eng
Выпуск #2/2010
М.Макушин.
Мировой рынок микроэлектроники после кризиса: новые реалии и старые проблемы
Мировой рынок микроэлектроники после кризиса: новые реалии и старые проблемы
Просмотры: 4901
Нынешний кризис затронул полупроводниковую промышленность меньше, чем другие отрасли обрабатывающей промышленности. Одновременно с выходом отрасли из спада наблюдается процесс дальнейшей консолидации ее производственной базы. На рынке микроэлектроники все большее значение приобретают крупные игроки. Правда, это пока не исключает возможности появления на рынке новых компаний и существенного изменения расстановки сил.
Общие тенденции
Гуд бай закон Мура?
Сегодня основные тенденции развития мировой полупроводниковой промышленности – это продолжающееся повышение значения бизнес-модели "разрабатывающая–производящая компания" (fabless-foundry), рост издержек производства при освоении новых технологий со все меньшими топологическими нормами, отказ изготовителей от разработки собственных базовых технологических процессов и формирование "экосистем", предоставляющих своим участникам существенные конкурентные преимущества. И, по-видимому, в итоге эти тенденции к 2015 году приведут к прекращению действия закона Мура, лежавшего в основе развития полупроводниковой промышленности на протяжении последних 40 лет. К тому времени затраты на технологическое оборудование возрастут настолько, что массовое производство приборов с проектными нормами менее 18 нм будет экономически неэффективным. По мере масштабирования и достижения 20–18-нм топологии рост затрат на оборудование "запрет" закон Мура в лабораториях и приведет к кардинальным изменениям в экономике полупроводниковой промышленности.
Хотя первоначально закон Мура в основном соблюдался при производстве микросхем, НИОКР также следовали ему. Прекращение действия закона предсказывали много раз, но, как правило, при этом имелись в виду фундаментальные технические ограничения или физические пределы характеристик полупроводниковых материалов. В последнее время все больше внимания уделяется экономическому аспекту конца "эпохи Мура" – лишь немногие крупные изготовители микросхем могут позволить себе чрезвычайно высокие затраты на НИОКР и проектирование приборов следующих поколений. Еще меньше изготовителей экономически способны открывать заводы по производству новых приборов. Таким образом, очевидно, действие закона Мура прекратится раньше, чем будут достигнуты физические пределы характеристик современных полупроводниковых материалов.
До сих пор объем прибыли от продаж приборов каждого нового технологического поколения традиционно быстро уменьшался с появлением следующего поколения, спрос на который быстро рос. Однако по мере роста затрат на новое производственное оборудование период окупаемости изделий нового поколения и достижения пика прибыли становится все более длительным (рис.1). Действительно, по оценкам компании iSuppli, сейчас объем прибыли от продаж 90-нм микросхем после достижения пика в 2007 году быстро уменьшается. При этом срок получения достаточно больших доходов от продаж следующего, 65-нм, поколения микросхем увеличится. Таким образом, теперь основным двигателем развития полупроводниковой промышленности становится экономика, а не собственно технологический прогресс. Соответственно, изготовителям выгодно как можно дольше затягивать выпуск изделий текущего поколения. В результате теперь в центре внимания компаний не скорейший переход к следующему технологическому поколению, а возможность получения средств для поддержания существующего поколения. И, по мнению специалистов iSuppli особое место среди способов сохранения существующих технологических поколений занимает формирование трехмерных структур, позволяющих размещать большее число транзисторов в одном приборе [1].
Немного о стимулировании
В 2009 году в финансирование мер по стимулированию мировой экономики было вложено 1,92 трлн. долл., при этом 38% этой суммы пришлось на долю азиатских стран. Это дало кратковременный положительный эффект, но в итоге привело к увеличению долговой нагрузки стран, проводивших эту политику [2]. В области высокотехнологичных отраслей промышленности показательны примеры США и КНР. Начавшееся в США еще при Буше-младшем "вкачивание" денег в "проблемные" компании в основном затронуло финансовый сектор, автомобильную промышленность и ряд других отраслей. Полупроводниковая промышленность страны нуждалась не в денежных вливаниях, а в увеличении федеральных отчислений на НИОКР и в постоянно действующих налоговых скидках на НИОКР (20% валовых отчислений компании на НИОКР в последующие четыре года). После многолетней борьбы последнее требование весной 2009 года было удовлетворено. В Европе, кстати, помощь полупроводниковым и электронным фирмам в основном оказывалась в виде льготных займов, то же можно сказать и о Южной Корее.
Достаточно эффективной была государственная помощь по преодолению мирового кризиса в КНР – для противодействия спаду в экономике вследствие сокращения экспорта правительство приняло меры по стимулированию внутреннего спроса [3]. С конца 2007 года в трех провинциях страны проводилась программа, предусматривающая 13%-ное субсидирование электронной техники, закупаемой сельским населением. С февраля 2009 года эта правительственная программа субсидирования закупаемых сельскими жителями телевизоров, холодильников, морозильных камер, стиральных машин, мобильных телефонов, обогревателей, индукционных и СВЧ-печей была распространена на всю страну. Субсидии по программе предоставлялись только на модели изделий поставщиков, которые в ходе публичных переговоров о заключении подрядов на поставку (публичных торгов), были сертифицированы. После нескольких туров публичных торгов многие поставщики электронной техники и комплектующих к ней могли найти себя в списках этих сертифицированных поставщиков. По оценкам исследовательской компании Gartner, за счет стимулирования спроса объем продаж бытовой электроники в Китае в 2009 году должен был увеличиться на 20% (соответственно, увеличится и потребление микросхем). По структуре субсидируемых продаж выявлено, что сельские жители отдают предпочтение дорогой продукции с высокими эксплуатационными характеристиками. Очевидно, с учетом роста средних доходов сельского населения КНР эта тенденция сохранится.
Отчисления на НИОКР
Согласно подготовленному Баттельским мемориальным институтом и журналом R&D Magazine прогнозу мирового уровня финансирования НИОКР в 2010 году (2010 Global R&D Funding Forecast), в рассматриваемый год объем затрат на НИОКР в мире увеличится на 4% и достигнет 1,156 трлн. долл. (В 2009 году рост в основном был обусловлен увеличением Китаем и Индией на 7,5% объема финансирования НИОКР.) В США ожидается рост на 3,3% (до 401,9 трлн. долл.), в Европе – только на 0,5% (до 268,5 млрд. долл.).
Финансирование промышленных НИОКР в США (с учетом средств, выделяемых академическим институтам и бесприбыльным организациям) в 2010 году превысит уровень 2009-го (275,3 млрд. долл.) и достигнет 283,0 млрд. долл. Однако уровень 2008 года в 289,1 млрд. долл. превзойден не будет. На промышленные исследования приходится 64,8% общих затрат США на НИОКР. При этом ~40% промышленных НИОКР проводятся в области радиоэлектроники, доля микроэлектроники в этих НИОКР составляет 36–40%. В целом в 2010 году ожидается рост финансирования НИОКР в обеих частях американского континента (США, Канаде, Мексике, Бразилии и Аргентине), а также в Европе и некоторых азиатских странах. Япония, традиционно занимавшая на рынке электроники второе место после США, может уступить свои позиции КНР и Индии.
Несмотря на мировой кризис, темпы роста отчислений на НИОКР в КНР и Индии оставались положительными, хотя слегка снизились. В 2010 году ожидается, что они вновь увеличатся [2].
Состояние производственной
базы микроэлектроники
В последние годы в мировой производственной базе микроэлектроники произошли значительные изменения. Лишь немногие компании сохранили свою производственную базу – многие интегрированные изготовители приборов (IDM) стали использовать или так называемую стратегию "легких активов" (fab-lite), или отказ от собственного производства. Fabless-компании увеличили свою долю в полупроводниковой промышленности, а кремниевые заводы усилили контроль производства. Что дальше? По данным исследовательской корпорации IC Insights, в 2010 году можно ожидать следующее:
новые компании по разработке изделий микроэлектроники с собственными заводами не появятся из-за слишком высоких финансовых барьеров, препятствующих выходу на рынок. В результате для большинства вновь образуемых компаний (startups) микроэлектронная промышленность окажется труднодоступной (барьеры выхода на рынок со своей продукцией растут и для компаний, не имеющих собственного производства);
усилится переход к модели fab-lite (консервативные капиталовложения кремниевых заводов будут способствовать улучшению ценовой обстановки для них);
сохранится низкий уровень капиталовложений по отношению к объему продаж (это вызовет увеличение коэффициента использования мощностей полупроводниковых заводов и ценовых возможностей производителей микросхем);
переход к обработке пластин диаметром 450 мм задержится. Кризис привел к увеличению сроков реализации этих планов, и в ближайшие пять лет такой переход, вероятно, не произойдет.
В результате в долгосрочной перспективе можно ожидать стабильного повышения среднегодового темпа прироста продаж микросхем в сложных процентах (CAGR) на 8–10% [4].
По данным Международной организации поставщиков оборудования и материалов для производства полупроводниковых приборов (SEMI), в 2009 году мировые капиталовложения изготовителей микросхем составили 15,5 млрд. долл., что на 49,5% ниже уровня 2008 года. Ожидается, что в 2010-м они увеличатся на 65,9% — до 25,7 млрд. долл. Значительную часть капиталовложений отрасли произведут Samsung, Intel, TSMC, Flash Alliance, GlobalFoundries и Inotera. Но большая часть компаний не будет строить новые заводы и приобретать новые мощности, поскольку они в первую очередь заинтересованы в закупке оборудования, необходимого для модернизации уже существующих технологических линий. В 2008 году ожидалось, что в 2010-м начнется строительство 14 новых полупроводниковых заводов, а также продолжится или возобновится реализация пяти ранее замороженных или отложенных проектов, но в 2009 году не сообщалось ни об одном дополнительном проекте сооружения новых заводов в 2010 году. Возможно, возобновится реализация замороженных проектов, по которым уже выполнены сколь-либо значимые работы. Вероятно, это будет всего один, наиболее прибыльный, проект. Кризис изменил все планы.
Насколько известно, до конца 2010 года в целом будет закрыто 49 производств (часть из них уже была закрыта в 2009 году). Общий объем действующих мощностей в 2009 году уже сократился на 4–5%. Ожидается, что в 2010 году этот показатель вырастет на 4–5%, но вследствие тенденций последних лет за период 2008–2010 годы объем установленных мощностей не увеличится, а скорее наоборот. К чему это приведет? Крупные поставщики полупроводникового оборудования станут сильнее, мелкие – будут либо поглощены, либо исчезнут.
После 31%-ного сокращения рынка оборудования для производства полупроводниковых приборов в 2008 году в 2009-м ожидалось падение еще на 46%. В итоге мировой объем продаж нового оборудования в 2009 году, согласно оценкам, должен был составить 16,0 млрд. долл. Это крупнейшее сокращение продаж с 1991 года, когда SEMI начала вести соответствующую статистику. Однако в 2010 году рынок полупроводникового оборудования вырастет примерно на 53% — до 24,5 млрд. долл., а в 2011-м еще на 28% — до 31,2 млрд. долл. [5].
Следует отметить и тенденцию к отказу изготовителей от разработки собственных базовых технологических процессов, наличие которых уже не является конкурентным преимуществом компании. Это связано с ростом затрат (310–400 млн. долл. на освоение технологии с 90–65-нм проектными нормами и 600–900 млн. долл. – с 45–32-нм нормами). Именно 45-нм топология оказалась барьером, который не смогли преодолеть компании Infineon Technologies, NXP, STMicroelectronics и многие другие. Теперь эти компании создают базовые процессы в коалиции с другими фирмами и при проектировании микросхем активно сотрудничают с изготовителями конечных электронных систем. Похоже, что начинается новый виток развития микроэлектроники – после преобразования отрасли из вертикально-интегрированной в горизонтильно-интегрированную в 1980-е годы вновь усиливаются вертикальные связи.
