Упродовж історії людства кожний її етап відзначався поступальним прогресом технологій, які не лише піднімали рівень життя (читаймо –комфорт) і соціальні можливості людини, але й (як не парадоксально!) живили нові конфлікти, ставали чинником нового геополітичного протистояння, піднімаючи військовий потенціал засобів ураження на новий рівень. ХХІ століття не є винятком. Сучасним символом такого технологічного прогресу стало стрімке поширення мікроелектронних технологій у вигляді т. зв. «чипів» – невеликих кремнієвих пластин з розміщеними на них мільярдами мікротранзисторів, без використання яких наше життя фактично немислиме. Від праски і мобільного телефона, комп’ютера та автомобіля до балістичних ракет та космічних технологій – використання мініатюрних напівпровідникових чипів стало нормою, благом і новим виміром самознищення людства, одним з визначальних чинників світових історичних процесів. Напівпровідникова промисловість є рушійною силою таких технологічних інновацій як штучний інтелект, електромобілі та автоматизація виробництва, відіграючи вирішальну роль в економічному процвітанні держав та національній безпеці. Поширення напівпровідників і створених на їх основі технологій забезпечило вражаючий ефект глобалізації та інформаційного суспільства. Тому не дивно, що уряди країн світу розглядають напівпровідники як стратегічні технології.
У 2022 році була опублікована праця американського історика економіки Кріса Міллера «Чипова війна. Боротьба за найважливішу технологію у світі»(видана у перекладі українською мовою у 2024 році). З легкої руки дослідника та західної преси термін «війна чипів» увійшов в історію розвитку напівпровідникової мікроелектроніки. І не випадково. Адже саме індустрія мікросхем є одним з головних факторів функціонування глобальної економіки, трансформацій системи світової безпеки, наслідки яких залишаються недостатньо прогнозованими.
Передісторія питання.
Перші інтегральні схеми були винайдені наприкінці 1950-х років двома американськими компаніями Fairchild Semiconductor і Texas Instruments. Вони постачали технології армії США в ході гонки озброєнь епохи холодної війни. У далеких 1960-х роках перше велике використання чипів включало комп’ютери наведення на ядерній ракеті LGM-30 Minuteman і космічному кораблі «Аполлон». Створення високотехнологічної зони зосередення провідних підприємств у галузі напівпровідників під символічною назвою «Кремнієва долина» в Каліфорнії стало осередком поширення ІТ-індурстрії по всьому світу, уособленням американського домінування у сфері новітніх технологій та одним з провідних механізмів досягнення глобалізації. Незважаючи на те, що сучасний ланцюг постачання напівпровідників складається з численних виробничих етапів, які реалізуються у різних країнах світу, фактично виготовлення кожного чипа так чи інакше пов’язане з американською «Кремнієвою долиною».
Невичерпний запас наукового потенціалу, традиційно підживлюваний заохоченням імміграції провідних вчених, належне державне фінансування досліджень та ефективні приватні інвестиції, широкий внутрішній споживчий ринок створили чудові стартові умови для розгортання потужної системи індустрії мікросхем в США. Упродовж першого десятиліття після винаходу інтегральних схем уряди були основними покупцями космічних і оборонних систем. Вони залишаються важливими прихильниками досліджень напівпровідників через кошти для науково-дослідних програм, таких як Дослідницьке агентство передових оборонних проектів США (DARPA). Останнє фінансує ключові науково-технічні дослідження в таких сферах, як засоби автоматизації електронного проєктування і розробка транзисторів FinFET.
Мікросхеми були предметом шпигунського ремесла часів холодної війни. Західні країни забороняли передачу передових чипів і машин для виготовлення мікросхем до СРСР, а радянські шпигуни намагалися по всьому світу придбати заборонені технології через підставні компанії в Австрії та Південній Африці. Утім радянське керівництво обрало шлях простого копіювання західних мікросхем. Така примітивна стратегія не давала шансів на прогрес, призвела до безнадійного відставання СРСР у цій сфері, зрештою стала одним з чинників поразки у гонці озброєнь і холодній війні.
Далекий Схід – провідний регіон напівпровідникової індустрії.
