Вьетнамские амбиции в области чипов

Ровно 16 лет назад, когда проект ведущей в мире полупроводниковой корпорации Intel в Хошимине еще не обрел форму, появился на свет первый чип Вьетнама.

«Вьетнам представил свой первый чип, ознаменовав выход на рынок микросхем», — прокомментировал в своей статье в 2008 году EETimes , давний американский журнал об электронике. Микропроцессорный чип был разработан группой преподавателей и молодых инженеров Центра исследований и обучения в области проектирования интегральных схем (ICDREC) Национального университета Хошимина, открытого 16 января 2008 года. Это событие стало одной из 10 национальных вех в области науки и технологий того года. Спустя шесть лет после первоначального исследования ICDREC выпустил первую коммерческую версию чипа. Однако затем вьетнамские чипы постепенно исчезли с рынка из-за отсутствия клиентов, а намеченные ранее масштабные стратегии не осуществились. Спустя более десяти лет после того, как первая мечта о самостоятельности в полупроводниковой промышленности была заброшена на долгие годы, чипы «сделаны во Вьетнаме» — продукты, созданные вьетнамцами, освоившими технологию, а не просто сборку, — вновь стали национальной целью с новой надеждой. Политики хотят, чтобы страна заняла свое место на мировой карте полупроводниковой промышленности — игровой площадке, предназначенной для стран со средним доходом более 11 000 долларов США в год, что почти в три раза больше, чем у Вьетнама.

Процесс производства микросхем и участие вьетнамских предприятий

Источник: Ассоциация полупроводников (SIA)

Пионер

В начале 2000-х годов, наряду с созданием первого в стране парка высоких технологий, Хошимин увидел возможности развития полупроводниковой промышленности – продукта, считающегося «мозгом» всех электронных устройств. «Чип – конечный продукт этой отрасли. Для долгосрочного развития мы должны инвестировать в исследования материалов, проектирование и производство», – сказал доцент, доктор Фан Тхань Бинь, бывший директор Национального университета Хошимина с 2007 по 2016 год. Ещё в 2004 году крупнейший на юге центр подготовки кадров открыл лабораторию, ныне Институт нанотехнологий. По совету французского партнёра, это учреждение было оборудовано системой чистых помещений, способной производить полупроводниковые компоненты в масштабах исследований и обучения. Год спустя был создан ICDREC, специализирующийся на проектировании – первом этапе четырёхэтапного процесса производства чипов. Что касается полупроводниковых материалов, то, по словам г-на Биня, в то время в Национальном университете Хошимина не хватало специалистов для создания специализированного исследовательского подразделения. Спустя два года после внедрения 8-битного чипа (количество единиц информации, которые могут быть обработаны одновременно), ICDREC продолжил анонсировать успешную разработку 32-битного чипа. В то время этот результат считался прорывом, поскольку все популярные линейки чипов в мире были 32-битными и 64-битными. К 2014 году центр выбрал линейку 8-битных чипов для коммерциализации. Партия из 150 000 чипов была произведена на Тайване и могла применяться во многих устройствах, таких как электронные счётчики электроэнергии, системы слежения за транспортными средствами и системы очистки воды. Производство этих чипов занимало всего несколько часов, но они стали потенциальным первым шагом на пути к достижению самодостаточности в области полупроводниковых технологий. В то время директор ICDREC Нго Дык Хоанг заявил, что 8-битные чипы не являются новинкой и всё ещё широко используются в простых электронных устройствах. Рынок таких чипов во Вьетнаме оценивался в миллиарды долларов. Однако это была первая и последняя партия коммерческих чипов, выпущенная этим центром.

Первый коммерческий чип во Вьетнаме, разработанный ICDREC. Фото: ICDREC.

«Освоение технологии проектирования микросхем — это большое достижение, но добиться признания исследовательского продукта рынком — это совсем другая история», — сказал доцент, доктор Лам Куанг Винь, заведующий кафедрой науки и технологий Хошиминского национального университета. Микросхемы ICDREC были выпущены позже, поэтому им было сложно конкурировать с множеством аналогичных продуктов по более низким ценам, уже представленных на рынке. Кроме того, параллельный проект завода по производству микросхем Saigon Industry Corporation мощностью 1,8 миллиарда изделий в год также не был реализован. Это означало, что учёным ICDREC пришлось самостоятельно управлять продажами, что ещё больше усложнило задачу.