По мере укрепления взаимосвязи между проектировщиками и разработчиками новых технологий с одной стороны, и усиления роли модели fabless-foundry с другой, начали формироваться экосистемы. Это сообщество компаний, связанных не только общей программой НИОКР, как консорциум, но и устойчивыми производственно-технологическими связями. В рамках экосистемы распределяются затраты на создание базовых технологических процессов, что облегчает нагрузку каждого из ее участников. Поставщики САПР, интеллектуальной собственности (IP), разработчики (fabless) и производители (foundry) микросхем активно сотрудничают с целью обеспечения приемлемого выхода годных изделий и быстрого освоения их серийного производства. Выгода foundry – большая уверенность в загрузке мощностей, а fabless – в получении гарантированного доступа к современным производственным мощностям, что становится все более важным конкурентным преимуществом. Поставщики САПР и IP извлекают выгоды из гарантированного сбыта своей продукции и включения в процесс разработки базовых методов проектирования микросхем. Вхождение в экосистему облегчает компаниям выживание в конкурентной борьбе. Возникает вопрос: а не являются ли экосистемы средством создания сверхкорпораций в обход существующих антимонопольных законодательных актов?
Мировой рынок изделий микроэлектроники
В целом мировые доходы от продаж микросхем в 2009 году по сравнению с 2008-м сократились на 10,5%. Особенно резкое падение продаж наблюдалось в первом квартале 2009 года в результате продолжающейся тенденции к ухудшению конъюнктуры рынка, проявившейся в четвертом квартале 2008 года.
По итогам 2009 года роста продаж среди десяти ведущих изготовителей удалось добиться только двум компаниям – Samsung Electronics и Hynix Semiconductor (табл.1). Но это объясняется существенным сокращением в 2008 году производства основных изделий этих компаний (микросхем ДОЗУ и флеш-памяти NAND-типа). Поэтому рост цен и спроса на рынке микроэлектроники не мог не отразиться положительно на объеме их продаж. Первое место на рынке микроэлектроники, несмотря на падение продаж, по-прежнему (18-й год подряд) занимает компания Intel. К тому же, ей удалось увеличить контролируемую долю рынка. Потери компании Infineon, которая с шестого места опустилась на десятое, связаны с сокращением объема продаж микросхем памяти (в основном в связи с банкротством ее дочерней фирмы Qimonda в 2009 году) и микросхем для проводных систем связи. Без учета Qimonda продажи Infineon уменьшились на 16,1%.
Среди 25 ведущих изготовителей, не вошедших в первую десятку, наибольший рост продаж отмечается у тайваньской корпорации MediaTek (21,4%). Это обусловлено производством микросхем для смартфонов, Blue-ray/DVD-плееров, цифрового телевидения и чипсетов для накопителей на оптических дисках. Ожидается, что в 2010 году продажи микросхем компании возрастут на 25–30%.
Наибольший прирост продаж (45% в четвертом квартале 2009 года и, по оценкам, более 50% в 2010-м) ожидается на рынке полупроводниковых приборов КНР [6].
Рынок ДОЗУ как зеркало ситуации в отрасли
Состояние рынка
Полупроводниковая промышленность, как и другие отрасли, пострадала от мирового финансового кризиса и последовавшей за ним рецессии. Наибольший удар испытал сектор памяти, где избыточное предложение привело к спаду продаж уже в начале 2008 года – еще до наступления глобального мирового кризиса [7]. Так, если в 2007 году продажи микросхем ДОЗУ составляли 31,5 млрд. долл., то в 2008-м они сократились до 23,6 млрд. долл., а по итогам 2009 года продажи оцениваются в 20,2 млрд. долл. Практически все поставщики микросхем памяти – ДОЗУ, флеш-памяти NAND- и NOR-типов – испытали серьезные трудности. Роста продаж ДОЗУ в 2009 году удалось добиться только компаниям Samsung Electronics и Hynix.
Как уже упоминалось, летом 2009 года прекратила свое существование компания Qimonda [6]. Стоит отметить, что в декабре 2008 года правительство Земли Саксония было готово предоставить Qimonda срочную ссуду в размере 200 млн. долл. Однако руководство компании настаивало на помощи в виде несвязанного кредита в размере 400 млн. долл. Правительство Саксонии не пошло на это и перебросило средства, зарезервированные для Qimonda, на развитие многоцелевой исследовательской инициативы "Первоклассный кремниевый кластер" (Cool-Silicon-Cluster) – пятилетней программы, ориентированной на снижение энергопотребления микросхем и средств информационной технологии, а также на стимулирование высокотехнологичных компаний и занятости в районе Дрездена – "Кремниевой Саксонии" – с привлечением широкого круга заинтересованных предприятий [8].
Под вопросом судьба крупного производителя ДОЗУ – компании Elpida Memory (Япония), запросившей помощи у правительства страны. Меняется состав владельцев второго по величине производителя ДОЗУ – компании Hynix Semiconductor, владельцы акций которой в лице южнокорейских банков в стремлении получить максимальную прибыль подыскивают покупателя 26% акций, которыми они владеют.
Для восстановления рентабельности производства микросхем памяти неизбежно потребуется сокращение числа их поставщиков (за счет консолидации) и капиталовложений. По-видимому, в каждом из секторов рынка микросхем памяти останутся два-три крупных изготовителя, которым придется отказаться от чрезмерных и несвоевременных инвестиций, лучше заботиться об обеспечении рентабельности и положительности денежных потоков (positive cash flow — превышение денежных поступлений над денежными платежами). Поставщики должны будут более рационально подходить к вопросам масштабирования и ценообразования продукции.
По данным тайваньской компании DRAMexchange Technology, специализирующейся в области исследования рынка оперативной памяти, капиталовложения изготовителей ДОЗУ в 2010 году могут вырасти на 80% и составить 7,85 млрд. долл. (против 4,3 млрд. долл. в 2009-м) [9]. Но они по-прежнему будут ниже обычного для последнего десятилетия уровня в 10 млрд. долл. (Рекордными с точки зрения капиталовложений изготовителей ДОЗУ были 2006 и 2007 годы – 16,5 млрд. и 21,4 млрд. долл., соответственно.) Увеличение капиталовложений до 10–12 млрд. долл. ожидается лишь в 2011–2012 годы. Компания DRAMexchange также указывает, что суммарные капиталовложения ряда тайваньских изготовителей ДОЗУ могут превзойти этот показатель компании Samsung [10]. Так, капиталовложения корпорации Inotera Memories в 2010 году увеличатся в три раза и составят 1,385 млрд. долл. А совместные капиталовложения этой корпорации и компании Nanya Technology, предприятиями которых владеет тайваньская бизнес-группа Formosa Plastics Group, достигнут 1,8 млрд. долл. С учетом других тайваньских поставщиков ДОЗУ, таких как Powerchip Semiconductor, Rexchip, ProMOS и Winbond, общие капиталовложения тайваньских компаний составят 2,7 млрд. долл., в то время как Samsung предполагает вложить в развитие производства ДОЗУ 2,6 млрд. долл.
Что касается других ведущих изготовителей ДОЗУ, то капиталовложения Hynix и ее совместного предприятия в КНР в 2010 году составят 1,3 млрд. долл., что вдвое больше, чем в 2009 году. Инвестиции компании Micron Technology – крупного производителя ДОЗУ и флеш-памяти – в расширение производства в 2010 году составят всего 500 млн. долл. [11].
Активизировалась консолидация компаний, присутствующих на рынке микросхем памяти. Так, в начале 2010 года компания Micron Technology приобрела Numonyx (крупного поставщика флеш-памяти NOR-типа, ведущего также разработку памяти на эффекте фазового изменения состояния – PRAM).
Процесс консолидации особенно характерен для тайваньской промышленности микросхем оперативной памяти, представленной средними и мелкими компаниями. Правда, консолидация здесь не всегда проходит гладко. Так, компании Powerchip, ProMOS и Rexchip предполагали объединиться с Taiwan Memory Corp (которая формировалась по инициативе правительства), недавно переименованной в Taiwan Innovation Memory Co. (TIMC), в совместное предприятие с целью увеличения номенклатуры своей продукции и расширения НИОКР в области микросхем памяти. При этом технологическим партнером TIMC должна была стать Elpida Memory (Япония). Однако в связи с ростом цен на ДОЗУ до уровня, обеспечивающего покрытие производственных издержек большинства изготовителей, как консолидация мелких поставщиков в рамках нового СП, так и переговоры с технологическими партнерами были затруднены. В ноябре 2009 года при первых признаках стабилизации рынка тайваньский парламент отклонил запрос правительства о выделении 1,5 млрд. долл. на формирование этого предприятия [12]. По-видимому, отказ от поддержки этого СП приведет к тому, что малые и средние поставщики ДОЗУ не смогут выжить, особенно в условиях высокой нестабильности рынка. Действительно, по мере перехода крупных изготовителей к освоению производства микросхем памяти следующих поколений и снижения своих издержек, малые производители вновь окажутся в невыгодных условиях. Но тогда думать о слиянии или о продаже акций, очевидно, будет слишком поздно.
Содружество Nanya Technology/Inotera Memories, сумевшее при поддержке Formosa Plastics Group привлечь достаточно средств для освоения 50-нм технологии, рассчитывает при поддержке компании Micron Technology продолжить технологические разработки как 50-нм технологии, так и освоить производство новых изделий с 40-нм проектными нормами.
Тенденции в области развития микросхем ДОЗУ
С технологической точки зрения главной тенденцией на рынке ДОЗУ будет переход к массовому производству новых синхронных DDR3 ДОЗУ, которые со второго квартала 2010 года должны доминировать на рынке и превзойти по объему продаж лидирующие до сих пор в качестве основного типа памяти ПК синхронные DDR2 ДОЗУ. Доля общей емкости отгружаемых микросхем DDR3 памяти во втором квартале 2010 года составит 50,9% против 1% во втором квартале 2008 года (табл.2). В конце 2010 года этот показатель может увеличиться до 71%. Это объясняется тем, что DDR3 СДОЗУ превосходят DDR2 схемы по скорости передачи данных на 50%, а их потребляемая мощность на 30% ниже. Пользователям ПК это, прежде всего, позволит увеличить быстродействие, а пользователям ноутбуков – еще и увеличить срок службы батарей.
К основным факторам, подталкивающим промышленность к переходу к DDR3 СДОЗУ, помимо совершенствования их технологии, можно отнести появление новых многоядерных микропроцессоров компании Intel. Так, последнее поколение микропроцессорной архитектуры Nehalem компании предусматривает наличие контроллера памяти, поддерживающего только память DDR3. Однако несмотря на то, что стоимость DDR2 для изготовителей ПК в последние месяцы 2009 года росла из-за ограниченного их предложения, эти схемы до конца 2010 года сохранят хотя и сокращающуюся, но значительную долю рынка. Этот фактор и, конечно, мировая рецессия привели к тому, что высказанное ранее мнение многих производителей микросхем памяти, в том числе и ведущего поставщика – компании Samsung Electronics, – согласно которому DDR3 может стать основным типом технологии памяти уже к концу 2009 года, не оправдалось [13].