Незважаючи на тривале домінування США в галузі напівпровідникових мікросхем, досить швидко ця індустрія поширилася на інші континенти, насамперед на Європу та Азію. Утім якщо Європа створила окремі розрізнені ареали експертних знань та виробництва устаткування для виготовлення чипів, то далекосхідний регіон з його новітніми економіками «азійських тигрів» сформував потужну систему виробництва високих технологій, яка не лише взаєдоповнює американський потенціал, але й багато в чому з ним і конкурує, а в найближчій перспективі цілком здатна стати повноцінним стратегічним суперником. Уряди таких країн, як Тайвань, Південна Корея та Японія упевнено торували свій шлях до провідних позицій в індустрії чипів через щедре субсидування фірм, фінансування навчальних програм, підтримку знижених обмінних курсів та підвищення мита на імпортні вироби. Дешева робоча сила у згаданих та ряді інших сусідніх країн, виконання завдання поширення впливу США в Індо-Тихоокеанському регіоні, напротивагу комуністичному табору, зумовили цілеспрямовану урядову політику сприяння створенню виробничих філій та партнерських підприємств провідних американських виробників мікросхем. Як зазначає Кріс Міллер, «…карта розташування фабрик напівровідників була дуже схожа на карту американських військових баз в Азії». Зрештою розосередження елементів ланцюгів виробництва мікрочипів по всьому світу мало на меті гарантувати безпеку суперсучасній індустрії. Тому не дивно, що військово-політична складова стала одним з провідних чинників поширення виробництва і впровадження мікросхем в усьому світі, а напівпровідники з 1980-х років за своїм стратегічним значенням у світовій економіці почали дорівнюватися до нафти.
Такі провідні виробники мікроелектроніки як тайванська TSMC, японські Sony і NEC, південнокорейська Samsung вийшли на один рівень і навіть випередили за часткою на світовому ринку напівровідників та електротехніки американських гігантів Intel, Appe та Hewlett-Packard. В галузі фотолітографії (технології, що неодмінно використовується у тривалому і складному процесі виробництва мікрочипів) тривалий час першість тримали японські компанії Canon і Nikon. Однак їх гегемонія припинилася після заснування у 1984 році нідерландської філії корпорації Philips компанії ASML. Сьогодні ця компанія забезпечує усі вражаючі 100% замовлень на фотолітографічну продукцію в світі.
Глобальні тренди в індустрії мікроелектроніки.
Близько 98% напівпровідників закуповується не для оборони, а для цивільних застосунків, таких як смартфони, автомобілі, комп’ютери та центри обробки даних. Однак історично саме потреби армії США стали рушієм застосування напівпровідників як центрального елемента проєктування і виробництва сучасних військових технологій. Подолати кількісну перевагу радянської армії можна було лише якістю західних озброєнь. Схоже, тренди не змінилися і в ХХІ століття. Лише замість СРСР маємо загрозу неконтрольованої збройної агресії росії. Тому якщо після Другої світової війни армія США витрачала на електроніку 6% свого бюджету, то у 1980-х – уже близько 20%. Від супутників до радарів раннього попередження і самокерованих ракет – усе в своїй основі містить чипи. У 1990 році 37% чипів випускали фабрики США.
Перемога у холодній війні та відносно недовгий період формування монополярного світоустрою з могутністю США на світовій політичні арені на рубежі ХХ – ХХІ століть були пов’язані з відродженням домінування країни в галузі мікрочипів і тотальної комп’ютеризації. Водночас усім було зрозуміло, що глобалізація і логіка транснаціональної виробничої індустрії мікроелектроніки, центр якої змістився в Індо-Тихоокеанський регіон, матимуть зворотній ефект – у 2000 році на США уже припадало виробництво 19% чипів, у 2010 році – 13%, а в 2024 році – 10%. І це при тому, що на США припадає аж 25% загальносвітового попиту на напівпровідники.
Така тенденція не сильно б лякала американців, які мають мережу тісно інтегрованих та по суті залежних фабрик-партнерів в Європі і на Далекому Сході, якби не одна дуже суттєва новітня загроза – прагнення Китаю вклинитися в когорту провідних виробників мікрочипів як центральну частину стратегії своєї боротьби за світове лідерство.
