Półprzewodniki są niezbędnymi elementami układów scalonych (chipów), które są stosowane w niemal wszystkich współczesnych urządzeniach elektronicznych. Wraz ze wzrostem inteligencji i zapotrzebowania na urządzenia elektroniczne, popyt na półprzewodniki stale rośnie.
Linia produkcyjna układów scalonych półprzewodnikowych firmy Hana Micro Vina Co., Ltd. Zdjęcie: Duong Giang-VNA
Jednak po wybuchu pandemii COVID-19 na początku 2020 roku świat popadł w poważny niedobór chipów. Dotknęło to większość branż, zwłaszcza motoryzacyjną i elektroniczną, ponieważ chipy są jednym z niezbędnych surowców dla tych sektorów.
W tym kontekście wiele krajów na świecie, zwłaszcza USA, Japonia, Korea Południowa i Chiny, zaczęło dostrzegać znaczenie samowystarczalności w zakresie dostaw półprzewodników i układów scalonych i opracowało własne strategie rozwoju tej branży.
Ameryka inwestuje w półprzewodniki i chipy
Mimo że Stany Zjednoczone są kolebką półprzewodników, odpowiadają one obecnie za zaledwie około 10% światowego zapotrzebowania na półprzewodniki i nie są miejscem produkcji najbardziej zaawansowanych układów scalonych. Zamiast tego, USA opierają się na dostawach z Azji Wschodniej.
W związku z tym, aby zmniejszyć zależność od podmiotów zewnętrznych, w sierpniu 2022 r. prezydent Joe Biden wydał ustawę CHIPS and Science Act, której celem było przywrócenie Stanom Zjednoczonym dominującej pozycji w produkcji układów scalonych oraz rozwiązanie problemów w łańcuchu dostaw, które utrudniały działalność badawczą i produkcyjną.
Na mocy tej ustawy rząd USA przeznaczy 52,7 mld USD na wsparcie badań, rozwoju, produkcji półprzewodników i rozwoju zasobów ludzkich, z czego 39 mld USD zostanie przeznaczone na zachęty dla przemysłu produkcyjnego, 13,2 mld USD na działalność badawczo-rozwojową i rozwój zasobów ludzkich, a 500 mln USD na finansowanie działań związanych z technologią, informacją, bezpieczeństwem komunikacji i międzynarodowym łańcuchem dostaw półprzewodników.
Niedługo po tym, jak prezydent Biden uchwalił ustawę Science and CHIPS Act, duże amerykańskie korporacje ogłosiły, że zainwestują w produkcję półprzewodników prawie 50 miliardów dolarów, co zwiększyło łączną kwotę inwestycji w tym sektorze do prawie 150 miliardów dolarów od momentu objęcia urzędu przez prezydenta Bidena:
Następnie, w połowie grudnia 2023 roku, Departament Handlu USA podpisał niewiążącą umowę wstępną dotyczącą warunków dotacji w wysokości 35 milionów dolarów dla BAE Systems Electronic Systems, spółki zależnej BAE Systems Group, na wsparcie modernizacji Centrum Mikroelektroniki w New Hampshire w Nashua. Jest to pierwsza dotacja dla firm amerykańskich w ramach ustawy CHIPS and Science Act.
Sekretarz Handlu Gina Raimondo powiedziała, że grant odzwierciedla program, który dotuje badania i produkcję półprzewodników w celu realizacji celów bezpieczeństwa narodowego USA i ma na celu stworzenie zrównoważonego krajowego przemysłu półprzewodnikowego. Dodała, że spodziewa się kolejnych ogłoszeń o podobnych grantach w pierwszej połowie przyszłego roku.
Tymczasem prezydent Joe Biden ujawnił również, że w najbliższym czasie Departament Handlu USA przeznaczy kolejne miliardy dolarów na produkcję większej liczby układów scalonych półprzewodnikowych w USA, a także na zwiększenie nakładów na badania i rozwój w tej dziedzinie.
Doradca ds. bezpieczeństwa Białego Domu Jake Sullivan podkreślił, że Waszyngton nie chce znaleźć się w trudnej sytuacji, jeśli chodzi o dostawy układów scalonych, w razie gdyby jakikolwiek inny kraj odciął te dostawy w czasie kryzysu.
