Европа най-накрая има отговор на Силициевата долина в бизнеса с чипове

В центъра е ASML - могъщата технологична компания от Нидерландия

Комплексните машини на ASML изпълняват проста задача. Те проектират чертежите на компютърните чипове върху чувствителни към светлина силициеви подложки.

Ексклузивно съдържание от The Economist

Комплексните машини на ASML изпълняват проста задача. Те проектират чертежите на компютърните чипове върху чувствителни към светлина силициеви подложки. © Shutterstock

Вечерни новини

Всяка делнична вечер получавате трите най-четени статии от деня, заедно с още три, препоръчани от редакторите на "Капитал"

Десет пъти в секунда обект с формата на дебела кутия за пица, държащ силициева пластина, се изстрелва три пъти по-бързо от пилотирана ракета. Движи се с постоянна скорост за няколко милисекунди и след това внезапно спира с удивителна прецизност - в рамките на един атом от целта си. Това не е експеримент по физика на елементарните частици. Това е най-новата литографска машина, създадена от ASML, производител на оборудване за производство на чипове, за проектиране на наноскопични схеми на чипове върху силициевите пластини. На 5 януари американският гигант за полупроводници Intel стана първият горд собственик на първоначалните компоненти за сглобяване на това технологично чудо във фабриката си в Орегон.

Наука и технологии: Какво следва при изкуствения интелект

Подобно на външно невзрачната машина, нейният нидерландски производител е пълен с изненади. Пазарната стойност на компанията се е увеличила четирикратно през последните пет години до 260 млрд. евро (285 млрд. долара), което я прави най-ценната европейска технологична фирма. Между 2012 г. и 2022 г. приходите и нетната ѝ печалба са се увеличили приблизително четири пъти - съответно до 21 млрд. и 6 млрд. евро. В края на 2023 г. оперативният марж на ASML надхвърли 34%, зашеметяваща стойност за хардуерен бизнес и по-висок от този на Apple, най-големия производител на потребителска електроника в света.

Подобни отлични резултати, които вероятно ще изпъкнат още повече, когато ASML публикува тримесечните си резултати на 24 януари, вече са нещо обичайно. Компанията държи монопол върху ключово звено от най-критичната верига за доставки в света: без нейния комплект е почти невъзможно да се произведат най-съвременните компютърни процесори, като тези, които се използват в смартфоните и центровете за данни, където се обучават изкуствените интелекти (AI). Предвид прогнозираното удвояване на световните продажби на полупроводници до 1.3 трлн. долара до 2032 г., всяка голяма държава и всеки голям производител на чипове иска оборудването на ASML. Компанията е станала толкова важна в китайско-американската технологична борба, че, както стана ясно в началото на годината, администрацията на президента Джо Байдън е притиснала ASML да отмени планираните доставки дори на по-старите си машини за Китай.

На какво се дължи успехът

И все пак впечатляващият успех на ASML се дължи и на два други, по-малко очевидни фактора. Компанията е създала мрежа от доставчици и технологични партньори, която може би е най-близкото нещо до Силициевата долина в Европа. И нейният бизнес модел умело съчетава хардуер със софтуер и данни. Тези неназовани елементи на успеха на ASML оспорват схващането, че Старият континент не е способен да разработи успешна цифрова платформа.

Комплексните машини на ASML изпълняват проста задача. Те проектират чертежите на компютърните чипове върху чувствителни към светлина силициеви подложки. През 1986 г., когато е доставен първият модел, отделните транзистори са били с размер от микрометри и комплектът на компанията е бил почти като прехвалена фотокопирна машина, обяснява Марк Хиджинг, холандски журналист и автор на новата книга "Focus-How ASML Conquered the Chip World". Днес, когато транзисторите са се свили хилядократно, литографското оборудване на ASML е може би най-сложното оборудване, продавано на пазара.

ASML и нейните партньори са успели да направят този невероятен трик със свиването с помощта на техника, която има привкус на научна фантастика. Процесът започва с мощни лазери, изгарящи капчици разтопен калай, всяка с дебелина не по-голяма от една пета от човешки косъм и движещи се със скорост 250 км/час. Така се получава светлина с изключително къса дължина на вълната (на жаргон - екстремно ултравиолетова светлина, или EUV), която след това се отразява от толкова гладки огледала, че най-голямото несъвършенство не е по-голямо от разстоянието, което тревата може да израсне за една милисекунда. За да си струва всичко това за производителя на чипове - последният модел струва повече от 300 млн. долара - и да проектира достатъчно чипове, обектът, държащ пластината, наречена "табла", трябва да бъде ускорен по-бързо от ракета и да спре на точно определеното място.