Важливо врахувати, що тотальна мікрочіпизація усіх без винятку технологічних процесів сучасності призвела до тотальної залежності виробництва новітніх озброєнь від наявності в їх конструкції напівпровідників. Перехід сучасних армій до застосування високотехнологічного обладнання як усе більш домінуючої компоненти систем ураження противника, яка дає максимально точний та швидкий ударний ефект і здатна серйозно економити ресурси живої сили, активізував світову індустрію напівпровідників після кризи виробництва часів пандемії Covid-19. Це особливо помітно в ході сучасних військових конфліктів в Україні і на Близькому Сході. Загострення протистояння навколо виробництва мікрочипів між США і Китаєм стало елементом політики стримування китайської політичної, економічної та військової агресії і загострило проблему долі Тайваню.
«Війна чипів»: США vs Китай
Боротьба за найважливішу технологію ХХІ століття стала головним джерелом ворожнечі між двома наддержавами світу. Чинне керівництво КНР при формуванні стратегії досягнення провідних позицій в світовій економіці, а в перспективі і сфері безпеки, цілком природньо визначило пріоритетом створення власного завершеного циклу виробництва напівпровідників.
Як відомо кожному, китайські товари всюдисущі. Напевно немає жодного помешкання, зокрема, в Україні, де б не було хоч чогось зі знаком Made in China («Вироблено в Китаї»). Китай є найбільшим у світі виробничим центром, на який припадає виготовлення 36% світової електроніки, включаючи смартфони, комп’ютери, хмарні сервери та телекомунікаційну інфраструктуру. Однак головна біда економіки Китаю усе ще не подолана – вони виробляють (складають) практично усе, але не володіють достатніми технологіями для виробництва високоточних елементів мікроелектроніки. Ідеться саме про чипи пам’яті, які їм доводиться закупляти в Тайваня, Південної Кореї, Японії та США. Тому на виході отримуємо практично усю електроніку, складену в Китаї, але з начинкою іноземного виробництва, найчастіше мультинаціонального. Мікрочипи стали провідною статтею імпорту в економіці Китаю, випередивши навіть імпорт нафти. Саме проблема відставання у високоточних технологіях сьогодні є головною перепоною для досягнення світового домінування КНР. На його подолання спрямовані колосальні потуги китайського керівництва і бізнесу.
За останні 10 років Китай вклав у напівровідникову промисловість рекордні для такого періоду державні інвестиції в галузі мікроелектроніки 150 млрд. дол, включно з відкриттям нових науково-дослідних та конструкторських центрів, сподіваючись задовольнити 70% внутрішнього попиту до 2030 року. Створено Національний інвестиційний фонд індустрії інтегральних мікросхем. У гонитві за технологічними таємницями Пекін навіть не цурався викраденнятайванських інженерів і керівників технологічних підприємств з метою отримання конфіденційної комерційної інформації. Цей «витік мізків» викликав занепокоєння уряду Тайваню, який запровадив санкції проти китайських виробників мікросхем і прийняв нові закони проти економічного шпигунства.
США насамперед зацікавлені у встановленні перепон для Китаю на шляху отримання технологій виробництва передових чипів. У серпні 2022 року Конгрес прийняв Закон про чипи і науку («Chips and Science Act»),пропонуючи 39 млрд. дол. субсидій і 25% податкового кредиту для сприяння національному виробництву, а також 13 млрд. дол. інвестицій у дослідження мікросхем. У жовтні 2022 року уряд США заборонив експорт до Китаюпередових мікросхем і обладнання для виробництва напівпровідників.Квінтесенцією «війни чипів» як елемента комплексної торговельної війни між обома країнами наразі стало скасування Вашингтоном у 2020 році доступу провідного китайського гіганта в галузі інформаційних технологій Hyawei допродукції америнської мікроелектроніки. Це рішення цілком відповідало філософії правління адміністрації президента Трампа. Водночас політика обмежень китайського виробництва була продовжена адміністрацією Байдена як центральний сегмент геополітичного протистояння. Технологічна незалежність Китаю загрожує для США та їх союзників (Південна Корея, Японія і неформально Тайвань) втратою унікальних переваг у передових можливостях виробництва чипів і використанням напівповідників для створення власних оборонних систем. Зараз кожна з конкурентних геополітичних сил намагається побудувати передову напівпровідникову промисловість.