Из-за недостатка производительности это подразделение не могло позволить себе платить высокие зарплаты инженерам, как это делают иностранные компании, занимающиеся разработкой микросхем. Многие ключевые специалисты постепенно перешли на предприятия с прямыми иностранными инвестициями в той же области. За последние пять лет у центра не хватило кадровых ресурсов для реализации новых проектов. Несмотря на отсутствие успеха в коммерциализации, профессор Данг Лыонг Мо, профессиональный консультант ICDREC, оценил, что центр выполнил свою новаторскую миссию. «Реальные продукты доказывают, что вьетнамцы вполне способны создавать собственные микросхемы», — сказал он.

Прыжок

Когда во Вьетнаме началось массовое производство первых иностранных микропроцессоров, FPT , ведущая технологическая компания страны, также без лишнего шума нанимала вьетнамских инженеров за рубежом. Их целью было создание чипов «сделано во Вьетнаме». «Мы специализируемся на разработке программного обеспечения, но аппаратное обеспечение всегда было нашей мечтой», — сказал Чан Данг Хоа, председатель совета директоров FPT Semiconductor, а в то время старший менеджер FPT Software. Нгуен Винь Куанг был одним из первых инженеров, присоединившихся к команде разработчиков чипов FPT по приглашению Хоа в 2014 году. Почти десятилетний опыт работы в полупроводниковой отрасли помог Куангу осознать реальность: если вы выпускаете на рынок продукт без бренда, вероятность провала высока. Поэтому компания решила начать с аутсорсинга, то есть разработки решений по заказам аутсорсинговых компаний-производителей чипов, параллельно с исследованиями и разработкой собственных продуктов. FPT потребовалось 8 лет с момента появления амбиций в области производства чипов, чтобы официально пройти путь от наемного работника до настоящего мастера в индустрии микросхем.

Чипы FPT, расположенные в форме карты Вьетнама, представлены на выставке Techday в октябре 2023 года в Ханое. Фото: Ван Ань