За да придобиете представа какво е необходимо, за да се произведе подобно устройство, посетете една незабележима фабрика в берлинския квартал Нойкьолн. Там ASML произвежда наред с други неща "огледални блокове", основната част от таблата за пластините. Това са здрави парчета от специален керамичен материал - квадрат с дебелина от 8 см и размер на страните от около 50 см. Някои от тях биват полирани, измерени, повторно полирани, повторно измерени и т.н. в продължение на почти година - докато придобият правилната форма, включително отчитайки факта, че те ще увиснат с няколко нанометра, след като бъдат монтирани.

Фабриката е емблематична за необичайната мрежа от доставчици на компанията. Въпреки че нейният собственик - Berliner Glas - беше придобит от ASML през 2020 г., той се намира по средата между независима компанията и подразделение на нидерландската компания майка. Нещо подобно важи и за около 800-те предимно европейски фирми, които помагат за сглобяването на машините на ASML. ASML притежава дялове само в някои от тях. И все пак тяхната зависимост ги кара да действат като една организация.

Моделът на работа

ASML възлага на външни изпълнители над 90% от разходите за създаването на едно от технологичните си чудеса и наема директно по-малко от половината от приблизително 100-те хил. души, нужни за това начинание. Това се дължи отчасти на историята. Когато през 1984 г. компанията се отдели от Philips - холандския гигант в електрониката, ASML изглеждаше мъртвородена. Идеята ѝ да създаде "силициев степер", първоначалното име на машината за копиране на чипове, беше обещаваща. Но тя не разполагаше с много други неща, най-вече с производствени линии. Вместо това тя разчиташе на специализирани доставчици, много от които също бивши подразделения на Philips, като VDL, договорен производител.

Аутсорсингът също е функция на технологията. Различните части на литографската машина са толкова модерни, че изпълнението на всички тези задачи лесно може да затрудни всяка компания. "Трябва да прецените къде добавяте най-голямата стойност и да оставите другите да свършат останалото", обяснява бивш източник от ASML. Икономиката на полупроводниците също е в полза на това да не правите всичко сами. Чиповата индустрия е податлива на бумове и спадове, тъй като търсенето се увеличава и спада по-бързо, отколкото производителите могат да прибавят капацитет. Цените се покачват и намаляват, когато недостатъкът се превръща в излишък. Производителите на оборудването за производство на чипове са изложени на същите цикли. Поради това е рисковано да се държат всички активи в предприятието; по-добре да прехвърлите част от тези рискове на доставчиците, които на свой ред могат да ги ограничат, като обслужват клиенти, работещи в различни бизнес цикли.

Бизнес моделът на ASML умело съчетава хардуер със софтуер и данни.

Необходимата свръхспециализация не позволява намаляването на риска при двойното снабдяване, което е разпространено в много други отрасли. В случая на ASML техническите изисквания са толкова високи, а производствените обеми толкова ниски (през 2022 г. компанията е доставила 317 машини), че не би било изгодно да се поддържат няколко доставчика за една и съща част, дори и да могат да бъдат намерени. За подобни важни компоненти като лазери и огледала, произведени съответно от Trumpf и Zeiss, две германски фирми, е невъзможно. Уейн Алън, който отговаря за доставките в борда на ASML, говори за "съвместна зависимост".

Резултатът е, че ASML се ограничава най-вече до това да бъде архитект на системата. Тя решава кой какво прави, определя интерфейсите между ключовите части на машините, които нарича "модули", и извършва изследователска и развойна дейност. Тази структура улеснява тестването и транспортирането на машините (превоза на последния модел до Intel включва 250 сандъка и 13 контейнера). Тя също така предоставя повече свобода на доставчиците, включително да експериментират с нови технологии.

