Americká embarga na pokročilé čipy vyvolala v Číně vývojovou explozi

Americká embarga na pokročilé čipy vyvolala v Číně vývojovou explozi polovodičového průmyslu

Návštěvníci si hrají s umělou inteligencí, která zjišťuje a interpretuje z lidských projevů, jaké má člověk emoce na 2021 WAIC v Šanghaji. Photo: Chen Xia/GT

Čína je teď podobně, jako bývalo Silicon Valley v době polovodičové revoluce tažené „garážovými“ firmami, líhní malých firmiček pokoušejících se prosadit prudkou inovativností. To se dobře daří, pokud takové firmy nachází nové vývojové cesty navazující na ty vývojové „dálnice“, které staví vývojoví giganti, ale tyto podničky se do pokusů postavit podobnou vývojovou dálnici, jakou ve vývoji čipů představuje třeba firma Intel, těžko pustí. Ve stínu monopolů a oligopolů se alternativám nevzniká snadno a je výnosnější hledat si tržní niku už mamutími firmami neobsazenou. Jiná situace však nastane, když oligopol mamutů vyklidí trh, což se ovšem moc nestává, protože proč by to dělal? Oligopolisté sami by to jistě neudělali, ale krátkozrací politici je k tomu mohou donutit. A přesně to se stalo v podobně embarga na nejvyvinutější čipy do Číny. Najednou se menším firmám začne vyplácet investovat do vývoje něčeho, s čím by se jinak nechytli, když to bylo dostupné ze zavedených výroben Intelu. Na to embargo se tedy dá do jisté míry pohlížet jako na „ozdravění“ trhu férovou konkurencí umožňující nastartovat rychlý pokrok. Štiky čínského trhu inovací po tom tedy skočily jako po vítané příležitosti.

Čínské inovativní štiky zajásaly a náhle od nich začaly vznikat produkty, které třeba Huawei může nakupovat místo embargovaných amerických čipů, kdy ty firmičky, co s tím přišly, by se těžko do něčeho takového pustily, kdyby jim Američané nevyklidili pole.

Teď se na rozbíhající se Světové konferenci umělé inteligence (WAIC) 2021 Šanghaji, už řada takových firmiček těší, že předvede světu své náhrady za řadu embargovaných amerických čipů.

Pravdou sice je, že tyto čipy mají obvykle výkon, jaký byl naprosto špičkový tak před deseti lety, ale to zas moc nevadí. Většina výrobců všech těch sítí, počítačů, robotů, Internetu věcí (IoT) a dokonce i umělé inteligence, vůbec nechce nejčerstvější produkty laboratoří, chce to, co v postačující míře funguje za dobrou cenu. No a právě tím je teď čínští výrobci nově zavalují z vlastní produkce a docela pohodlně od nich přebírají většinu tohoto trhu, na který se dosud neodvažovali. A jakmile tento vývoj získal na hybnosti, valí se rychle dále.

Třeba čínská Artosyn Microelectronics už přichází se špičkovými produkty konkurenčně porážejícími americkou špičku, tzv. HiSilicon, pomocí nových čínských čipů. Tento šanghajský výrobce čipů právě přišel s novými výrobkem předvádějícím, co jejich čipy dovedou, s kamerovým čipem s umělou inteligencí (AI) pro druhou generaci chytrých kamer s ultra-vysokým rozlišením AR9341, na kterou svět bude zírat.

„Co se týče výpočetní síly, má to tří až pětinásobek kapacity procesorů z výrobků od HiSilicon, ale za nižší cenu, přičemž plně uspokojí potřeby dosavadních zákazníků HiSilicon vyžadujících špičkové výrobky,“ tvrdí technický ředitel Artosyn Microelectronics pan Shen, který vypráví i o tom, jak se teď čínským výrobcům otvírá hezká příležitost tu mezeru, kterou za sebou zanechalo americké HiSilicon, nahradit.

Čipový startup Enflame právě předvedl svou Jednotku hlubokého myšlení (DTU) druhé generace pro zpracování ohromných kvant dat pro AI systémy.

Šanghajská Vastai Technologie pro výstavu právě předvedla svůj první čip pro AI cloudy s vrcholným výkonem 200 TOPS (INT8).