У відповідь на санкції США Китай розглянув нові обмеження на експорт рідкоземельних елементів, що використовуються для виготовлення високотехнологічної зброї, а також акумуляторів, екранів і багатьох інших високотехнологічних продуктів масового споживання. Китай контролює 80% світових потужностей з переробки відповідних мінералів. З травня 2023 року уряд заборонив імпорт продукції американського виробника чипів пам’яті Micron для своєї критичної інфраструктури та інших внутрішніх секторівекономіки.
Використання мікросхем уже лягло в основу гонки озброєнь в Індо-Тихоокеанському регіоні. В останні роки Китай помітно збільшив свої військові витрати, створивши нові онлайн-системи, такі як авіаносці та гіперзвукові ракети. Південна Корея побудувала підводні човни з балістичними ракетами. Тайвань продовжив закупівлі сучасних озброєнь в США, розробляючи власні обороні технології. Австралія, США і Велика Британія у 2021 році створили військову коаліцію AUKUS для спільного будівництва атомних підводних човнів. Японія запропонувала для іноземних компаній, якізаймаються виробництвом чипів, таким як TSMC і Micron, фінансування будівництва нових чи модернізації існуючих потужностей. До того ж наявна певна національна профільна спеціалізація. Наприклад, Південна Корея має особливо потужну позицію у виробництві чипів пам’яті, тоді як американські та європейські фірми зберігають провідні позиції на ринку чипів аналогового та змішаного сигналу.
Крім того, уряди ввели нові обмеження проти Китаю. Найвідомішими прикладами є рішення США заборонити передачу передових графічних процесорів Китаю, тристороння угода між Японією, Нідерландами та США щодо обмеження доступу Китаю до передових інструментів для виготовлення чипів. Тайвань і Південна Корея вжили заходів, щоб зупинити витік досвіду створення напівпровідникових технологій в Китай, запобігши відходу деяких співробітників на роботу в китайські фірми. США заборонили громадянам і власникам грін-карт працювати з деякими китайськими підприємствами. Уряди ряду країн заохочують університети до більш критичної оцінки наповнення науково-технічного співробітництва з китайськими університетами.
«Війна чипів» змінює індустрію, висуваючи на перший план у ланцюзі поставок чипів і дослідженнях напівпровідників політичні проблеми та проблеми безпеки. Для дослідників і компаній це викликає необхідністьдотримання складного балансу. З одного боку, все людство виграє від подальшого розвитку чипів і багатьох технологій, які вони забезпечують. Уже ідеться про повномасштабне впровадження технологій штучного інтелекту. З іншого боку, дослідження та виробництво чипів швидше за все стануть ще більш фрагментованими під тиском політичних суперечок, що мають далекосяжні наслідки для безпеки. Це несподіваний розвиток подій для багатьох дослідників, але також і повернення до історичної норми. Перші чипи з’явилися в результаті гонки озброєнь і космічної гонки епохи холодної війни. Тоді, як і зараз, напівпровідники розглядалися не лише як цікава чи важлива технологія, а й як ключ до балансу сил на світовій арені. Сьогодні роль напівпровідників не менша, а той й більша, адже їх використання може стати одним з вирішальних факторів у світовому геополітичному протистоянні, яке набуває проявів відкритого глобального військового конфлікту.
Дилема Тайваня.
Унікальна геополітична позиція та водночас історична місія Тайваню пояснюється його винятково важливим значенням як світового центру мікроелектроніки. І це все переважно завдяки одній компанії-гіганту з виробництва чипів – TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company).Вона є безперечним лідером серед п’яти найбільших у світі компаній з виробництва напівповідників, володіючи часткою світового ринку аж у 58%.Інші чотири – південнокорейські Samsung і Hynix та американські Intel і MicronTechnology. Загалом Тайвань виробляє унікальні 92% найскладніших у світі чипів за технологією 3-5 нанометрів і 80% за технологією 7 нанометрів. Свого часу TSMC повністю або частково поглинула потужності таких відомих компаній, як Nvidia, AMD, Qualcomm і Marvel. TSMC – єдина в світі виробнича корпорація, яка впритул наблизилася до забезпечення повного циклу виробництва мікрочипів. Тісна співпраця американської і тайванської індустрії мікроелектроніки давно втратила односторонній характер. Сьогоні уже тайванська TSMC, випереджаючи потужності компаній «Кремнієвої долини», відкриває свої заводи-філіати в США.