Всичко това работи, тъй като ASML е създала култура на доверие и прозрачност, като същевременно е запазила елементи на конкуренция. Доставчиците не биват притискани до последната стотинка. Точно обратното: "Имаме нужда да останат здрави", казва Алън. Информацията тече свободно в мрежата, особено между ASML, Trumpf и Zeiss. Инженерни екипи от различните фирми работят заедно, патентите се споделят, както и някои финансови данни, а понякога и печалбите. "На срещите не можете да разберете кой от коя фирма е", съобщава бивш ръководител на Zeiss.

В същото време много доставчици се конкурират непряко, като например доставяйки сходни части за различните поколения машини на ASML. Ако доставчик изпадне в затруднение, ASML изпраща екип за бърза намеса, понякога дори ако тази помощ е нежелана. В краен случай ASML може да придобие доставчика, какъвто беше случаят с Berliner Glas.

Именно тази слабо обвързана структура позволява на ASML да изпревари своите по-вертикално интегрирани конкуренти, смята Уили Ших от Harvard Business School. Nikon и Canon, две японски компании, които някога бяха лидери на пазара на литографски машини, така и не успяха да комерсиализират по-комплексния EUV комплект (Canon се опитва да се завърне с литографски "наноотпечатък", който физически отпечатва схемата на чиповете върху подложките).

В момента ASML затвърждава тази доминация, допълвайки своя хардуер със софтуер и данни. Когато излитат истинските ракети, тяхната траектория е нестабилна и трябва да бъде изгладена от насочващ компютър, който събира данни, за да предвиди и адаптира техния курс. Подобна е вероятността и таблата за пластини в литографската машина първоначално да пропусне целта си. Същото се отнася и за останалата част от устройството. Само с помощта на данните и машинно обучение, вид AI, те могат да бъдат прецизирани - и да станат по-точни. Това бързо превръща ASML в AI платформа.

След като Intel получи всички модули за новата си машина, сглобяването ѝ ще отнеме около две седмици. Приспособяването ѝ към новото местоположение ще отнеме няколко месеца. Възможно е при транспортирането да са се разместили частици, гравитацията в Орегон може да е малко по-различна от тази във Велдховен и други машини наоколо може да създават смущения. Тестовете ще съберат купища данни и ще предизвикат корекции. "Имаме хиляди бутони, които можем да завъртим, за да я приведем в перфектно състояние", казва Йос Беншоп, който отговаря за технологиите в ASML.

Предизвикателствата

ASML също така използва данните от една машина, за да завърти бутоните на други. От около 5500-те устройства, които е продала от основаването ѝ преди 39 години, 95% все още са в експлоатация и много от тях изпращат данни до централата. Това ще направи продуктите още по-добри, което ще доведе до повече производство на чипове, което ще генерира още повече данни и т.н., в "маховик", който по-скоро се свързва с цифровите услуги, като например интернет търсенето. Дори и Canon, Nikon или китайски конкурент най-накрая да успее да създаде EUV машини, мощни колкото тези на ASML, той няма да успее да настигне нидерландската компания, твърди Пиер Ферагу от изследователската фирма New Street Research. "Математически невъзможно е, докато ASML продължава да събира данни от инсталираната си база."

Ако конкурентите не са в състояние да съборят ASML, може ли нещо друго? Физиката е едно потенциално предизвикателство. Дори и с най-добрия AI не можете да свивате вечно транзисторите (със сигурност не по рентабилен начин). Ако техническите изисквания станат прекалено високи, мрежата от доставчици може да се разплете. Икономиката е друго. Производителите на чипове може да реагират негативно на глада за данни на ASML, който се разпростира и върху други свързани устройства в техните фабрики. Източници казват, че някои от тях очевидно са започнали да се противопоставят на цифровата ѝ експанзия.

После идва геополитиката. Цената на акциите на ASML се понижи, след като се разпространиха новини за отменените доставки за Китай. Притесненията не са свързани толкова с по-ниските продажби; ASML така или иначе не може да произведе машините си достатъчно бързо. По-голямо безпокойство буди рискът, че стриктният контрол на износа може с времето да тласне Китай да създаде своя индустрия за оборудване за производство на чипове. Това един ден би могло да застраши позицията на ASML в центъра на индустрията. За момента обаче мрежата и мрежовите ефекти на компания остават непоклатими. Кой казва, че Европа не може да се занимава с технологии?