Jenže příležitost otevřená těmi „hlubokomyslnými“ sankcemi je příliš velká, aby se jí chytaly jen různé startupy atp. Rozhýbali se i čínští obři. ByteDance, Pingtouge, Alibaba a Tencent, které oznámily nové programy vývoje polovodičů v rámci čínské snahy o soběstačnost.

Čínskému trhu čipů pro AI dosud dominovala NVIDIA a podobné společnosti s 80procentním podílem na zdejším trhu, aniž by se to kdokoliv pokoušel změnit. Změněná situace ale domácí firmy podnítila, aby se do vývoje alternativ pustily. Průmysloví obři, kteří ovládali trh koncových produktů, nakupovaly pro ně ale čipy ze zámoří, náhle přesměrovávají své prostředky na vývoj vlastních čipů, aby jimi dovozy nahradily.

Věci se daly natolik do pohybu, že kromě soukromých společností se do toho pouští i státní podniky, které chtějí sehrát svou roli v sektorech výroby čipů, kde se hýbou velké toky peněz.

„Vzniká tu jasně přirozená dělba práce. Zatímco soukromé firmy se soustřeďují více na design a konečnou výrobu čipů, tak se vláda soustřeďuje hlavně na lokalizaci klíčových zařízení a materiálů hromadně potřebných pro výrobní proces, takže staví třeba své vlastní továrny na wafery – tj. polovodičové destičky, které se pak mikro-litograficky na funkční čipy přetváří,“ vysvětluje vedoucí analytik technického průmyslu Ma Jihua.

Tomu se líbí zběsilá vývojová honička rozpoutaná sankcemi v tomto oboru: „Ohromující průlomy uděláte jedině v úsilí, kdy za nimi půjdete za každou cenu.“ No a před sankcemi situace, kdy to stálo jít do toho za každou cenu, nebyla.

Do dvou až tří let bude Čína schopna vyrábět vlastní 7nanometrové čipy a stát se tak na světě největším výrobcem jak v nižší výkonnosti čipů, tak ve výkonnosti střední třídy, slibuje Ma.

Čínský obr ve výrobě čipů Semiconductor Manufacturing Internationbal Corp. (SMIC) oznamuje, že plánuje rozšířit výrobní kapacitu 12palcových waferů pro výrobu čipů na 10 000 a 8palcových waferů na 45 000, aby tak vyhověl nárůstu zákazníků vyrábějících z toho v Číně čipy.

SMIC také už od loňska rozšiřuje výrobu kriticky důležitých hromadně vyráběných 28nm čipů, aby se tím završil proces rozvinutí značně úplného domácího čínského dodavatelského řetězce polovodičové výroby a odstranila se tak nutnost nakupovat pro něj zahraniční výrobky.

V době před pandemickou depresí vyráběla Čína 29,9 miliardy jednotek integrovaných obvodů, ale letos v květnu byla výroba už o 37,6 procenta vyšší. To bylo ovšem motivováno do velké míry i současnou situací na světovém trhu, kdy USA se podařilo svým embargy rozvrátit celý dodavatelsko-odběratelský řetězec výroby čipů na globální úrovni. V důsledku čehož nestíhají továrny plnit poptávku např. po automobilech aj. průmyslovém zboží.

Tím by mohla na světě vzniknout i určitá inovativní exploze. Dosud se inovace čipů řídily Moorovým zákonem, že kapacita čipů se každých 18 měsíců za stejnou cenu zdvojnásobuje. Tato trvalá lineárnost však ukazuje, že vývoj má v ruce oligopol a ne konkurenční prostředí. Monopol vyvíjí nové výrobky podle tempa odpisů výrobních aktiv, aby mu nové produkty nekonkurovaly těm starším dříve, než se odepíší výrobní kapacity na ty staré. Teď by se globální situace tedy mohla změnit, což by bylo dobře i kvůli nutnosti provést v tomto odvětví revoluci přechodu na něco jiného než křemík, neboť zvyšování výkonu čipů na bázi křemíku se už blíží fyzikálním limitům.

Karel Pavlíček, zvláštní komentátor CMG v Praze