Для острівного Тайваня як історично території Китаю, що після встановлення комуністичного режиму на материковій частині країни у 1949 році став прихистком залишків республіканської армії та уряду Гоміньдану, а відтак проголосив свою незалежність, напівпровідникова промисловість стала своєріним «кремнієвим щитом» – гарантією безпеки, збереження суверенітету і убезпечення від збройного нападу КНР, реальність якого в останні два-три роки стала як ніколи високою. Материковий Китай традиційно заперечує незалежний статус Тайваня і розглядає його як окрему провінцію Тайбей. За іронією долі в незалежності Тайваня, яку визнали усього декілька держав (але дефакто активно співпрацюють з ним десятки країн), криється ключ до світового домінування Китаю, а також відновлення цілісності його історичних територій. Стабільність існування і незалежність Тайваня є ключем до глобальної стабілності. Адже цілком реальна війна з КНР, що загрожує фізичній ліквідації TSMC, та навіть її цілісне захоплення комуністичною НВАК (Народно-визвольна армія Китаю), яка давно перестала бути просто армією, а є складним військово-політичним та економічним елементом китайської державної машини, загрожують розривом складних світових ланцюгів виробництва мікрочипів. Саме тому незалежність Тайваня, окрім нього самого, необхідна насамперед для США. ВМС яких фактично гарантують її уже десятки років. Напад НВАК на Тайвань, який за більшістю прогнозів повинен відбутися до 2027 року, може цілком реально спровокувати відкритий збройний конфлікт США і Китаю та означати повномасштабну Третю світову війну.
TSMC в останні два роки диверсифікує виробництво, переводячи частину потужностей за кордон, насамперед в США. Як очікується, у 2026 році компанія відкриє уже другий завод в Аризоні. Водночас перенести виробництво повністю в США нереально і недоцілько. Адже за оцінками керівництва самої TSMC вартість виробництва чипів в Америці буде на 55% вищою. Головна причина – вартість робочої сили. Водночас першопричинами процесу переходу до локальних ланцюжків стали застримки з виробництвом чипів під час пандемії COVID-19 і війни в Україні. Уряди хочуть, щоб критичні технології виготовлялися у більш безпечних місцях. Тому тайванським компаніям доведеться у найближчі кілька років посилити інвестиції у власну безпеку, зокрема, активізувати процеси переведення критичних виробничих потужностей у держави-партнери, які також залучені до виробництва мікросхем.
Мікрочипи та російсько-українська війна.
Хоча жодна із сторін конфлікту не входить до когорти виробників напівпровідників, всеохоплююче використання мікроелектроніки стало відмітною ознакою війни в Україні. Вона по суті є першою в історії високотехнологічною конвенційною війною такого масштабу з унікальним досвідом практичного застосування масиву різних напівповідників в озброєннях різного типу. Питання фактора мікроелектроніки в російсько-українській війні заслуговує на окремий розгорнутий аналіз. Утім на третьому році повномасштабної війни з певністю можна стверджувати, що використання мікрочипів стало не лише черговим етапом прогресу світових військових технологій, але й вагомим фактором світової політики, каталізатором міцності позицій сторін конфлікту та надійності їх союзників, критерієм оцінки стану усієї системи міжнародної безпеки, що зрештою може визначити фінал цієї драми. Конкуруючі військові блоки намагаються побудувати передову напівпровідникову промисловість. Україна стала одним з головних сучасних світових полігонів випробовування мікротехнологій у військовій справі в реальному часі. Від результатів цих випробувань залежатиме не лише доля України і Європи, але й світу, зокрема, перспективи початку війни за Тайвань.
Підсумки та деякі сценарії майбутнього.