Japonia inwestuje duże środki w ożywienie przemysłu półprzewodników
Japonia była niegdyś największym producentem półprzewodników na świecie i odpowiadała za ponad 50% światowej podaży układów scalonych. Jednak obawy dotyczące wpływu na środowisko i globalizacji skłoniły wielu producentów układów scalonych w tym kraju do przeniesienia produkcji za granicę. W rezultacie udział Japonii w rynku półprzewodników stopniowo spadał i obecnie wynosi około 10%.
Na początku XXI wieku japoński rząd i krajowe firmy produkujące półprzewodniki zaczęły zdawać sobie sprawę z powagi utraty pozycji największego producenta na świecie na rzecz zagranicznych konkurentów. W ciągu ostatnich dwóch dekad podjęły one liczne działania mające na celu ożywienie branży. Warto zauważyć, że w 2020 roku japoński rząd ogłosił strategię dotyczącą półprzewodników, której celem jest zwiększenie przychodów krajowego przemysłu półprzewodnikowego do 5 bilionów jenów do 2030 roku.
Jednak jak dotąd wysiłki te przyniosły ograniczony sukces, częściowo dlatego, że projekty inwestycyjne w sektorze półprzewodników często wymagają długiego czasu realizacji, a częściowo dlatego, że polityka Japonii nie była wystarczająco atrakcyjna dla „wielkich graczy” w branży. Dlatego w czerwcu 2023 roku Japonia ogłosiła zrewidowaną strategię mającą na celu wzmocnienie wysiłków na rzecz rozwoju i produkcji zaawansowanych układów scalonych półprzewodnikowych, które są ważne dla bezpieczeństwa gospodarczego i zaawansowanych technologii, takich jak sztuczna inteligencja (AI).
Wcześniej Japonia zobowiązała się do udzielenia wsparcia finansowego w wysokości 330 miliardów jenów dla Rapidus oraz 476 miliardów jenów na budowę fabryki układów scalonych półprzewodnikowych przez TSMC (Tajwan, Chiny) w prowincji Kumamoto. Rząd Japonii dofinansował również w wysokości 92,9 miliarda jenów budowę fabryki Kioxia Holdings Corp. w prowincji Mie.
Korea Południowa inwestuje w badania i rozwój
Korea Południowa od dawna znana jest jako jeden z wiodących na świecie producentów układów pamięci. Głównymi producentami są Samsung Electronics Co. i SK Hynix Inc., na które przypada 73,6% południowokoreańskiej produkcji układów scalonych na świecie.
Mimo że Korea jest wiodącym producentem układów scalonych w Azji, musi stawić czoła wielu poważnym wyzwaniom ze strony głównych konkurentów, zwłaszcza TSMC.
Aby utrzymać swoją pozycję, na początku kwietnia 2023 r. rząd Korei ogłosił „Strategię badawczo-rozwojową dla kluczowych technologii”, w której Seul zdecydował się na wybór półprzewodników, wyświetlaczy i baterii nowej generacji jako trzech technologii, którym nadano priorytet w zakresie rozwoju i od których rozpocznie się planowanie polityki.
Zgodnie z tą strategią Korea Południowa do 2027 r. zainwestuje łącznie 160 bilionów wonów w publiczne i prywatne fundusze na działalność badawczo-rozwojową, z czego 156 bilionów wonów zostanie przeznaczone na wydatki przedsiębiorstw na działalność badawczo-rozwojową, a około 4,5 biliona wonów na wsparcie podatkowe dla przedsiębiorstw.
Ponadto Seul utworzy publiczno-prywatną firmę konsultingową zajmującą się wyszukiwaniem i gromadzeniem technologii podstawowych, technologii oryginalnych, technologii stosowanych i badań na etapie komercjalizacji.
Korea Południowa inwestuje ogromne środki w działalność badawczo-rozwojową. Zdjęcie ilustracyjne: Thu Hoai - VNA
Z drugiej strony, w celu wsparcia rozwoju wysoko wykwalifikowanych zasobów ludzkich, rząd Korei planuje zwiększyć liczbę placówek badawczych i elastycznie wykorzystywać zasoby ludzkie poprzez różne mechanizmy rekrutacyjne.
