрд. Данные проекты смогут создать 56 000 рабочих мест в США, как минимум.

Помимо поставщиков основных комплектующих для ПК и серверного оборудования, в эти дни свои квартальные отчёты опубликовали и компании, работающие с более широким кругом потребителей чипов. Компания GlobalFoundries была среди них, её прогноз по выручке на второй квартал превзошёл ожидания аналитиков и подтвердил наличие тенденции к оживлению спроса.

Источник изображения: GlobalFoundries

Генеральный директор компании Томас Колфилд (Thomas Caulfield), как сообщает Reuters, заявил о начале восстановления полупроводниковой отрасли после коррекции складских запасов, которая лихорадила рынок на протяжении нескольких предыдущих кварталов. В текущем квартале GlobalFoundries рассчитывает выручить от $1,59 до $1,64 млрд, что по середине диапазона выше ожидаемых аналитиками $1,59 млрд. Удельный доход на одну акцию в размере от $0,24 до $0,34 тоже превышает консенсус, соответствующий $0,27.

Выручка GlobalFoundries в первом квартале текущего года сократилась на 16 % до $1,55 млрд, что всё равно превышает ожидания аналитиков ($1,52 млрд). Удельный доход на одну акцию в размере $0,31 тоже оказался выше прогнозов. В этом году являющаяся третьим по величине контрактным производителем чипов в мире GlobalFoundries также добилась гарантий от властей США на выделение субсидий в размере $1,5 млрд, которые будут потрачены на строительство нового предприятия в штате Нью-Йорк и модернизацию существующей площадки в Вермонте. Общую динамику финансовых показателей компании в первом квартале нельзя назвать положительной, но она хотя бы превосходит ожидания аналитиков. Операционная прибыль упала в годовом сравнении на 49 % до $147 млн, а чистая сократилась на 47 % до $134 млн.

Глобальный рынок материалов для производства полупроводников сократился на 8,2 % до $66,7 млрд в 2023 году. Снижение продаж затронуло материалы для обработки кремниевых пластин и упаковки чипов. Что интересно, спад наблюдался во всех регионах, кроме Китая.

Источник изображения: Kandinsky

Согласно отчету ассоциации поставщиков для электронной промышленности SEMI, общая выручка на рынке микросхем снизилась на 8,2 % по сравнению с предыдущим годом. Интересно, что эта негативная динамика наблюдалась во всех регионах мира, за исключением Китая, которому, благодаря активному развитию национальной полупроводниковой промышленности, удалось продемонстрировать положительную динамику и увеличить потребление материалов для производства чипов.

Как сообщает Tom's Hardware, снижение на глобальном рынке связано в первую очередь с падением спроса на сами полупроводники. В 2022 году компании столкнулись с избыточными запасами готовой продукции, что и вынудило их сократить объемы производства в 2023 году. Это привело к снижению загрузки производственных мощностей и, как следствие, уменьшению потребления материалов, необходимых для изготовления чипов. Таким образом, спад на рынке конечной продукции непосредственно отразился на спросе со стороны производителей процессоров.

Падение затронуло как материалы для обработки пластин (снижение на 7 %, до 41,5 млрд долларов), так и упаковочные материалы для готовых изделий (на 10,1 %, до 25,2 млрд). В первом случае наибольший спад показали поставки кремния, фоторезистов и материалы для химико-механической планаризации. Во втором — органических субстратов для корпусов микросхем.

При этом, по-прежнему крупнейшим потребителем материалов для полупроводников остается Тайвань (19,2 млрд долларов), где расположены производства мирового лидера контрактного производства чипов TSMC. На втором месте оказался Китай с показателем 13,1 млрд долларов, которому, несмотря на общемировой спад, удалось нарастить внутреннее потребление за счет активного строительства новых производств. Замыкает тройку лидеров Южная Корея (10,6 млрд долларов), где работают такие гиганты отрасли как Samsung и SK Hynix.

В других регионах наблюдалось более существенное падение. Например, в Северной Америке рынок сократился на 11,4 % (до 5,6 млрд долларов), а в Европе на 5,7 % (до 4,3 млрд). Это связано в том числе с переносом производств в Азию и снижением доли западных стран в мировом производстве полупроводников.

Несмотря на локальный рост в Китае, в целом отрасль переживает непростые времена, так как глобальный спад спроса вкупе с высокой конкуренцией создает сложности для большинства участников рынка.

Цифровые двойники — это виртуальные модели реальных физических чипов, которые упрощают исследование поведения чипа при увеличении нагрузки или изменении конфигурации данных. Это помогает исследователям тестировать новые процессоры перед запуском их в производство. Администрация США планирует финансировать в рамках «Закона о чипах и науке» компании, работающие над цифровыми двойниками, а также создать институт по проектированию и производству чипов.