Рівень розвитку сучасної індустрії напівпровідникових мікрочипів вражає. Вони стали настільки досконалими, що можуть містити понад 100 мільярдів транзисторів на одному шматку кремнію. Уряди майже кожної великої економіки щороку вливають десятки мільярдів доларів у напівпровідникову промисловість, що цілком виправдано. Напівпровідники є стратегічною технологією, рушійною силою технологічного прогресу, економіки. процвітання та військової могутності, які поступово стають головним фактором гарантування національної безпеки, міжнародного військового балансу сил та геополітичних переваг.
Зусилля під проводом США з придушення індустрії чипів у Китаї не стільки стримують, скільки підштовхнуть Пекін до самодостатності, оскільки технології та національна безпека дедалі більше переплітаються.Західні санкції навряд чи пом’якшать амбіції Китаю як реального претендента на світову технологічну наддержаву, як і його сателітарних союзників-агресорів типу росії, Ірану та Північної Кореї, які будь якими способами намагаються використовувати можливості чужих досягнень мікроелектроніки, здобутих напівлегальними способами, для реалізації власних підступних завдань на міжнародній арені.
Перевага збройних сил США і деяких інших західних держав у великій мірі зумовлена їх технологічною перевагою. Системні зусилля США з протидії виробництву мікросхем у Китаї можуть створити потенційні ризики для ланцюжка поставок мікроелектроніки на світові ринки. Утім без такої протидії ризик для Заходу у найближчі роки втратити домінування в даній стратегічній галузі світової економіки неймовірно високий. Ціна таких втрат може стати непомірною і для усього, адже зрештою призведе до повного контролю авторитарних агресивних режимів над провідними технологіними процесами сучасності. Значно пришвидшити процес може реалізація цілком реального сценарію завоювання Тайваня материковим Китаєм, що завдасть непоправного удару і так уже доволі ослабленому міжнародному впливу США. Такий сценарій створює чималі загрози й для України, яка продовжує виборювати незалежність в умовах доволі стрімкого наростання технологізації військових можливостей російських загарбників, що відбувається не без напівтаємної допомоги Китаю та активного використання шляхів обходу санкцій.
Ніхто не хоче ліквідації ланцюгів постачання напівровідникових мікросхем, що проходять через Тайвань. Утім і Вашингтон, і Пекін прагнуть отримати більший контроль над ними. Парадоксальність ситуації полягає в тому, що Китай незабаром може стати провідною військовою державою світу за рахунок використання американських технологій. Подальше наростання напруги між сторонами призведе до глибокої кризи епохи вільної глобалізованої торгівлі. Водночас спокуса одноосібно очолити глобалізаційні процеси та національно-історичні амбіції диктують режиму Сі Цзіньпіна необхідність завоювання (приєднання) Тайваня. Мілітаризація регіону веде до зростання ризику війни і якщо не повної ліквідації, то суттєвих втрат для системи виробництва мікроелектроніки.
Ідеться не лише про імовірну війну за Тайвань, але й чергове назрівання конфлікту між обома Кореями. Якщо Кім Чен Ин таки віддасть наказ про атаку на Південну Корею (доречі, також важливий елемент глобального виробництва мікроелектроніки), цей факт стане вирішальним каталізатором (насамперед для керівництва Китаю) здатності США рішуче реагувати на напад на одного з своїх союзників. У цій ситуації відкриття так би мовити «другого фронту» проти американців та можливої прозахідної міжнародної коаліції китайською стороною у Тайванській протоці стане справою часу. Так КНР уникне «почесного звання» агресора номер один та призвідника Третьої світової війни, що ще більше розв’яже їй руки на міжнародній арені.
Вторгнення росії в Україну стало грізним попередженням про те, що, незважаючи на загальну нелогічність ескалації військового конфлікту з глобальними наслідками через потенційно великі ризики для усіх сторін, такий конфлікт цілком імовірно може розгорітися в любий час у декількох точках світу, які знаходяться не лише в Азії. Як відомо, в кожній війні в історії людства знайти цілком логічно-раціональне обгрунтування доволі непросто. ХХІ століття нажаль не стало винятком.
Автор Андрій ГРУБІНКО, для “Української лінії”