Итак, как в полупроводниковой промышленности в целом, так и в секторе микросхем памяти наблюдается тенденция к консолидации. Возникает вопрос: а возможно ли в современных условиях выйти на рынок полупроводниковых приборов в качестве серьезного игрока?
Создавать специализированные зоны или покупать действующие компании?
Попытки наладить производство полупроводниковых приборов с целью освоения высоких технологий и захвата части рынка вслед за американскими, европейскими и японскими компаниями с начала 1980-х годов предпринимали тайваньские, южнокорейские, сингапурские, китайские, малазийские изготовители и представители ряда других стран. Достаточно условно (по первым этапам) можно выделить две стратегии выхода на рынок – формирование специализированных структур и покупка уже существующей компании. Первый подход, как правило, ориентирован на развитие новой отрасли национальной экономики, а второй до последнего времени был связан с локальными коммерческими проектами.
Наиболее яркий пример первого подхода – создание в середине 1980-х годов научно-промышленного парка Синчу в северной части Тайваня. В экологически благоприятном районе за счет государства была создана необходимая инфраструктура, правительство приняло пакет мер по стимулированию развития производственной базы и реализации программ НИОКР, в том числе с участием иностранных фирм и государственных научно-исследовательских организаций. Интересно отметить, что часть первых отечественных компаний "отпочковались" от государственного Института промышленно-технологических исследований (ITRI). Точнее, предприятия были созданы на базе опытных мощностей по завершении конкретных программ НИОКР. К таким компаниям относятся UMC (первый завод начал работать в 1979 году), TSMC (первый завод и центр конструирования появились в 1986 году), Vanguard International Semiconductor Corp., VIS и т.п. Например, компания VIS была основана в декабре 1994 года на базе лаборатории ITRI, где была отработана субмикронная технология изготовления микросхем на 200-мм пластинах. Доля тайваньского правительства в компании VIS составила 32%, остальные 68% пришлись на долю консорциума, в который вошли 17 компаний во главе с TSMC (26% акций). Первоначальная капитализация компании VIS была равна ~600 млн. долл.
До конца 1990-х годов на Тайване было создано еще два научно-промышленных парка, в которых, помимо вопросов проектирования и производства микросхем, большое внимание уделялось разработке функциональных узлов и электронных систем, а также МЭМС и нанотехнологиям. Таким образом, на Тайване расположены два крупнейших кремниевых завода (TSMC и UMC), на долю которых в 2009 году пришлось более 62% мирового объема рынка услуг кремниевых заводов. Кроме того, на острове работает ряд изготовителей микросхем оперативной памяти, логических устройств и других приборов. Электронная промышленность острова занимает устойчивые позиции в области производства материнских и печатных плат, ЖК-дисплеев/панелей и т.п.
Тайвань дал хороший пример и второго подхода: в 1999 году созданная тайваньскими предпринимателями в Кремниевой Долине компания VIA Technologies купила отделения Cyrix и Centaur корпорации National Semiconductor и вышла на рынок микропроцессоров. Сейчас VIA Technologies занимает третье место (после Intel и AMD) в секторах микропроцессоров для настольных и мобильных ПК (0,3% и 0,4% соответственно) [14].
В последние три-пять лет наиболее крупными и значимыми программами, нацеленными на выход на мировой рынок полупроводниковых приборов, стали индийский проект создания "Города заводов" (Fab City), проект "Дубайский кремниевый оазис" (ОАЭ), а также образование корпорации GlobalFoundries.
Проект Fab City (2005–2008 годы) появился в связи с намерением Индии развивать местную полупроводниковую промышленность. По оценкам индийской ассоциации полупроводниковой промышленности (ISA), рынок электронной продукции страны к 2015 году должен достичь 363 млрд. долл. при среднегодовых темпах прироста в период 2007–2014 годы ~30%. В 2005 году доход электронной промышленности Индии в целом составил 3,2 млрд. долл. В структуре затрат на проектирование микросхем приходилось 18%, на печатные платы — 4%, на разработку ПО (особенно встраиваемого, где у Индии традиционно сильные позиции) — 48%. К 2015 году, согласно оценкам, доход электронной промышленности увеличится до 43 млрд. долл. Производство электронных систем в стране за период 2005–2015 годы увеличится с 10,99 млрд. до 155 млрд. долл. Наибольшие темпы роста будут наблюдаться для средств связи, информационных систем и бытовой электроники. Таким образом, существовали хорошие условия для развития местного производства ИС.
Предполагалось, что Индия не приступит сразу к изготовлению 90- или 65-нм схем, а начнет собственное производство микросхем с проектными нормами 0,18- или 0,13-мкм. При этом в первую очередь планировалось наращивать проектирование конечных электронных систем и микросхем типа система на кристалле. Задача проекта Fab City заключалась в том, чтобы к концу 2009 года Индия стала "самодостаточной" в области производства полупроводниковых приборов. Согласно проекту, который воплощал в жизнь консорциум SemIndia, в Хайдарабаде должны были быть построены заводы по обработке 200- и 300-мм пластин по технологиям компании AMD. Переговоры с местными властями о строительстве новейшего завода по производству и тестированию микросхем вела и компания Intel. Несколько тайваньских компаний также проявили интерес к освоению производства полупроводниковых приборов в Индии [15].
С целью поощрения изготовителей полупроводниковых приборов, ЖК-дисплеев, солнечных элементов и другой продукции электроники за счёт создания новых производственных мощностей, предприятий и т.п. Министерство связи и информационных технологий Индии в сентябре 2007 года подготовило "Программу специальных мер комплексного стимулирования" (Special Incentive Package Scheme, SIPS). Согласно этой программе, правительство должно в течение 10 лет компенсировать 20% затрат производителей, заводы которых расположены в специальной экономической зоне. Пороговый объем инвестиций, необходимых для получения этих льгот, составлял ~600 млн. долл. для поставщиков микросхем и 250 млн. долл. для изготовителей других изделий. При этом предусматривался полный цикл изготовления микросхем. Заводы по производству ЖК-дисплеев, плазменных панелей, солнечных элементов и т.п. рассматривались как "экосистемные" подразделения. Заявки на одобрение правительству представлял оценочный комитет SIPS. Рассматривались заявки только тех компаний, которые могли привлечь инвестиции. Считалось, что SIPS может сыграть такую же роль в развитии производства электроники в Индии, как и программа "Индийские парки программного обеспечения" (Software Parks of India), проводившаяся с 1992 года с целью увеличения экспорта ПО. Эта программа позволила в сжатые сроки увеличить сложность ПО и многократно нарастить объемы его экспорта.
Поначалу программа SIPS развивалась успешно. Инвесторы наметили простую стратегию развития консорциума SemIndia: сначала превратить одно из его ведущих отделений – SemIndia Systems – в прибыльное предприятие. Это был первый индийский изготовитель, который в первый же год поставил на рынок более 1 млн. широкополосных модемов ADSL2+. Его годовой доход в 2007 году превысил 25 млн. долл., а в 2008-м – 80 млн. долл. Однако компании, вошедшие в консорциум, так и не выработали четкой стратегии развития производственных мощностей. Полупроводниковая промышленность – очень динамичная и циклично развивающаяся капиталоемкая отрасль, с периодическими спадами, и вовлеченные в нее компании должны управлять своими инвестициями, размещением производственных мощностей, созданием новых заводов и снятием с производства устаревших технологий в как можно более сжатые сроки. Но компании консорциума так и не поняли, как управлять этой динамичной промышленностью Индии. Кроме того, затраты на проводимую концерном SemIndia программу в октябре 2005 года, составлявшие 3 млрд. долл., к 2008-му возросли до 7 млрд. долл. Перед производителями встал вопрос: зачем тратить такие деньги на создание чего-то с нуля, при этом с элементом риска, когда за те же деньги можно купить уже функционирующего изготовителя микросхем? Правда, ни одну западную полупроводниковую компанию они так и не купили. Да, программа SIPS предусматривала ряд существенных льгот, включая государственные дотации в объеме 25%-ных капиталовложений в заводы по обработке пластин, не расположенные в специальных экономических зонах, и 20% – в заводы, входящие в такие зоны. Однако форма их предоставления оказалась слишком туманной. Индийское правительство постоянно задерживало оглашение правил игры (подробности о финансовой политике программы появились только через полгода после ее презентации), а условия формирования и введения в силу пакета мер по стимулированию развития микроэлектроники не были точно сформулированы. Кроме того, не был рассмотрен вопрос поощрения промышленных НИОКР – одного из основных условий развития местной промышленности. К тому же, индийские производители не нашли такие изделия, которые не могли бы поставлять на мировой рынок китайские изготовители. И после того, как Intel в конце 2007 года объявила о планах создания в КНР завода по изготовлению микросхем на 300-мм пластинах по 65-нм технологии (завод уже действует), большинство экспертов сошлось в мнении, что "индийская мечта о крупных полупроводниковых предприятиях мертва". Часть мощностей, сооружение которых было начато, были перепрофилированы на выпуск солнечных элементов и другой фотоэлектрической продукции.
То же произошло и с другим заводом, который планировала построить компания India Electronics Manufacturing Corp. (IEMC). Южнокорейский инвестор – фирма June Min – отказалась от планов ввода в строй завода по выпуску полупроводниковых приборов в Хайдарабаде в пользу создания там же производства фотоэлектрической продукции. Компания Hindustan Semiconductor Manufacturing Corp. (HSMC) и ее партнер, Infineon Technologies, объявившие в 2007 году о намерении инвестировать в первую фазу строительства в Индии полупроводникового завода 1 млрд. долл., так и не подали официальную заявку правительству на получение льгот в соответствии с программой SIPS [16]. Правда, по итогам успешного для корпорации GlobalFoundries 2009 года в Индии снова заговорили о создании собственного современного полупроводникового производства.
Успешнее закончились попытки Объединенных Арабских Эмиратов освоить современное полупроводниковое производство. В вопросах обороны, безопасности, внешней политики, крупных инвестиционных программ и ряде других аспектов Эмираты проводят единую политику, объединяя свои ресурсы. Одним из таких аспектов является освоение высоких технологий с целью ослабления зависимости экономики ОАЭ от экспорта нефти и обеспечения перспектив развития, и здесь наиболее активно действуют эмираты Абу-Даби и Дубай. Впервые ОАЭ попытались выйти на рынок полупроводниковых приборов с помощью компании Intel. В рамках совместных работ с инвестиционными институтами эмирата Дубай на территории земли Бранденбург предполагалось создать предприятие по освоению SiGe-технологии стоимостью 1,5 млрд. долл. Но начатое в феврале 2002 года строительство было законсервировано и возведенные корпуса предприятия так и не были оснащены. Так что ни в 2003 году, ни позднее завод работать не начал.
Следующим шагом прорыва ОАЭ в высокие технологии стала реализация в 2004–2006 годы проекта по созданию "Дубайского кремниевого оазиса" (Dubai Silicon Oasis, DSO). Этот технологический парк общей площадью в 7,2 млн. м2 был ориентирован на разработку и производство микросхем и полупроводниковых приборов. Девиз проекта: "Построй, и они сами придут". Общая стоимость проекта составляла 1,3 млрд. долл. Для привлечения в парк иностранных компаний высокой технологии и квалифицированных кадров был установлен безналоговый режим и ряд дополнительных льгот. Так, на первом этапе сооружения парка, завершившемся в 2007 году и стоившим 300 млн. долл., привлекаемым в парк разрабатывающим компаниям (fabless) и группам разработчиков бесплатно предоставлялись (для совместного пользования) лицензии на инструментальные средства САПР, закупленные на государственные средства у компаний Mentor Graphics, Synopsys и других. В целом, в рамках первого этапа в DSO был сформирован комплекс центров по проектированию микросхем, МЭМС, конечных систем, а также разработки ПО. Кроме того, была подготовлена к развертыванию инфраструктура под производство полупроводниковых приборов.