После пандемии COVID-19 цепочка поставок была нарушена, а торговая напряженность между ведущими странами привела к кризису поставок в мировой индустрии микросхем. Рынок испытывал «жажду» микросхем, поэтому группа немедленно воспользовалась этой возможностью и официально основала FPT Semiconductor в 2022 году. Г-н Куанг стал ее генеральным директором. Первым продуктом компании стали силовые микросхемы – микросхемы для обеспечения стабильного питания устройств. «В мире не только есть передовые микросхемы с технологическим процессом 2-3 нм. Производство силовых микросхем несложно, но они нужны каждому продукту», – сказал г-н Куанг. С бурным ростом числа умных устройств, подключенных к Интернету вещей (IoT), спрос на различные типы микросхем также становится все более разнообразным. Но многие клиенты не могут требовать от крупных брендов точной настройки микросхем под свои требования, поскольку эти продукты имеют низкую стоимость. Именно в этом и заключается потенциал FPT Semiconductor. Разрабатывая проекты, соответствующие потребностям партнеров, компания сразу же получила заказы. За последние два года компания выпустила три линейки силовых микросхем, продав более 25 миллионов единиц продукции. «Наше качество может быть на 80–90% эквивалентно качеству крупных брендов, но при этом удовлетворять потребности клиентов, особенно за вдвое меньшую цену», — уверенно заявил генеральный директор FPT Semiconductor. Компания фокусируется на обслуживании небольших заказов как на внутреннем, так и на международном рынке — сегменте, который часто упускается из виду известными производителями микросхем. Не останавливаясь на популярных продуктах, вьетнамские инженеры постепенно переходят к сложным линейкам микросхем с высокой коммерческой ценностью. В конце октября 2023 года Viettel High Tech (VHT) анонсировала свой первый чип — 5G DFE, полностью разработанный инженерами компании и интегрированный с технологией искусственного интеллекта. Модель чипа способна обрабатывать 1000 миллиардов вычислений в секунду — «скромнее» по сравнению с продуктами нового поколения с в десятки раз большей вычислительной мощностью, но это самый сложный чип, когда-либо разработанный вьетнамцами. Чип был выпущен Viettel 5 лет назад, когда технология 5G постепенно внедрялась в мире. Г-н Ле Тхай Ха, главный инженер VHT, отметил, что в то время многие крупные мировые производители телекоммуникационного оборудования, такие как Huawei, Ericsson, Nokia, ZTE и Samsung, самостоятельно разрабатывали чипы 5G, а не использовали продукцию сторонних производителей, как это было в случае с поколением 4G. Цель заключалась в технологическом прорыве и превосходстве над конкурентами. На рынке не было подходящих чипов для сетей нового поколения, что вынуждало вьетнамские компании полагаться на собственные силы. «Самостоятельная разработка чипов необходима, если вы хотите быть самодостаточными и конкурентоспособными в сегменте оборудования 5G», — сказал г-н Ха, назвав это амбициозным и дорогостоящим проектом, от которого, однако, никуда не деться. Освоение процесса разработки — важный шаг для Вьетнама на пути к более активному участию в мировой полупроводниковой промышленности, учитывая, что мир ещё не представил коммерческую линейку чипов 5G. Это является предпосылкой для перехода Viettel к производству чипов для таких областей, как искусственный интеллект, 6G и Интернет вещей. Министерство информации и коммуникаций прогнозирует, что к 2030 году объём полупроводниковой промышленности во Вьетнаме достигнет 20–30 миллиардов долларов США. Однако из более чем 50 компаний в отрасли на первом этапе на этом рынке присутствуют только два отечественных предприятия — FPT и Viettel. Что касается производства, то во Вьетнаме имеются заводы по упаковке и тестированию некоторых крупных корпораций, таких как Intel или Amkor, но нет собственных производственных мощностей (fab). Модель, выбранная вьетнамскими компаниями, такими как Viettel High Tech и FPT Semiconductor, — это fabless, что означает только проектирование и продажу продукции без строительства заводов. Например, процесс производства микросхем FPT заказан в Корее, а упаковка и тестирование проводятся на Тайване.

Нужна рука государства

«Fabless — подходящий выбор для бизнеса, но на национальном уровне нам всё ещё нужны производственные предприятия, если мы хотим создать настоящий толчок», — сказал профессор, доктор Данг Мау Чиен, председатель Совета Института нанотехнологий. Страны, занимающие важное место в полупроводниковой промышленности, не останавливаются на проектировании микросхем, а осваивают все три этапа. Кроме того, полная зависимость от иностранных заводов по производству микросхем приведёт к рискам безопасности, особенно для микросхем, используемых в сфере национальной безопасности и обороны. Только в Юго-Восточной Азии два этапа проектирования и упаковки охватывают пять стран, включая Вьетнам. Однако, согласно статистике консалтинговой компании Ernst & Young, производственные предприятия есть только в Сингапуре и Малайзии.

Распределение цепочки производства полупроводников в Юго-Восточной Азии ( Источник: EY )