Источник изображения: pexels.com

Принятый в 2022 году в США «Закон о чипах и науке» предусматривает целевое финансирование национальной полупроводниковой отрасли в общей сложности на $280 млрд. На данный момент производители уже запросили более $70 млрд в виде грантов на развитие индустрии и строительство новых предприятий.

Цифровые двойники могут интегрироваться с другими новыми технологиями, такими как генеративный ИИ, для ускорения моделирования или дальнейших исследований новых концепций полупроводников. «Технология цифровых двойников может помочь стимулировать инновации в исследованиях, разработках и производстве полупроводников по всей стране — но только если мы будем инвестировать в понимание и способность Америки использовать эту новую технологию», — считает министр торговли Джина Раймондо (Gina Raimondo).

Задачей создаваемого института CHIPS Manufacturing USA будет развитие региональных связей для обмена ресурсами между компаниями, разрабатывающими и производящими как физические полупроводники, так и цифровые двойники. Представители администрации США в этом месяце проведут совещания о перспективах финансирования с заинтересованными сторонами. Правительство будет инвестировать в оперативную деятельность института, исследования в области цифровых двойников, физических и цифровых объектов, таких как доступ к облачным средам, а также обучение персонала.

На данный момент такие компании, как Intel и Micron, собираются получать финансирование от правительства США в рамках «Закона о чипах и науке». Одной из приоритетных задача администрации США в рамках этого закона является поощрение полупроводниковых компаний к созданию передовых микросхем в США, особенно сейчас, когда спрос на мощные чипы стремительно растёт благодаря буму искусственного интеллекта.

Компания Samsung разрабатывает транзисторы GAA (Gate-all-Around) нового поколения, которые будут применяться в чипах, производимых по её 2-нм техпроцессе. Компания планирует внедрить технологию в следующем году. Об этом сообщает южнокорейское издание Business Korea, ссылающееся на свои источники в отрасли.

Источник изображений: Samsung

Со ссылкой на свои источники издание также отмечает, что Samsung собирается представить доклад о третьем поколении технологии GAA для своего 2-нм техпроцесса (SF2) в рамках конференции по вопросам полупроводниковых технологий VLSI Symposium 2024, которая будет проходить на Гавайях с 16 по 20 июня.

Технология GAA, которую первой в мире поставила на коммерческие рельсы именно компания Samsung, это технология производства транзисторов с затвором, который полностью окружает канал. Поскольку с каждым переходом на новый техпроцесс транзисторы в составе полупроводника становятся меньше, контролировать движение тока в них становится всё сложнее. Однако GAA предлагает совершенно новую архитектуру транзистора, которая позволяет повысить его энергоэффективность.

В настоящий момент Samsung является единственной компанией в мире, которая может массово применять технологию GAA-транзисторов для производства чипов. Она приступила к исследованию GAA ещё в начале 2000-х годов и впервые внедрила её для своего 3-нм техпроцесса в 2022 году. Однако из-за мировой экономической нестабильности, высокой стоимости производства, а также ограниченной клиентской базы в таких секторах, как мобильные устройства, спрос на 3-нм техпроцесс Samsung оказался несущественным. Как результат, лидерство в производстве 3-нм чипов перешло к тайваньскому контрактному производителю чипов TSMC, который использует более традиционные (и дешёвые) методы производства транзисторов.

В ответ Samsung готовит второе поколение транзисторов GAA для 3-нм техпроцесса, которое она собирается представить в течение этого года. А в следующем году компания представит третье поколение GAA для 2-нм техпроцесса, чтобы закрепить лидерство в этом направлении. TSMC и Intel тоже планируют в конечном итоге перейти на использование технологии GAA с переходом на 2-нм техпроцесс производства, но случится это позже, чем у Samsung. Таким образом, у южнокорейской компании будет некое преимущество перед конкурентами. По крайней мере в теории.

Официальное название технологии GAA от Samsung — MBCFET. Первое поколение GAA для техпроцесса 3 нм по сравнению с предыдущим поколением FinFET-транзисторов Samsung обеспечило 23-процентную прибавку в производительности, 16-процентное увеличение плотности и 45-процентное повышение энергоэффективности. Второе поколение GAA для 3 нм техпроцесса, как ожидается, обеспечит 30-процентную прибавку в производительности, 35-процентное повышение плотности, а также 50-процентное снижение в энергопотреблении. Что касается третьего поколения MBCFET, то для него также ожидается значительная прибавка в производительности с более чем 50-процентным повышением энергоэффективности по сравнению с предыдущим поколением технологии.