Как Huawei изненада САЩ с авангарден чип, произведен в Китай

SMIC твърдеше, че е открила начин да произвежда усъвършенствани чипове чрез използване на остаряло оборудване. Това можеше да отнеме повече време от предишния снабдител на чипове за Huawei, Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC), да струва повече и да не проработи. Но беше шанс за компанията. Затова тогава Huawei се свързва със SMIC, за да създадат нова мобилна система на чип, с кодовото име "Шарлот".

Шансовете бяха срещу идеята на двете компании. През декември 2020 г. SMIC се присъедини към Huawei в американския санкционен лист - тоест всяка компания, искаща да продава технология на SMIC, ще се нуждае от разрешението на Вашингтон. За да разработи "Шарлот", SMIC трябваше да се справи с един усъвършенстван и нов процес, както и с нови рестрикции за придобиване и управление на сложно оборудване. Един от изпълнителните директори на компанията за чипове го оприличава като "измерване на слон в тъмното".

И все пак три години по-късно през август 2023 г. новото устройство на Huawei беше представено скромно - телефон от серията Mate 60 - задвижван от "Шарлот", познат като чипа Kirin 9000S. Въпреки пречките новият чип Kirin 9000S предлага производителност, сравнима с чип на една или две години от Qualcomm, според различни тестови екипи.

Mate 60 се появи на пазара в Китай и завръщането на чиповете на Huawei, на фона на години в санкции, бяха посрещнати с ентусиазъм и аплодисменти от почитателите на технологиите.

Реакциите в САЩ

В САЩ се появи объркване за това как в Huawei са се правили с преодоляването на санкциите в производството на чипове. Джейк Съливан, съветник по националната сигурност в страната, казва, че САЩ се нуждаят от повече информация, свързана с Kirin 9000S.

"Може би най-изненадващият факт за пробива на Huawei е това, че много от лидерите на американското правителство бяха очевидно изненадани", пише Грегъри Алън, директор на Wadhwani Center for AI and Advanced Technologies, в задълбочен доклад върху новия телефон на Huawei.

Нито Huawei, нито SMIC дават някаква информация за това как са се справили. Но интервюта с дузина лидери и експерти в индустрията предлагат засега най-близкия поглед към това как компаниите хвърлят толкова голям ресурс в проекта си с помощта на китайската държава, за да отварят нова врата към напредъка в разработването на авангарден AI чип.

Дали могат да поддържат тази тенденция ще определи дали Китай ще успее да развива своята полупроводникова индустрия, постигайки по този начин технологично надмощие на фона на продължаващите геополитически предизвикателства. Въпросите, на които предстои да се отговори, са дали Kirin 9000S е доказателство, че страната все още може да се състезава със своите съперници, въпреки санкциите, и дали компаниите просто са имали късмет да се справят в разработването на нещо ново и смело.

Повече за използваните технологии

Един най-разпознаваемите стандарти в производството на чипове е седем нанометра. SMIC предлагат две версии на технологията, N+1 и актуализираният N+2. Според няколко души, запознати със случая, чипът Kirin 9000S е произведен с технологията N+2. Но докато компании като TSMC и Samsung използват оборудване с екстремна ултравиолетова литография (EUV), за да разработят тези чипове, в SMIC използват по-малко ефективни дълбоки ултравиолетови машини (DUV), казват експерти и анализатори в индустрията.

"Първоначално беше заради лимита в бюджета", казва експерт по полупроводници, запознат с пътя на развитие на SMIC, "EUV технологията е много скъпа, и усъвършенстваният процес в SMIC е поколения назад от TSMC, което оставя компанията без много клиенти и приходи".

И двете машини могат да се справят със седемнанометровата технология, но EUV е по-ефективен и прецизен, което води до по-малка загуба на продукт. За да продължи производството на седемнанометровата линия, SMIC успява да събере оборудване от съществуващите фабрики и това, получено преди санкциите на Вашингтон, казват двама източника, близки до снабдителите на SMIC. Те, подобно на останалите експерти и анализатори, коментиращи за Financial Times, избират да не назовават имената си и остават анонимни.