На втором этапе реализации проекта DSO предусматривалось создание собственно производственной составляющей "Оазиса". Однако из-за кризиса и избытка в мире мощностей по производству микросхем до сих пор в DSO не удалось привлечь ни одного изготовителя микросхем, хотя переговоры велись более чем с десятком корпораций.
В этих условиях для выхода на мировой рынок полупроводниковых приборов во второй половине 2008 года было решено приобрести через государственую инвестиционную компанию Advanced Technology Investment (ATIC) производственную базу корпорации AMD и создать с ней совместное предприятие – GlobalFoundries (доли ATIC и AMD – 65,8% и 34,2% соответственно). В первой половине 2009 года эта сделка, затраты на которую составили ~12 млрд. долл., была завершена. При этом только на модернизацию дрезденского и строительство нью-йоркского заводов по обработке 300-мм пластин было выделено до 6 млрд. долл. Осенью 2009 года за 3,2 млрд. долл. был приобретен кремниевый завод компании Chartered Semiconductor Manufacturing в Сингапуре [17]. С учетом поглощения этой компании можно говорить о том, что в первый же год существования компания GlobalFoundries по объему продаж (2,605 млрд. долл.) заняла третье место на рынке услуг кремниевых заводов, отстав от UMC всего на 8% . Наиболее устойчивы ее позиции по мощностям обработки 300-мм пластин (рис.2). Руководство ATIC и другой государственной инвестиционной компании Mubadala Development (владеет 19,9% акций AMD) эмирата Абу-Даби заявили о планах по созданию в ближайшие четыре года на территории ОАЭ современного кремниевого завода [18].
Таким образом, на мировом рынке появилась корпорация, контролируемая капиталом ОАЭ и обладающая производственными мощностями в Северной Америке, Европе, АТР (а в перспективе и на Ближнем и Среднем Востоке). Эта корпорация способна:
производить микропроцессоры и графические микросхемы (в том числе центральные процессоры со встроенными ядрами графических процессоров) по 45-нм технологии с перспективой освоения 32-нм технологии (компания GlobalFoundries);
выпускать широкую номенклатуру микросхем, включая радиочастотные устройства, логические схемы, схемы аналоговой/смешанной обработки сигнала с 0,13–0,18-мкм проектными нормами, а также приборы с высоким рабочим напряжением и мощные полупроводниковые приборы с 0,35-мкм и менее нормами (компания Chartered, вошедшая в GlobalFoundries);
проводить совместно с AMD, подразделением экосистем корпорации IBM и привлеченными в "Дубайский кремниевый оазис" компаниями-разработчиками микросхем/IP-систем разработку современных технологических процессов и изделий.
Учитывая тесную связь Абу-Даби и Дубая, а также наличие необходимой инфраструктуры DSO, эксперты полагают, что планируемый кремниевый завод будет сооружен в "Оазисе", а не на территории Абу-Даби. Остается открытым вопрос о жизнеспособности компании GlobalFoundries и о том, насколько реально создание в 2012–2014 годы в DSO кремниевого завода. Для ATIC главная проблема – выплата в 2012 году долга AMD. Угрозой DSO можно считать общий долг эмирата Дубай суммой в 80 млрд. долл., 59 млрд. из которых приходятся на неудавшийся проект по созданию элитного курорта на насыпных искусственных Пальмовых островах в Персидском заливе – Dubai World. Однако, поскольку DSO – самостоятельный проект, оборот которого достаточен для погашения принятых обязательств, ни ATIC, ни GlobalFoundries, ни AMD не должны пострадать от дубайского долгового кризиса [19, 20].
Отмечается, что GlobalFoundries все теснее сотрудничает с компанией ARM Holdings, одним из ведущих поставщиков IP-систем для полупроводниковой промышленности, а также с рядом других поставщиков IP и разрабатывающими компаниями. Логично и замена ею в "экосистеме" IBM (рис.3) компании Chartered.
Таким образом, при правильно поставленных задачах и детально разработанной стратегии их решения игроки, способные привлечь необходимые ресурсы, и сейчас могут выйти на мировой рынок полупроводниковых приборов. А для правильной постановки задач необходимо грамотно определить номенклатуру будущей продукции, исходя из долгосрочных потребностей рынка и обеспечения высокого уровня добавленной стоимости. Немаловажны и программы стимулирования высокой технологии в странах развертывания полупроводникового производства, их ясность и взаимоувязанность.
И дым отечества…
Полупроводниковая промышленность досталась России от СССР, но производственная база в постсоветское время практически не развивалась. После поездки в 2004 году В.Путина в Индию с посещением Бангалора в России приступили к созданию производственных и внедренческих зон. Можно говорить о попытках создания 10 подобных зон, но пока успешно работает только одна – в Казани. Сейчас предполагается создавать Инноград в Сколково. Получится ли? Для этого уже есть требуемый объем инвестиций, определены основные направления исследований и месторасположение будущей российской Кремниевой Долины. Остальное только предстоит разработать.
Что настораживает? Во-первых, не оглашены результаты образования производственных и внедренческих зон (если они анализировались). А без этого можно снова наступить на те же грабли. Во-вторых, все подобные образования в мире формировались вокруг крупных научно-технологических центров. Сколковская бизнес-школа на технический университет "не тянет". В-третьих, разброс технологических направлений работ слишком велик для одного центра. В соответствии с мировыми тенденциями усиления вертикальной интеграции вполне логично сосуществование блоков телекоммуникационных систем и IT (если в рамках блока информационных технологий предусматривается проектирование микросхем и конечных электронных систем, помимо средств телекоммуникации). К ним можно "подтащить" энергетику – в части разработки солнечных элементов и модулей. Но биомедицинские и ядерные технологии – не перебор ли? Кроме того, уже "перезрела" необходимость принятия закона, стимулирующего развитие высокотехнологичных отраслей. И один из важнейших вопросов этого закона – предоставление налоговой скидки на НИОКР независимо от источника их финансирования. Так что пока можно говорить только об условиях, без выполнения которых этот проект обречен на неудачу. С учетом мирового опыта к таким условиям в первую очередь относятся:
формирование необходимой для исследователей и разработчиков инфраструктуры;
бесперебойное финансирование в первые годы существования, в том числе из государственных средств;
предоставление всем участникам проекта (разработчикам, инвесторам и т.п.) пакета льгот, который их удовлетворит;
обеспечение проекта научно-технологической поддержкой заинтересованных вузов и НИИ.
Сегодня ряд существующих "кустов" отвечают некоторым формальным признакам специализированного научно-промышленного комплекса, но по своему уровню они существенно отстают от зарубежных аналогов. Поэтому говорить об опыте выхода на международный рынок с использованием модели научно-промышленного парка (специализированной зоны) в современных рыночных условиях пока не приходится.
Опыт приобретения зарубежных полупроводниковых фирм (Altis Semiconductor, Qimonda и Infineon Technologies) также довольно скуден и нерезультативен. Компания Altis Semiconductor была создана IBM и Infineon Technologies в 1999 году для разработки базовых технологий с проектными нормами 250–130 нм и производства микросхем для средств связи, автомобильной электроники и систем безопасности. В 2002–2004 годы Altis участвовала в программах Европейского космического агентства (ЕКА), консорциума EDAC (аэробус-380) и в ряде других общеевропейских программах, в качестве поставщика специализированных решений. Разработка 0,13-мкм и менее технологий фактически не велась, хотя первоначальные договоренности партнеров затрагивали и 90-нм топологии. Основное производственное и сопутствующее оборудование последний раз обновлялось в 2005 году. Затем концепции проведения НИОКР и политики компаний IBM и Infineon зазошлись, и они выставили свои пакеты акций Altis на продажу. В августе 2007 года они заявили о намерении продать их фирме Advanced Electronic Systems, AES (Швейцария), филиалу базирующегося в России холдинга Global Information Services (GIS), который имел представительства в Москве и Майами. AES планировала использовать Altis для изготовления микросхем, разработанных европейскими и российскими компаниями, и открыть Altis-центр проектирования микросхем. Переговоры продолжались до конца 2008 года, но безрезультатно. В итоге Altis Semiconductor была приобретена в ноябре 2009 года французским финансистом Германом Джоухри за 79 млн. евро. Теперь компания Altis Semiconductor будет выполнять функции независимого кремниевого завода. IBM и Infineon гарантировали новому владельцу объем заказов, требуемый для загрузки мощностей завода, но остальной объем заказов Altis должна получать самостоятельно. Infineon и IBM также предоставят Altis набор перспективных технологий, включая технологию встраиваемой флеш-памяти и ряд технологий следующих поколений освоенных в производстве микросхем.
В марте-апреле 2009 года российский конгломерат "АФК "Система" вел переговоры о приобретении обанкротившегося изготовителя ДОЗУ, фирмы Qimonda. Основной интерес представляли расположенные в Европе, США и Азии производственные мощности по обработке 200- и 300-мм пластин с проектными нормами 90–65 нм. Немалый интерес представляла интеллектуальная собственность корпорации, включая технологию заглубленной числовой шины (Burried Wordline technology), которая перспективна для создания DDR СДОЗУ пятого поколения с возможностью обработки графических данных (GDDR5 SDRAM). Считается, что подобные изделия будут менее подвержены ценовым колебаниям, чем стандартные DDR СДОЗУ третьего и четвертого поколений. Судьбу компании Qimonda обсуждали Владимир Путин и премьер-министр федеральной земли Саксония Станислав Тилич. О степени интереса России к приобретению компании Qimonda свидетельствует и участие в переговорах министра промышленности и торговли РФ В.Христенко, которому В.Путин поручил контролировать процессы оценки всех аспектов возможной сделки. Однако сделка не состоялась, и Qimonda была распродана по частям.
В мае 2009 года "АФК "Система" обратилась к правительству РФ с просьбой поддержать приобретение корпорации Infineon Technologies. По данным новостной ленты Newswires финансово-экономического агентства Dow Jones, "АФК "Система" собиралась купить 20% акций Infineon за 1 млрд. евро (~1,46 млрд. долл.). Сообщалось также о переговорах по поводу приобретения компании Altis Semiconductor за 150 млн. евро. В сентябре 2009 года пресс-секретарь Infineon отметил, что переговоры с "Системой" проходят, но "время от времени" и конкретных договоренностей не достигнуто. Более того, первый вице-президент "Системы" Антон Абугов заявил, что его корпорация не заинтересована в покупке акций Infineon Technologies. Правда, при этом представители "Системы" отметили, что АФК "… может оказать помощь государству в случае приобретения им пакета акций Infineon Technologies" [21, 22]. Оригинальное изменение позиции. С опытом Абу-дабийской ATIC трудно сопоставить…
Так создавать парки (специализированные зоны)
или приобретать готовую фирму?
В современных российских условиях приемлемы обе стратегии. Во-первых, очевидно, что модель кремниевого завода необходимо реализовывать для удовлетворения потребностей национальной безопасности. Сегодня возможна закупка достаточно современного оборудования как на рынке "секонд-хенда", так и из нераспроданных запасов изготовителей оборудования, при этом по цене до 25% ниже первоначальной стоимости. Так, степпер фирмы ASML модели 1100В, который использовался первоначальным покупателем около года, в январе 2010 года можно было приобрести за 2,1 млн. долл. при его номинальной цене 8,7 млн. долл. Модель кремниевого завода позволит многим разработчикам микросхем экономить затраты на приобретение современной производственной базы, которая будет сосредоточена в одном месте. Это высвободит ресурсы, необходимые для приобретения новейших инструментальных средств САПР.