Следуя модели fabless, руководство FPT Semiconductor также считает, что Вьетнаму необходима полноценная экосистема для превращения полупроводников в национальную отрасль. «Мы надеемся, что однажды наши микросхемы будут производиться внутри страны, что позволит снизить затраты», — сказал г-н Куанг. Это также долгосрочная цель управляющего: сделать Вьетнам важным звеном в экосистеме полупроводниковой микросхемной промышленности с полным циклом проектирования, производства, упаковки, тестирования и изготовления оборудования к 2040 году. При этом производство является самым дорогостоящим этапом в полупроводниковой промышленности. Первоначальный капитал оценивается в миллиарды долларов США на системы чистых помещений, машины и оборудование. Однако, по словам профессора Чиена, именно этого количества достаточно для производства передовых линеек микросхем для мобильных устройств и компьютеров. Для производства простых микросхем требуется всего от нескольких десятков до нескольких сотен миллионов долларов США. Он отметил, что за последние 20 лет Институт нанотехнологий инвестировал около 200 миллиардов донгов (более 8 миллионов долларов США) и всё ещё способен производить некоторые базовые чипы с 5-6 слоями фотолитографических масок – важный этап производственного процесса, определяющий сложность чипа. В то же время, на рынке многие популярные линейки чипов требуют 25-35 слоёв. «При наличии дорогостоящего оборудования и прецизионного оборудования мы вполне способны производить более сложные чипы. Базовый процесс тот же, и тот, кто освоит основные этапы, постепенно сможет производить сложные продукты», – сказал профессор Чиен. Он привёл пример: многие инженеры, освоив процесс производства чипов в институте, могут легко уехать за границу и работать в крупных корпорациях с очень высокой зарплатой.

Инженеры Института нанотехнологий (VNU-HCM) производят полупроводниковые компоненты в чистой комнате для исследований и обучения. Фото: Куин Тран.

Но, по словам доцента Фан Тхань Биня, не только капитал и человеческие ресурсы, но и рынок являются главным препятствием для развития отечественной индустрии производства микросхем. Если мы сосредоточимся только на доступных и популярных микросхемах, Вьетнаму придётся конкурировать по цене с продукцией ведущих стран, таких как Китай. Пример ICDREC – типичный пример. Он считает, что четыре фактора успеха в этой высокотехнологичной отрасли включают в себя: исследовательские университеты, компании, понимающие рынок и готовые инвестировать, экспертов с практическим опытом, готовых оказать поддержку, и, в особенности, государство, которое будет координировать. «Производство микросхем должно осуществляться в больших объёмах, завод должен работать круглосуточно. Вопрос в том, кто будет потреблять продукцию, готова ли политика поддерживать это новое направление?» – спросил он. Потребителями продукции индустрии производства микросхем являются предприятия, производящие электронику. Между тем, число вьетнамских предприятий, работающих в этой сфере, крайне невелико. По данным Главного таможенного управления, 99% годового экспортного оборота электронной продукции приходится на сектор прямых иностранных инвестиций (ПИИ). Мастер Нгуен Фук Винь, эксперт по полупроводниковым микросхемам, согласен с тем, что для развития этой области необходимо государственное регулирование. Правительство поставило перед собой цель цифровой трансформации во всех сферах, а это означает, что спрос на электронные, информационные технологии и устройства Интернета вещей будет очень высоким. Если государство разместит прямые заказы или создаст технические барьеры с высокими требованиями к безопасности, отдавая приоритет отечественной продукции, вьетнамская команда инженеров сможет самостоятельно проектировать и производить микросхемы для телекоммуникационных продуктов, Wi-Fi-модемов, камер и т. д. «Устройства, непосредственно связанные с данными людей, должны отдавать приоритет использованию вьетнамских микросхем. Так будет обеспечена национальная безопасность в цифровом пространстве», — сказал г-н Винь. Двадцать лет — не такой уж большой срок для Вьетнама, чтобы закрепиться в высокотехнологичной отрасли, требующей абсолютной точности, такой как полупроводниковые микросхемы. Но, по словам г-на Нгуен Винь Куанга, именно сейчас все три фактора — небо, земля и люди — гармонично вписываются в планы Вьетнама в области микросхем. Чтобы решить проблему глобального спроса на микросхемы, многие ведущие страны в области полупроводниковых технологий, такие как США и Япония, хотят поддержать Вьетнам в выходе на этот рынок, и это также будущее страны. «Наше поколение лелеяло мечту о производстве микросхем во Вьетнаме с самого первого дня, как пришло в эту профессию. Но несколько искр тогда не смогли изменить ситуацию. А теперь это огонь, зажигающий всю страну», — сказал г-н Куанг.

Content: Viet Duc - Luu Quy

Графика: Хоанг Кхань - Тхань Ха

Vnexpress.net

Ссылка на источник