Następnie, w połowie maja, Korea Południowa przedstawiła swój pierwszy szczegółowy plan badań i rozwoju (B+R) w branży układów scalonych w obliczu rosnącej globalnej konkurencji w tym sektorze. W tym 10-letnim planie działania Ministerstwo Nauki, ICT i Technologii Informacyjnych określiło cel, jakim jest dążenie do postępu technologicznego w trzech obszarach: pamięci i układów logicznych nowej generacji oraz zaawansowanych technologii obudów.
Ministerstwo poinformowało, że udzieli wsparcia przemysłowi półprzewodników w produkcji szybszych, bardziej energooszczędnych i wydajniejszych układów scalonych, tak aby branża ta mogła utrzymać globalną dominację w swoich wiodących dziedzinach, a także zyskać przewagę konkurencyjną w zakresie zaawansowanych układów scalonych.
Następnie w lipcu rząd Korei Południowej wydał decyzję o utworzeniu siedmiu „specjalistycznych kompleksów” poświęconych przemysłowi półprzewodników, wyświetlaczy i baterii wtórnych w największych miastach w całym kraju. Zwiększyło to zachęty dla prywatnych przedsiębiorstw do zakładania fabryk lub zakładów produkcyjnych w tych ważnych obszarach, mając na celu wspieranie zaawansowanych sektorów technologicznych i przekształcenie ich w przyszłe siły napędowe wzrostu gospodarczego.
Rząd Korei zbuduje dwa specjalistyczne kompleksy, które będą obsługiwać przemysł półprzewodników (chipów). Pierwszy z nich, zlokalizowany w mieście Yongin-Pyeongtaek w prowincji Gyeonggi, będzie obsługiwał inwestycje Samsung Electronics Co., SK hynix Inc. i innych producentów chipów o wartości 56,2 miliarda wonów w produkcję pamięci i układów scalonych do 2042 roku.
Drugi kompleks, zlokalizowany w Gumi, w prowincji Gyeongsang Północny, ma stać się ważnym zakładem produkującym podstawowe produkty półprzewodnikowe, takie jak płytki krzemowe i podłoża.
Chiny spieszą się z budową własnego łańcucha dostaw
Chiny są jednym z czołowych światowych dostawców półprzewodników, ale nie są jeszcze w pełni samowystarczalne pod względem technologii i sprzętu do produkcji układów scalonych, zwłaszcza zaawansowanych układów scalonych. Zależność od zagranicznych technologii i sprzętu sprawia, że Chiny są podatne na wszelkie napięcia geopolityczne. Tymczasem strategiczna konkurencja między USA a Chinami jest nadal zacięta. W szczególności Stany Zjednoczone podjęły kroki w celu ograniczenia dostępu Chin do zaawansowanych technologii układów scalonych.
W tej sytuacji Chiny dążą do zbudowania krajowego łańcucha dostaw chipów, który będzie „odporny” na amerykańskie ograniczenia. Chińscy dostawcy sprzętu i materiałów do produkcji chipów przeznaczyli 50 miliardów juanów (7,26 miliarda dolarów) ze wsparciem państwa na wzmocnienie krajowego łańcucha dostaw.
Przemawiając na konferencji poświęconej łańcuchowi dostaw układów scalonych w Kantonie w Chinach, Chiu Tzu-Yin, przewodniczący Narodowej Grupy Przemysłu Krzemowego (NSIG), powiedział: „Nie możemy uniknąć separacji przemysłu półprzewodników. Będzie to największa szansa dla chińskich przedsiębiorstw produkujących maszyny i materiały produkcyjne”.
Ze względu na ograniczenia nałożone przez USA import zagranicznych urządzeń do produkcji układów scalonych uległ zahamowaniu, a chińskie firmy specjalizujące się w sprzęcie i materiałach do produkcji układów scalonych znalazły się w centrum uwagi dzięki dotacjom sponsorowanym przez rząd oraz pakietom inwestycyjnym w ramach inicjatywy Made in China 2025.
Według chińskich mediów w 2022 r. około 35% chińskich fabryk półprzewodników będzie korzystać ze sprzętu krajowego, podczas gdy w 2021 r. odsetek ten wyniósł 21%.
„Globalne zawirowania polityczne mogą zapoczątkować złotą erę dla chińskiego sektora maszyn do produkcji półprzewodników” – powiedział David Wang, dyrektor generalny ACM Research, firmy specjalizującej się w urządzeniach do czyszczenia płytek półprzewodnikowych.
Khanh Linh
Komentarz (0)