Для производства гражданской и не критической, с точки зрения безопасности, специализированной продукции, необходимо получить доступ к современным мощностям зарубежных кремниевых заводов. И здесь оптимальный путь – покупка пакета акций такого завода объемом более 5%. Опыт американских компаний, приобретающих пакеты подобного объема с целью влияния на деятельность интересующих их хозяйствующих объектов, достаточно убедителен. С другой стороны, очевидна необходимость развития отечественной fabless-индустрии, или, если угодно, центров проектирования ИС.
При рассмотрении вопроса о приобретении иностранной компании, которая испытывает финансовые затруднения, но обладает значительными технологическими возможностями, следует исходить из нескольких соображений. Так, необходимо рассмотреть номенклатуру выпускаемой продукции, объем фирменной интеллектуальной собственности, вопросы ее кросс-лицензирования с другими фирмами, исследовательские мощности и заделы, а также возможность освоения новых технологий.
По итогам 2009 года на международном рынке полупроводниковых приборов возник не только избыток оборудования "секонд-хэнда", но и конкретных заводов. Большую часть из них представляли собой предприятия по производству схем памяти. Среди них можно отметить обанкротившуюся в 2009 году Spansion Japan, бывшую дочернюю фирму американской корпорации Spansion, специализировавшуюся на выпуске схем флеш-памяти NOR-типа. При рассмотрении вопроса о приобретении изготовителя схем памяти нужно отдавать себе отчет в следующем:
схемы памяти являются наиболее простыми и массовыми в производстве изделиями, для изготовления которых требуются относительно небольшое число технологических процессов, что может служить главным ограничивающим фактором при переходе к производству других типов полупроводниковых приборов (процессоров, систем на кристалле, схем логики и т.п.);
обязательным условием для освоения универсальной технологии СБИС с проектными нормами 90 нм и менее является владение технологией многоуровневой металлизации на основе меди, которая для схем памяти не является обязательной.
Тем не менее, приобретение современных зарубежных мощностей по производству микросхем памяти может быть оправдано. Но, во-первых, необходимо выяснить даты строительства и запуска, объемы произведенных модернизаций; характер освоенных технологий формирования транзисторных структур, включая многоуровневую металлизацию; состав технологического оборудования и сроки его эксплуатации; состав контрольно-испытательного и сборочного оборудования; наличие и функционирование системы управления выходом годных; наличие производства шаблонов. Кроме этого, нужно определить требования к новому зданию (если покупаемое производство будет перенесено на территорию России) и режим переноса (с учетом временного падения объемов производства). Важным фактором при приобретении зарубежных мощностей может стать сохранение текущего портфеля заказов – желательно на первое время реализации проекта приобретения (от года до трех лет) получить гарантии на сбыт полного объема выпускаемой продукции.
Во-вторых, надо предусмотреть возможность изменения модели деятельности и ее оптимизации. Например, если приобретается IDM, надо рассмотреть возможность ее превращения в специализированный кремниевый завод или fabless-компанию. Разумеется, финансовые аспекты предполагаемой сделки имеют определяющее значение. И еще. Как бы ни складывалась ситуация, нельзя отказываться от регулирующей роли государства по формированию и стимулированию развития рынков высокотехнологичной продукции.
Можно ли отказываться от участия государства
в формировании отечественного рынка хай-тека?
Ответ однозначен – нельзя. Если государство не участвует в формировании рынка высокотехологичной продукции, то вместо него это делают ведущие мировые игроки и их дистрибьюторы. Разумеется, при этом вся выгода им и достается. Достаточно вспомнить судьбу российских рынков бытовой электроники, вычислительной техники и средств связи после 1991 года. Один из методов стимулирования роста рынка изделий микроэлектроники – это формирование государственных стандартов конечных систем, повышение их надежности и безопасности. Для примера рассмотрим формирование рынка автомобильной электроники США.
Чтобы минимизировать человеческие жертвы при ДТП правительство и Конгресс США на протяжении многих лет постоянно повышают требования к продающимся в стране автомобилям. Развитие активных и пассивных систем безопасности, систем уменьшения выбросов вредных веществ в атмосферу открыли перед изготовителями микросхем и МЭМС новые и достаточно большие сегменты рынка. Так, в 2008 году объем мирового рынка полупроводниковых приборов для автомобильной электроники составил 20 млрд. долл., а конечных автомобильных электронных систем – 126 млрд. долл.
В 90-е годы прошлого века Конгресс принял ряд законов, обязывающих производить и продавать на территории США только машины, оборудованные подушками безопасности. Для них потребовались схемы и датчики скорости и степени наполнения подушек, датчики Холла, датчики, фиксирующие массу пассажира, его рост и положение на сиденье, а также схемы и датчики для ремней безопасности. Затем пришла пора активных систем безопасности. Законодательно потребовались средства АБС и системы курсовой устойчивости, для которых нужны микроконтроллеры, микропроцессоры, датчики, аналоговые микросхемы, а также системы предупреждения о столкновении и системы для парковки в "мертвой зоне", для которых нужны СВЧ-микросхемы и УЗ-датчики. Теперь еще требуются и МЭМС для контроля давления в шинах, системы управления мотором и трансмиссией. Первоначально эти требования, как правило, предъявлялись к автомобилям класса "люкс", затем к моделям среднего класса. В 2006–2007 годы в машинах класса "люкс" потребовалось наличие "черных ящиков". Таким образом, руководство США формирует и стимулирует развитие новых рынков для изделий микроэлектроники, способствует росту продаж и обеспечивает изготовителям микросхем и МЭМС гарантированный (относительно рынка автомобилей) объем продаж.
Можно привести и пример КНР. В рамках программы выдачи биометрических паспортов населению страны приоритет отдается продукции местных изготовителей (если она соответствует предъявляемым требованиям). Недостаток предложения компенсируется изделиями иностранных изготовителей, прошедших соответствующий конкурс. Например, в качестве поставщиков микросхем для биометрических паспортов власти КНР, наряду с SMIC и рядом других китайских фирм, выбрали компании Infineon Technologies и NXP Semiconductors.
Создание в России современной полупроводниковой промышленности, служащей базой развития радиоэлектронного комплекса, – не только вполне решаемая задача, но и необходимая. Без такой промышленности стране не преодолеть зависимость от сырьевой составляющей экспорта, не обеспечить национальную безопасность и модернизацию экономики на основе достижений научно-технического прогресса. Но для решения этой задачи необходимо четко определить пути выхода на необходимый уровень промышленности, своевременно сосредоточить необходимые ресурсы на прорывных направлениях, создать действенный и эффективный механизм стимулирования развития высокотехнологичных отраслей. И, конечно необходимы кадры, которые по-прежнему "…решают все".
Литература
1. McGrath D. ISuppli: Gear costs to derail Moore’s Law in 2014.– EE Times, 06/16/2009.
2. Global R&D spending forecast to grow by 4% in 2010, led by China and India. – labcanada.com, Laboratory Product News, 1/13/2010.
3. McGrath D. China stimulus seen as opportunity for IC firms. – EE Times, 08/31/2009.
4. LaPedus M. Five trends in IC manufacturing.– EE Times, 01/21/2010.
5. LaPedus M. SEMI: No new fabs expected in 2010.– EE Times, 12/01/2009.
6. Clarke P. Tough 2009 creates winners, losers in chip vendor rankings.– EE Times, 03/29/2009.
7. LaPedus M. Memory massacre of 2009.– EE Times, 2009, 14. 12.
8. Clarke P. Saxony is right to back ‘Cool-Silicon’ rather than Qimonda.– EE Times Europe, //2009, 12. 05.
9. Clarke P. DRAM capex set to rise 80% in 2010, says analyst.– EE Times, 2009, 28. 12.
10. Clarke P. Taiwan set to outspend Samsung on DRAM capex, says analyst.– EE Times, 2009, 28. 12.
11. McGrath D. DRAM rebound to continue in 2010, says iSuppli.– EE Times, 2009, 22. 10.
12. LaPedus M. Powerchip, Taiwan Memory seek state aid.– EE Times, 2009, 24. 10.
13. McGrath D. Make way for DDR3 transition, says iSuppli.– EE Times, 2009, 20. 11.
14. LaPedus M. IDC: Ups MPU forecast, Intel holds share. – EE Times, 2010, 26. 01.
15. Tippu S. With chip hopes fading, India looks to systems manufacturing.– EE Times, 2008, 26. 02.
16. Krishnadas K.C. India plans more tech institutes, ignores electronics sector– EE Times, 2008, 29.02.
17. Clarke P. Comment: Is Abu Dhabi targeting Intel rather than TSMC?– EE Times, 2009, 09.11.
18. Hammerschmidt C. Abu Dhabi fab within four years, says investor. – EE Times, 2009, 09.11.
19. Clarke P. Dubai no threat to AMD, Globalfoundries, says analyst.– EE Times, 2009, 02.12.
20. Clarke P. European stocks recover from lows on Dubai debt shock.– EE Times, 2009, 27.11.
21. Pele Anne-Francoise. Sistema seeks to take 20% stake in Infineon, buy Altis, says report.– EE Times Europe, 2009, 17.09.
22. Hammerschmidt C. Rumors, denials resurface around Infineon-Sistema talks.– EE Times Europe, 2009, 17.09.
Гуд бай закон Мура?
Сегодня основные тенденции развития мировой полупроводниковой промышленности – это продолжающееся повышение значения бизнес-модели "разрабатывающая–производящая компания" (fabless-foundry), рост издержек производства при освоении новых технологий со все меньшими топологическими нормами, отказ изготовителей от разработки собственных базовых технологических процессов и формирование "экосистем", предоставляющих своим участникам существенные конкурентные преимущества. И, по-видимому, в итоге эти тенденции к 2015 году приведут к прекращению действия закона Мура, лежавшего в основе развития полупроводниковой промышленности на протяжении последних 40 лет. К тому времени затраты на технологическое оборудование возрастут настолько, что массовое производство приборов с проектными нормами менее 18 нм будет экономически неэффективным. По мере масштабирования и достижения 20–18-нм топологии рост затрат на оборудование "запрет" закон Мура в лабораториях и приведет к кардинальным изменениям в экономике полупроводниковой промышленности.
Хотя первоначально закон Мура в основном соблюдался при производстве микросхем, НИОКР также следовали ему. Прекращение действия закона предсказывали много раз, но, как правило, при этом имелись в виду фундаментальные технические ограничения или физические пределы характеристик полупроводниковых материалов. В последнее время все больше внимания уделяется экономическому аспекту конца "эпохи Мура" – лишь немногие крупные изготовители микросхем могут позволить себе чрезвычайно высокие затраты на НИОКР и проектирование приборов следующих поколений. Еще меньше изготовителей экономически способны открывать заводы по производству новых приборов. Таким образом, очевидно, действие закона Мура прекратится раньше, чем будут достигнуты физические пределы характеристик современных полупроводниковых материалов.
