Правительство Китая смещает фокус внимания фонда с широкого подхода на концентрацию значительного капитала на передовом оборудовании для фотолитографии и программном обеспечении для автоматизации проектирования электроники (EDA).
Китай стратегически перенаправляет свои огромные государственные инвестиции на решение ключевых технологических проблем, препятствующих его стремлению к самодостаточности в сфере производства полупроводников, c помощью нового «Big Fund III ».
Новый фонд, известный как «Big Fund III », был создан в мае 2024 года с зарегистрированным капиталом в 344 млрд юаней (около 47,5 млрд долларов США), что превышает совокупный размер двух его предшественников. Это отражает стремление Пекина к достижению технологического суверенитета в сфере производства полупроводников на фоне растущей геополитической напряжённости.
Предыдущие этапы, в частности Big Fund I и II, были направлены на расширение производственных мощностей: более двух третей капитала было вложено в производство интегральных схем и полупроводниковых пластин. Однако такой подход не позволил решить проблему зависимости Китая от иностранного оборудования и программного обеспечения для проектирования.
Самым серьёзным препятствием на пути реализации амбиций Китая в области полупроводников, как пишет EE Times, является фотолитография — процесс, необходимый для нанесения сложных схем на кремниевые пластины. «EUV-стена» — глобальная монополия голландской компании ASML на системы экстремального ультрафиолета (Extreme Ultraviolet, EUV) — фактически лишила Китай возможности производить передовые чипы с техпроцессом 7 нм и ниже с коммерчески выгодной производительностью.
Несмотря на то, что компания SMIC без использования EUV-литографии совершила выдающийся инженерный подвиг, наладив массовое производство процессора 7-нанометрового класса (Kirin 9000S) для Huawei Mate 60 Pro в конце 2023 года, это потребовало колоссальных экономических затрат. Производство 7-нанометровых чипов SMIC с использованием более старой иммерсионной литографии DUV и сложных методов мультишаблонирования приводит к значительно более высоким производственным затратам и катастрофически сказывается на выходе продукции, особенно по сравнению с лидером отрасли TSMC.
Согласно отчётам, стоимость одной пластины SMIC на 40–50 % выше, чем у TSMC, использующей EUV-литографию, а выход годных изделий составляет менее 50 % для 7-нм техпроцесса и снизится до прогнозируемых 30–40 % для предстоящего 5-нм техпроцесса. Для сравнения: у TSMC выход годных изделий стабильно превышает 80–90 %.
Для достижения 7-нанометрового техпроцесса на оборудовании DUV требуется 34 этапа литографии, в то время как для EUV требуется всего девять этапов. Дополнительные этапы приводят к увеличению производственных затрат и снижению производительности. Высокие затраты и низкая производительность ограничивают конкурентоспособность SMIC на мировом рынке, что свидетельствует о влиянии санкций США на технологические возможности Китая.
7-нанометровый производственный цикл SMIC — это не обычное коммерческое предприятие, а финансируемый государством проект в области национальной безопасности, направленный на обеспечение критически важных поставок чипов для таких поддерживаемых государством компаний, как Huawei, независимо от стоимости.
По состоянию на июнь 2025 года на рынке не было обнаружено ни одного 5-нанометрового чипа от SMIC, производимого серийно, только 7-нанометровые чипы.
Shanghai Micro Electronics Equipment (SMEE), признанный в Китае «национальный чемпион» в области литографии, является основным объектом инвестиций Big Fund III. Хотя самый продвинутый из имеющихся в продаже продуктов SMEE работает на 90-нм техпроцессе, в центре внимания находятся его сканеры глубокого ультрафиолетового излучения (DUV) следующего поколения SSA/800-10W, которые теоретически способны производить чипы на 28-нм техпроцессе.
Несмотря на неоднократные заявления о скором выпуске, машина до сих пор не появилась в официальном списке продуктов SMEE, и аналитики скептически относятся к её готовности к массовому производству и широкому коммерческому распространению.
Прогрессу SMEE препятствуют не только внутренние технические проблемы, но и сильная зависимость от иностранных компонентов для критически важных элементов, таких как оптические системы и мощные эксимерные лазеры. Эти компоненты чрезвычайно сложны в производстве, и ASML является единственным получателем сверхточных зеркал, производимых немецкой компанией Zeiss SMT.
Понимая, что SMEE сама по себе не решит проблему, Китай переходит к «общенациональному подходу с параллельными путями», который включает в себя Naura Technology Group, крупнейшего в Китае производителя полупроводникового оборудования, который, по сообщениям, запускает секретную программу исследований в области литографии.
Китай одновременно инвестирует в нетрадиционные технологии литографии, чтобы стратегически защититься от потенциальных рисков.
Стратегия включает в себя расширение границ самовыравнивающегося четырёхкомпонентного формирования рисунка (Self-Aligned Quadruple Patterning, SAQP)¹, что технически осуществимо для 5-нм техпроцесса, но сопряжено с чрезвычайной сложностью процесса и увеличивает вероятность возникновения дефектов.
Более радикальной альтернативой является литография методом наноотпечатка (NIL)², в которой для переноса узоров используется физический штамп, а не свет. Это позволяет добиться высокого разрешения ниже 10 нм при гораздо меньших затратах по сравнению с EUV.
Согласно рыночным прогнозам, в Китае ожидается значительный рост систем NIL, что свидетельствует о крупных государственных инвестициях. Однако серьёзным недостатком NIL остаётся проблема обеспечения нанометрового выравнивания между несколькими слоями с рисунком для сложных логических микросхем.
В рамках многочисленных проектов, поддерживаемых государством, также изучается технология EUV с нуля, что подчёркивает важность решения этой проблемы.
Не менее важной и трудноразрешимой проблемой является зависимость Китая от программного обеспечения для автоматизации проектирования электроники (EDA) — цифровой основы всех современных микрочипов.
На рынке доминирует трио американских компаний — Synopsys, Cadence и подразделение EDA компании Siemens, на долю которых приходится более 80 % китайского рынка. Эти комплексные программные пакеты незаменимы при разработке современных чипов, и даже знаменитые китайские процессоры Kirin от Huawei разрабатываются с использованием иностранных инструментов EDA. Эта зависимость стала особенно очевидной, когда администрация Трампа ввела полный запрет на использование в США передовых инструментов EDA, который был отменён два месяца спустя.
Этот разворот произошел в обмен на то, что Китай ослабил контроль за экспортом критически важных редкоземельных минералов, что свидетельствует о взаимосвязанности технологической войны не только в сфере технологий. Несмотря на отмену запрета, сохраняется стратегическая неопределённость, поскольку угроза повторного введения ограничений остаётся.
Пекин направляет значительную государственную поддержку, усиленную за счёт Big Fund III, на развитие отечественных компаний в сфере EDA, таких как Empyrean Technology и Primarius Technologies.
Однако существенный разрыв в технологиях и экосистеме сохраняется. Хотя китайские фирмы EDA заявляют о поддержке продвинутых узлов, обычно это относится к отдельным инструментам, а не к полным интегрированным платформам. Им не хватает «критической проверки в реальном мире”, поскольку программное обеспечение EDA развивается благодаря многолетней совместной работе и обратной связи с передовыми литейными заводами, такими как TSMC, — отношений, которых в настоящее время не хватает китайским фирмам.
Как ни странно, санкции США могут непреднамеренно создать замкнутый рынок, вынудив китайских разработчиков использовать отечественное программное обеспечение и обеспечив необходимую обратную связь для его улучшения.