Възможността на SMIC да се сдобие с резервни части и технически съоръжения, нужни за развиването на тази линия, е сред нещата, които изненадват американските служители. Хора от индустрията, близки до SMIC, казват, че част от оборудването може да е получено по начин, нарушаващ експортния контрол. Производителят на полупроводниково оборудване в САЩ Applied Material вече е разследван за потенциални нарушения на експортните ограничения.

Кои участват в разработването на технологията

Производителите на чипове обикновено си партнират с компании за дизайн на чипове, за да тестват оборудване и процеси на разработване. За подобрената продуктова линия на SMIC това е Huawei, която носи обаче приходи и валидиране на SMIC и изиграва решаваща роля в предефиниране на няколко аспекта на производствената линия, казват три вътрешни лица, запознати с процеса на работа на SMIC. И добавят, че инженерите на Huawei могат да бъдат видени из цялата фабрика на SMIC в Шанхай.

SMIC също така се обръща за помощ и извън страната. Американците имат забрана да работят с китайските производители на чипове заради експортния контрол, но според двама двама служители, запознати със SMIC, компанията наема и експерти от Тайван, Япония, Южна Корея и Германия в опит да се подобри производителността.

"Седемнанометровата технология има хиляди елементи, които да бъдат подобрени", казва един от тях. "Дори и в ранните часове на денонощието трябваше да отговарям по телефона на хора от фабриката, защото можеше да става дума за едно или две критични подобрения."

Следващите стъпки и изкуствения интелект

Kirin 9000S предизвика вълнение в Китай, позволявайки на Huawei да си възвърне изгубения пазарен дял. Експерти в индустрията предвиждат, че компанията ще увеличи своята продукция на мобилни телефони, задвижвани от чиповете Kirin. SMIC и Huawei увеличиха амбициите си, разработвайки план за повишение на производството на чипове за система с изкуствен интелект като отговор на затягането на ограниченията, наложени от Вашингтон във връзка с продажбите на високопроизводителни чипове на Китай

Серията AI чипове Ascend на Huawei бяха рекламирани от индустриални анализатори като потенциални заместители на графичните процесори на Nvidia, въпреки че цялостната им производителност изостава от тази на американската група. Преди да бъдат обявени санкциите през май 2020 г., Huawei продаде AI чиповете Ascend, произведени от TSMC.

Сега множество източници, близки до компанията, казват, че тя е възродила продуктовите линии с новоразработени чипове за центрове за данни, произведени от SMIC. Но там Huawei и SMIC ще трябва да преодолеят значителни предизвикателства в производството на технология за центрове за данни, преди да могат да вземат пазарния дял на Nvidia. AI чиповете са по-големи от процесорите на смартфоните, затова е и по-вероятно да имат дефекти заради производствени грешки.

Още за дългосрочни амбиции на Huawei

Както Huawei, така и SMIC могат поне да бъдат сигурни за държавната подкрепа в опитите си да бъдат наравно с лидерите в индустрията. Правителствен служител в политиката на полупроводниковата индустрия казва, че целта в момента е на всяка страна да се създадат производствени линии за авангардни чипове.

Huawei и SMIC са амбицирани да преодолеят зависимостта от чужди технологии. Но дългосрочните амбиции на Huawei не се ограничават само до пазарите в Китай. Оригиналното наименование на Kirin 9000S - "Шарлот", е символ точно на тези надежди на компанията. Той е кръстен не на човек, а на град в Северна Каролина. Други мобилни полупроводници в развитие също са кръстени на градове в САЩ, казват хора от индустрията.

Използването на американски имена, казва служител на Huawei, отразява "нашето желание един ден да си върнем мястото в глобалната верига на доставки".