До сих пор объем прибыли от продаж приборов каждого нового технологического поколения традиционно быстро уменьшался с появлением следующего поколения, спрос на который быстро рос. Однако по мере роста затрат на новое производственное оборудование период окупаемости изделий нового поколения и достижения пика прибыли становится все более длительным (рис.1). Действительно, по оценкам компании iSuppli, сейчас объем прибыли от продаж 90-нм микросхем после достижения пика в 2007 году быстро уменьшается. При этом срок получения достаточно больших доходов от продаж следующего, 65-нм, поколения микросхем увеличится. Таким образом, теперь основным двигателем развития полупроводниковой промышленности становится экономика, а не собственно технологический прогресс. Соответственно, изготовителям выгодно как можно дольше затягивать выпуск изделий текущего поколения. В результате теперь в центре внимания компаний не скорейший переход к следующему технологическому поколению, а возможность получения средств для поддержания существующего поколения. И, по мнению специалистов iSuppli особое место среди способов сохранения существующих технологических поколений занимает формирование трехмерных структур, позволяющих размещать большее число транзисторов в одном приборе [1].
Немного о стимулировании
В 2009 году в финансирование мер по стимулированию мировой экономики было вложено 1,92 трлн. долл., при этом 38% этой суммы пришлось на долю азиатских стран. Это дало кратковременный положительный эффект, но в итоге привело к увеличению долговой нагрузки стран, проводивших эту политику [2]. В области высокотехнологичных отраслей промышленности показательны примеры США и КНР. Начавшееся в США еще при Буше-младшем "вкачивание" денег в "проблемные" компании в основном затронуло финансовый сектор, автомобильную промышленность и ряд других отраслей. Полупроводниковая промышленность страны нуждалась не в денежных вливаниях, а в увеличении федеральных отчислений на НИОКР и в постоянно действующих налоговых скидках на НИОКР (20% валовых отчислений компании на НИОКР в последующие четыре года). После многолетней борьбы последнее требование весной 2009 года было удовлетворено. В Европе, кстати, помощь полупроводниковым и электронным фирмам в основном оказывалась в виде льготных займов, то же можно сказать и о Южной Корее.
Рис.1. Прогноз мировых доходов от продаж полупроводниковых приборов с различными топологическими нормами (источник: iSupply)
Достаточно эффективной была государственная помощь по преодолению мирового кризиса в КНР – для противодействия спаду в экономике вследствие сокращения экспорта правительство приняло меры по стимулированию внутреннего спроса [3]. С конца 2007 года в трех провинциях страны проводилась программа, предусматривающая 13%-ное субсидирование электронной техники, закупаемой сельским населением. С февраля 2009 года эта правительственная программа субсидирования закупаемых сельскими жителями телевизоров, холодильников, морозильных камер, стиральных машин, мобильных телефонов, обогревателей, индукционных и СВЧ-печей была распространена на всю страну. Субсидии по программе предоставлялись только на модели изделий поставщиков, которые в ходе публичных переговоров о заключении подрядов на поставку (публичных торгов), были сертифицированы. После нескольких туров публичных торгов многие поставщики электронной техники и комплектующих к ней могли найти себя в списках этих сертифицированных поставщиков. По оценкам исследовательской компании Gartner, за счет стимулирования спроса объем продаж бытовой электроники в Китае в 2009 году должен был увеличиться на 20% (соответственно, увеличится и потребление микросхем). По структуре субсидируемых продаж выявлено, что сельские жители отдают предпочтение дорогой продукции с высокими эксплуатационными характеристиками. Очевидно, с учетом роста средних доходов сельского населения КНР эта тенденция сохранится.
Отчисления на НИОКР
Согласно подготовленному Баттельским мемориальным институтом и журналом R&D Magazine прогнозу мирового уровня финансирования НИОКР в 2010 году (2010 Global R&D Funding Forecast), в рассматриваемый год объем затрат на НИОКР в мире увеличится на 4% и достигнет 1,156 трлн. долл. (В 2009 году рост в основном был обусловлен увеличением Китаем и Индией на 7,5% объема финансирования НИОКР.) В США ожидается рост на 3,3% (до 401,9 трлн. долл.), в Европе – только на 0,5% (до 268,5 млрд. долл.).
Финансирование промышленных НИОКР в США (с учетом средств, выделяемых академическим институтам и бесприбыльным организациям) в 2010 году превысит уровень 2009-го (275,3 млрд. долл.) и достигнет 283,0 млрд. долл. Однако уровень 2008 года в 289,1 млрд. долл. превзойден не будет. На промышленные исследования приходится 64,8% общих затрат США на НИОКР. При этом ~40% промышленных НИОКР проводятся в области радиоэлектроники, доля микроэлектроники в этих НИОКР составляет 36–40%. В целом в 2010 году ожидается рост финансирования НИОКР в обеих частях американского континента (США, Канаде, Мексике, Бразилии и Аргентине), а также в Европе и некоторых азиатских странах. Япония, традиционно занимавшая на рынке электроники второе место после США, может уступить свои позиции КНР и Индии.
Несмотря на мировой кризис, темпы роста отчислений на НИОКР в КНР и Индии оставались положительными, хотя слегка снизились. В 2010 году ожидается, что они вновь увеличатся [2].
Состояние производственной
базы микроэлектроники
В последние годы в мировой производственной базе микроэлектроники произошли значительные изменения. Лишь немногие компании сохранили свою производственную базу – многие интегрированные изготовители приборов (IDM) стали использовать или так называемую стратегию "легких активов" (fab-lite), или отказ от собственного производства. Fabless-компании увеличили свою долю в полупроводниковой промышленности, а кремниевые заводы усилили контроль производства. Что дальше? По данным исследовательской корпорации IC Insights, в 2010 году можно ожидать следующее:
новые компании по разработке изделий микроэлектроники с собственными заводами не появятся из-за слишком высоких финансовых барьеров, препятствующих выходу на рынок. В результате для большинства вновь образуемых компаний (startups) микроэлектронная промышленность окажется труднодоступной (барьеры выхода на рынок со своей продукцией растут и для компаний, не имеющих собственного производства);
усилится переход к модели fab-lite (консервативные капиталовложения кремниевых заводов будут способствовать улучшению ценовой обстановки для них);
сохранится низкий уровень капиталовложений по отношению к объему продаж (это вызовет увеличение коэффициента использования мощностей полупроводниковых заводов и ценовых возможностей производителей микросхем);
переход к обработке пластин диаметром 450 мм задержится. Кризис привел к увеличению сроков реализации этих планов, и в ближайшие пять лет такой переход, вероятно, не произойдет.
В результате в долгосрочной перспективе можно ожидать стабильного повышения среднегодового темпа прироста продаж микросхем в сложных процентах (CAGR) на 8–10% [4].
По данным Международной организации поставщиков оборудования и материалов для производства полупроводниковых приборов (SEMI), в 2009 году мировые капиталовложения изготовителей микросхем составили 15,5 млрд. долл., что на 49,5% ниже уровня 2008 года. Ожидается, что в 2010-м они увеличатся на 65,9% — до 25,7 млрд. долл. Значительную часть капиталовложений отрасли произведут Samsung, Intel, TSMC, Flash Alliance, GlobalFoundries и Inotera. Но большая часть компаний не будет строить новые заводы и приобретать новые мощности, поскольку они в первую очередь заинтересованы в закупке оборудования, необходимого для модернизации уже существующих технологических линий. В 2008 году ожидалось, что в 2010-м начнется строительство 14 новых полупроводниковых заводов, а также продолжится или возобновится реализация пяти ранее замороженных или отложенных проектов, но в 2009 году не сообщалось ни об одном дополнительном проекте сооружения новых заводов в 2010 году. Возможно, возобновится реализация замороженных проектов, по которым уже выполнены сколь-либо значимые работы. Вероятно, это будет всего один, наиболее прибыльный, проект. Кризис изменил все планы.
Насколько известно, до конца 2010 года в целом будет закрыто 49 производств (часть из них уже была закрыта в 2009 году). Общий объем действующих мощностей в 2009 году уже сократился на 4–5%. Ожидается, что в 2010 году этот показатель вырастет на 4–5%, но вследствие тенденций последних лет за период 2008–2010 годы объем установленных мощностей не увеличится, а скорее наоборот. К чему это приведет? Крупные поставщики полупроводникового оборудования станут сильнее, мелкие – будут либо поглощены, либо исчезнут.
После 31%-ного сокращения рынка оборудования для производства полупроводниковых приборов в 2008 году в 2009-м ожидалось падение еще на 46%. В итоге мировой объем продаж нового оборудования в 2009 году, согласно оценкам, должен был составить 16,0 млрд. долл. Это крупнейшее сокращение продаж с 1991 года, когда SEMI начала вести соответствующую статистику. Однако в 2010 году рынок полупроводникового оборудования вырастет примерно на 53% — до 24,5 млрд. долл., а в 2011-м еще на 28% — до 31,2 млрд. долл. [5].
Следует отметить и тенденцию к отказу изготовителей от разработки собственных базовых технологических процессов, наличие которых уже не является конкурентным преимуществом компании. Это связано с ростом затрат (310–400 млн. долл. на освоение технологии с 90–65-нм проектными нормами и 600–900 млн. долл. – с 45–32-нм нормами). Именно 45-нм топология оказалась барьером, который не смогли преодолеть компании Infineon Technologies, NXP, STMicroelectronics и многие другие. Теперь эти компании создают базовые процессы в коалиции с другими фирмами и при проектировании микросхем активно сотрудничают с изготовителями конечных электронных систем. Похоже, что начинается новый виток развития микроэлектроники – после преобразования отрасли из вертикально-интегрированной в горизонтильно-интегрированную в 1980-е годы вновь усиливаются вертикальные связи.
По мере укрепления взаимосвязи между проектировщиками и разработчиками новых технологий с одной стороны, и усиления роли модели fabless-foundry с другой, начали формироваться экосистемы. Это сообщество компаний, связанных не только общей программой НИОКР, как консорциум, но и устойчивыми производственно-технологическими связями. В рамках экосистемы распределяются затраты на создание базовых технологических процессов, что облегчает нагрузку каждого из ее участников. Поставщики САПР, интеллектуальной собственности (IP), разработчики (fabless) и производители (foundry) микросхем активно сотрудничают с целью обеспечения приемлемого выхода годных изделий и быстрого освоения их серийного производства. Выгода foundry – большая уверенность в загрузке мощностей, а fabless – в получении гарантированного доступа к современным производственным мощностям, что становится все более важным конкурентным преимуществом. Поставщики САПР и IP извлекают выгоды из гарантированного сбыта своей продукции и включения в процесс разработки базовых методов проектирования микросхем. Вхождение в экосистему облегчает компаниям выживание в конкурентной борьбе. Возникает вопрос: а не являются ли экосистемы средством создания сверхкорпораций в обход существующих антимонопольных законодательных актов?
Мировой рынок изделий микроэлектроники
В целом мировые доходы от продаж микросхем в 2009 году по сравнению с 2008-м сократились на 10,5%. Особенно резкое падение продаж наблюдалось в первом квартале 2009 года в результате продолжающейся тенденции к ухудшению конъюнктуры рынка, проявившейся в четвертом квартале 2008 года.
По итогам 2009 года роста продаж среди десяти ведущих изготовителей удалось добиться только двум компаниям – Samsung Electronics и Hynix Semiconductor (табл.1). Но это объясняется существенным сокращением в 2008 году производства основных изделий этих компаний (микросхем ДОЗУ и флеш-памяти NAND-типа). Поэтому рост цен и спроса на рынке микроэлектроники не мог не отразиться положительно на объеме их продаж. Первое место на рынке микроэлектроники, несмотря на падение продаж, по-прежнему (18-й год подряд) занимает компания Intel. К тому же, ей удалось увеличить контролируемую долю рынка. Потери компании Infineon, которая с шестого места опустилась на десятое, связаны с сокращением объема продаж микросхем памяти (в основном в связи с банкротством ее дочерней фирмы Qimonda в 2009 году) и микросхем для проводных систем связи. Без учета Qimonda продажи Infineon уменьшились на 16,1%.
Среди 25 ведущих изготовителей, не вошедших в первую десятку, наибольший рост продаж отмечается у тайваньской корпорации MediaTek (21,4%). Это обусловлено производством микросхем для смартфонов, Blue-ray/DVD-плееров, цифрового телевидения и чипсетов для накопителей на оптических дисках. Ожидается, что в 2010 году продажи микросхем компании возрастут на 25–30%.
Наибольший прирост продаж (45% в четвертом квартале 2009 года и, по оценкам, более 50% в 2010-м) ожидается на рынке полупроводниковых приборов КНР [6].
Рынок ДОЗУ как зеркало ситуации в отрасли
Состояние рынка
Полупроводниковая промышленность, как и другие отрасли, пострадала от мирового финансового кризиса и последовавшей за ним рецессии. Наибольший удар испытал сектор памяти, где избыточное предложение привело к спаду продаж уже в начале 2008 года – еще до наступления глобального мирового кризиса [7]. Так, если в 2007 году продажи микросхем ДОЗУ составляли 31,5 млрд. долл., то в 2008-м они сократились до 23,6 млрд. долл., а по итогам 2009 года продажи оцениваются в 20,2 млрд. долл. Практически все поставщики микросхем памяти – ДОЗУ, флеш-памяти NAND- и NOR-типов – испытали серьезные трудности. Роста продаж ДОЗУ в 2009 году удалось добиться только компаниям Samsung Electronics и Hynix.
Как уже упоминалось, летом 2009 года прекратила свое существование компания Qimonda [6]. Стоит отметить, что в декабре 2008 года правительство Земли Саксония было готово предоставить Qimonda срочную ссуду в размере 200 млн. долл. Однако руководство компании настаивало на помощи в виде несвязанного кредита в размере 400 млн. долл. Правительство Саксонии не пошло на это и перебросило средства, зарезервированные для Qimonda, на развитие многоцелевой исследовательской инициативы "Первоклассный кремниевый кластер" (Cool-Silicon-Cluster) – пятилетней программы, ориентированной на снижение энергопотребления микросхем и средств информационной технологии, а также на стимулирование высокотехнологичных компаний и занятости в районе Дрездена – "Кремниевой Саксонии" – с привлечением широкого круга заинтересованных предприятий [8].
Под вопросом судьба крупного производителя ДОЗУ – компании Elpida Memory (Япония), запросившей помощи у правительства страны. Меняется состав владельцев второго по величине производителя ДОЗУ – компании Hynix Semiconductor, владельцы акций которой в лице южнокорейских банков в стремлении получить максимальную прибыль подыскивают покупателя 26% акций, которыми они владеют.
Для восстановления рентабельности производства микросхем памяти неизбежно потребуется сокращение числа их поставщиков (за счет консолидации) и капиталовложений. По-видимому, в каждом из секторов рынка микросхем памяти останутся два-три крупных изготовителя, которым придется отказаться от чрезмерных и несвоевременных инвестиций, лучше заботиться об обеспечении рентабельности и положительности денежных потоков (positive cash flow — превышение денежных поступлений над денежными платежами). Поставщики должны будут более рационально подходить к вопросам масштабирования и ценообразования продукции.
По данным тайваньской компании DRAMexchange Technology, специализирующейся в области исследования рынка оперативной памяти, капиталовложения изготовителей ДОЗУ в 2010 году могут вырасти на 80% и составить 7,85 млрд. долл. (против 4,3 млрд. долл. в 2009-м) [9]. Но они по-прежнему будут ниже обычного для последнего десятилетия уровня в 10 млрд. долл. (Рекордными с точки зрения капиталовложений изготовителей ДОЗУ были 2006 и 2007 годы – 16,5 млрд. и 21,4 млрд. долл., соответственно.) Увеличение капиталовложений до 10–12 млрд. долл. ожидается лишь в 2011–2012 годы. Компания DRAMexchange также указывает, что суммарные капиталовложения ряда тайваньских изготовителей ДОЗУ могут превзойти этот показатель компании Samsung [10]. Так, капиталовложения корпорации Inotera Memories в 2010 году увеличатся в три раза и составят 1,385 млрд. долл. А совместные капиталовложения этой корпорации и компании Nanya Technology, предприятиями которых владеет тайваньская бизнес-группа Formosa Plastics Group, достигнут 1,8 млрд. долл. С учетом других тайваньских поставщиков ДОЗУ, таких как Powerchip Semiconductor, Rexchip, ProMOS и Winbond, общие капиталовложения тайваньских компаний составят 2,7 млрд. долл., в то время как Samsung предполагает вложить в развитие производства ДОЗУ 2,6 млрд. долл.
Что касается других ведущих изготовителей ДОЗУ, то капиталовложения Hynix и ее совместного предприятия в КНР в 2010 году составят 1,3 млрд. долл., что вдвое больше, чем в 2009 году. Инвестиции компании Micron Technology – крупного производителя ДОЗУ и флеш-памяти – в расширение производства в 2010 году составят всего 500 млн. долл. [11].
Активизировалась консолидация компаний, присутствующих на рынке микросхем памяти. Так, в начале 2010 года компания Micron Technology приобрела Numonyx (крупного поставщика флеш-памяти NOR-типа, ведущего также разработку памяти на эффекте фазового изменения состояния – PRAM).
Процесс консолидации особенно характерен для тайваньской промышленности микросхем оперативной памяти, представленной средними и мелкими компаниями. Правда, консолидация здесь не всегда проходит гладко. Так, компании Powerchip, ProMOS и Rexchip предполагали объединиться с Taiwan Memory Corp (которая формировалась по инициативе правительства), недавно переименованной в Taiwan Innovation Memory Co. (TIMC), в совместное предприятие с целью увеличения номенклатуры своей продукции и расширения НИОКР в области микросхем памяти. При этом технологическим партнером TIMC должна была стать Elpida Memory (Япония). Однако в связи с ростом цен на ДОЗУ до уровня, обеспечивающего покрытие производственных издержек большинства изготовителей, как консолидация мелких поставщиков в рамках нового СП, так и переговоры с технологическими партнерами были затруднены. В ноябре 2009 года при первых признаках стабилизации рынка тайваньский парламент отклонил запрос правительства о выделении 1,5 млрд. долл. на формирование этого предприятия [12]. По-видимому, отказ от поддержки этого СП приведет к тому, что малые и средние поставщики ДОЗУ не смогут выжить, особенно в условиях высокой нестабильности рынка. Действительно, по мере перехода крупных изготовителей к освоению производства микросхем памяти следующих поколений и снижения своих издержек, малые производители вновь окажутся в невыгодных условиях. Но тогда думать о слиянии или о продаже акций, очевидно, будет слишком поздно.
Содружество Nanya Technology/Inotera Memories, сумевшее при поддержке Formosa Plastics Group привлечь достаточно средств для освоения 50-нм технологии, рассчитывает при поддержке компании Micron Technology продолжить технологические разработки как 50-нм технологии, так и освоить производство новых изделий с 40-нм проектными нормами.
Тенденции в области развития микросхем ДОЗУ
С технологической точки зрения главной тенденцией на рынке ДОЗУ будет переход к массовому производству новых синхронных DDR3 ДОЗУ, которые со второго квартала 2010 года должны доминировать на рынке и превзойти по объему продаж лидирующие до сих пор в качестве основного типа памяти ПК синхронные DDR2 ДОЗУ. Доля общей емкости отгружаемых микросхем DDR3 памяти во втором квартале 2010 года составит 50,9% против 1% во втором квартале 2008 года (табл.2). В конце 2010 года этот показатель может увеличиться до 71%. Это объясняется тем, что DDR3 СДОЗУ превосходят DDR2 схемы по скорости передачи данных на 50%, а их потребляемая мощность на 30% ниже. Пользователям ПК это, прежде всего, позволит увеличить быстродействие, а пользователям ноутбуков – еще и увеличить срок службы батарей.
К основным факторам, подталкивающим промышленность к переходу к DDR3 СДОЗУ, помимо совершенствования их технологии, можно отнести появление новых многоядерных микропроцессоров компании Intel. Так, последнее поколение микропроцессорной архитектуры Nehalem компании предусматривает наличие контроллера памяти, поддерживающего только память DDR3. Однако несмотря на то, что стоимость DDR2 для изготовителей ПК в последние месяцы 2009 года росла из-за ограниченного их предложения, эти схемы до конца 2010 года сохранят хотя и сокращающуюся, но значительную долю рынка. Этот фактор и, конечно, мировая рецессия привели к тому, что высказанное ранее мнение многих производителей микросхем памяти, в том числе и ведущего поставщика – компании Samsung Electronics, – согласно которому DDR3 может стать основным типом технологии памяти уже к концу 2009 года, не оправдалось [13].
Итак, как в полупроводниковой промышленности в целом, так и в секторе микросхем памяти наблюдается тенденция к консолидации. Возникает вопрос: а возможно ли в современных условиях выйти на рынок полупроводниковых приборов в качестве серьезного игрока?
Создавать специализированные зоны или покупать действующие компании?
Попытки наладить производство полупроводниковых приборов с целью освоения высоких технологий и захвата части рынка вслед за американскими, европейскими и японскими компаниями с начала 1980-х годов предпринимали тайваньские, южнокорейские, сингапурские, китайские, малазийские изготовители и представители ряда других стран. Достаточно условно (по первым этапам) можно выделить две стратегии выхода на рынок – формирование специализированных структур и покупка уже существующей компании. Первый подход, как правило, ориентирован на развитие новой отрасли национальной экономики, а второй до последнего времени был связан с локальными коммерческими проектами.
Наиболее яркий пример первого подхода – создание в середине 1980-х годов научно-промышленного парка Синчу в северной части Тайваня. В экологически благоприятном районе за счет государства была создана необходимая инфраструктура, правительство приняло пакет мер по стимулированию развития производственной базы и реализации программ НИОКР, в том числе с участием иностранных фирм и государственных научно-исследовательских организаций. Интересно отметить, что часть первых отечественных компаний "отпочковались" от государственного Института промышленно-технологических исследований (ITRI). Точнее, предприятия были созданы на базе опытных мощностей по завершении конкретных программ НИОКР. К таким компаниям относятся UMC (первый завод начал работать в 1979 году), TSMC (первый завод и центр конструирования появились в 1986 году), Vanguard International Semiconductor Corp., VIS и т.п. Например, компания VIS была основана в декабре 1994 года на базе лаборатории ITRI, где была отработана субмикронная технология изготовления микросхем на 200-мм пластинах. Доля тайваньского правительства в компании VIS составила 32%, остальные 68% пришлись на долю консорциума, в который вошли 17 компаний во главе с TSMC (26% акций). Первоначальная капитализация компании VIS была равна ~600 млн. долл.
До конца 1990-х годов на Тайване было создано еще два научно-промышленных парка, в которых, помимо вопросов проектирования и производства микросхем, большое внимание уделялось разработке функциональных узлов и электронных систем, а также МЭМС и нанотехнологиям. Таким образом, на Тайване расположены два крупнейших кремниевых завода (TSMC и UMC), на долю которых в 2009 году пришлось более 62% мирового объема рынка услуг кремниевых заводов. Кроме того, на острове работает ряд изготовителей микросхем оперативной памяти, логических устройств и других приборов. Электронная промышленность острова занимает устойчивые позиции в области производства материнских и печатных плат, ЖК-дисплеев/панелей и т.п.
Тайвань дал хороший пример и второго подхода: в 1999 году созданная тайваньскими предпринимателями в Кремниевой Долине компания VIA Technologies купила отделения Cyrix и Centaur корпорации National Semiconductor и вышла на рынок микропроцессоров. Сейчас VIA Technologies занимает третье место (после Intel и AMD) в секторах микропроцессоров для настольных и мобильных ПК (0,3% и 0,4% соответственно) [14].
В последние три-пять лет наиболее крупными и значимыми программами, нацеленными на выход на мировой рынок полупроводниковых приборов, стали индийский проект создания "Города заводов" (Fab City), проект "Дубайский кремниевый оазис" (ОАЭ), а также образование корпорации GlobalFoundries.
Проект Fab City (2005–2008 годы) появился в связи с намерением Индии развивать местную полупроводниковую промышленность. По оценкам индийской ассоциации полупроводниковой промышленности (ISA), рынок электронной продукции страны к 2015 году должен достичь 363 млрд. долл. при среднегодовых темпах прироста в период 2007–2014 годы ~30%. В 2005 году доход электронной промышленности Индии в целом составил 3,2 млрд. долл. В структуре затрат на проектирование микросхем приходилось 18%, на печатные платы — 4%, на разработку ПО (особенно встраиваемого, где у Индии традиционно сильные позиции) — 48%. К 2015 году, согласно оценкам, доход электронной промышленности увеличится до 43 млрд. долл. Производство электронных систем в стране за период 2005–2015 годы увеличится с 10,99 млрд. до 155 млрд. долл. Наибольшие темпы роста будут наблюдаться для средств связи, информационных систем и бытовой электроники. Таким образом, существовали хорошие условия для развития местного производства ИС.
Предполагалось, что Индия не приступит сразу к изготовлению 90- или 65-нм схем, а начнет собственное производство микросхем с проектными нормами 0,18- или 0,13-мкм. При этом в первую очередь планировалось наращивать проектирование конечных электронных систем и микросхем типа система на кристалле. Задача проекта Fab City заключалась в том, чтобы к концу 2009 года Индия стала "самодостаточной" в области производства полупроводниковых приборов. Согласно проекту, который воплощал в жизнь консорциум SemIndia, в Хайдарабаде должны были быть построены заводы по обработке 200- и 300-мм пластин по технологиям компании AMD. Переговоры с местными властями о строительстве новейшего завода по производству и тестированию микросхем вела и компания Intel. Несколько тайваньских компаний также проявили интерес к освоению производства полупроводниковых приборов в Индии [15].
С целью поощрения изготовителей полупроводниковых приборов, ЖК-дисплеев, солнечных элементов и другой продукции электроники за счёт создания новых производственных мощностей, предприятий и т.п. Министерство связи и информационных технологий Индии в сентябре 2007 года подготовило "Программу специальных мер комплексного стимулирования" (Special Incentive Package Scheme, SIPS). Согласно этой программе, правительство должно в течение 10 лет компенсировать 20% затрат производителей, заводы которых расположены в специальной экономической зоне. Пороговый объем инвестиций, необходимых для получения этих льгот, составлял ~600 млн. долл. для поставщиков микросхем и 250 млн. долл. для изготовителей других изделий. При этом предусматривался полный цикл изготовления микросхем. Заводы по производству ЖК-дисплеев, плазменных панелей, солнечных элементов и т.п. рассматривались как "экосистемные" подразделения. Заявки на одобрение правительству представлял оценочный комитет SIPS. Рассматривались заявки только тех компаний, которые могли привлечь инвестиции. Считалось, что SIPS может сыграть такую же роль в развитии производства электроники в Индии, как и программа "Индийские парки программного обеспечения" (Software Parks of India), проводившаяся с 1992 года с целью увеличения экспорта ПО. Эта программа позволила в сжатые сроки увеличить сложность ПО и многократно нарастить объемы его экспорта.
Поначалу программа SIPS развивалась успешно. Инвесторы наметили простую стратегию развития консорциума SemIndia: сначала превратить одно из его ведущих отделений – SemIndia Systems – в прибыльное предприятие. Это был первый индийский изготовитель, который в первый же год поставил на рынок более 1 млн. широкополосных модемов ADSL2+. Его годовой доход в 2007 году превысил 25 млн. долл., а в 2008-м – 80 млн. долл. Однако компании, вошедшие в консорциум, так и не выработали четкой стратегии развития производственных мощностей. Полупроводниковая промышленность – очень динамичная и циклично развивающаяся капиталоемкая отрасль, с периодическими спадами, и вовлеченные в нее компании должны управлять своими инвестициями, размещением производственных мощностей, созданием новых заводов и снятием с производства устаревших технологий в как можно более сжатые сроки. Но компании консорциума так и не поняли, как управлять этой динамичной промышленностью Индии. Кроме того, затраты на проводимую концерном SemIndia программу в октябре 2005 года, составлявшие 3 млрд. долл., к 2008-му возросли до 7 млрд. долл. Перед производителями встал вопрос: зачем тратить такие деньги на создание чего-то с нуля, при этом с элементом риска, когда за те же деньги можно купить уже функционирующего изготовителя микросхем? Правда, ни одну западную полупроводниковую компанию они так и не купили. Да, программа SIPS предусматривала ряд существенных льгот, включая государственные дотации в объеме 25%-ных капиталовложений в заводы по обработке пластин, не расположенные в специальных экономических зонах, и 20% – в заводы, входящие в такие зоны. Однако форма их предоставления оказалась слишком туманной. Индийское правительство постоянно задерживало оглашение правил игры (подробности о финансовой политике программы появились только через полгода после ее презентации), а условия формирования и введения в силу пакета мер по стимулированию развития микроэлектроники не были точно сформулированы. Кроме того, не был рассмотрен вопрос поощрения промышленных НИОКР – одного из основных условий развития местной промышленности. К тому же, индийские производители не нашли такие изделия, которые не могли бы поставлять на мировой рынок китайские изготовители. И после того, как Intel в конце 2007 года объявила о планах создания в КНР завода по изготовлению микросхем на 300-мм пластинах по 65-нм технологии (завод уже действует), большинство экспертов сошлось в мнении, что "индийская мечта о крупных полупроводниковых предприятиях мертва". Часть мощностей, сооружение которых было начато, были перепрофилированы на выпуск солнечных элементов и другой фотоэлектрической продукции.
То же произошло и с другим заводом, который планировала построить компания India Electronics Manufacturing Corp. (IEMC). Южнокорейский инвестор – фирма June Min – отказалась от планов ввода в строй завода по выпуску полупроводниковых приборов в Хайдарабаде в пользу создания там же производства фотоэлектрической продукции. Компания Hindustan Semiconductor Manufacturing Corp. (HSMC) и ее партнер, Infineon Technologies, объявившие в 2007 году о намерении инвестировать в первую фазу строительства в Индии полупроводникового завода 1 млрд. долл., так и не подали официальную заявку правительству на получение льгот в соответствии с программой SIPS [16]. Правда, по итогам успешного для корпорации GlobalFoundries 2009 года в Индии снова заговорили о создании собственного современного полупроводникового производства.
Успешнее закончились попытки Объединенных Арабских Эмиратов освоить современное полупроводниковое производство. В вопросах обороны, безопасности, внешней политики, крупных инвестиционных программ и ряде других аспектов Эмираты проводят единую политику, объединяя свои ресурсы. Одним из таких аспектов является освоение высоких технологий с целью ослабления зависимости экономики ОАЭ от экспорта нефти и обеспечения перспектив развития, и здесь наиболее активно действуют эмираты Абу-Даби и Дубай. Впервые ОАЭ попытались выйти на рынок полупроводниковых приборов с помощью компании Intel. В рамках совместных работ с инвестиционными институтами эмирата Дубай на территории земли Бранденбург предполагалось создать предприятие по освоению SiGe-технологии стоимостью 1,5 млрд. долл. Но начатое в феврале 2002 года строительство было законсервировано и возведенные корпуса предприятия так и не были оснащены. Так что ни в 2003 году, ни позднее завод работать не начал.
Следующим шагом прорыва ОАЭ в высокие технологии стала реализация в 2004–2006 годы проекта по созданию "Дубайского кремниевого оазиса" (Dubai Silicon Oasis, DSO). Этот технологический парк общей площадью в 7,2 млн. м2 был ориентирован на разработку и производство микросхем и полупроводниковых приборов. Девиз проекта: "Построй, и они сами придут". Общая стоимость проекта составляла 1,3 млрд. долл. Для привлечения в парк иностранных компаний высокой технологии и квалифицированных кадров был установлен безналоговый режим и ряд дополнительных льгот. Так, на первом этапе сооружения парка, завершившемся в 2007 году и стоившим 300 млн. долл., привлекаемым в парк разрабатывающим компаниям (fabless) и группам разработчиков бесплатно предоставлялись (для совместного пользования) лицензии на инструментальные средства САПР, закупленные на государственные средства у компаний Mentor Graphics, Synopsys и других. В целом, в рамках первого этапа в DSO был сформирован комплекс центров по проектированию микросхем, МЭМС, конечных систем, а также разработки ПО. Кроме того, была подготовлена к развертыванию инфраструктура под производство полупроводниковых приборов.
На втором этапе реализации проекта DSO предусматривалось создание собственно производственной составляющей "Оазиса". Однако из-за кризиса и избытка в мире мощностей по производству микросхем до сих пор в DSO не удалось привлечь ни одного изготовителя микросхем, хотя переговоры велись более чем с десятком корпораций.
В этих условиях для выхода на мировой рынок полупроводниковых приборов во второй половине 2008 года было решено приобрести через государственую инвестиционную компанию Advanced Technology Investment (ATIC) производственную базу корпорации AMD и создать с ней совместное предприятие – GlobalFoundries (доли ATIC и AMD – 65,8% и 34,2% соответственно). В первой половине 2009 года эта сделка, затраты на которую составили ~12 млрд. долл., была завершена. При этом только на модернизацию дрезденского и строительство нью-йоркского заводов по обработке 300-мм пластин было выделено до 6 млрд. долл. Осенью 2009 года за 3,2 млрд. долл. был приобретен кремниевый завод компании Chartered Semiconductor Manufacturing в Сингапуре [17]. С учетом поглощения этой компании можно говорить о том, что в первый же год существования компания GlobalFoundries по объему продаж (2,605 млрд. долл.) заняла третье место на рынке услуг кремниевых заводов, отстав от UMC всего на 8% . Наиболее устойчивы ее позиции по мощностям обработки 300-мм пластин (рис.2). Руководство ATIC и другой государственной инвестиционной компании Mubadala Development (владеет 19,9% акций AMD) эмирата Абу-Даби заявили о планах по созданию в ближайшие четыре года на территории ОАЭ современного кремниевого завода [18].
Таким образом, на мировом рынке появилась корпорация, контролируемая капиталом ОАЭ и обладающая производственными мощностями в Северной Америке, Европе, АТР (а в перспективе и на Ближнем и Среднем Востоке). Эта корпорация способна:
производить микропроцессоры и графические микросхемы (в том числе центральные процессоры со встроенными ядрами графических процессоров) по 45-нм технологии с перспективой освоения 32-нм технологии (компания GlobalFoundries);
выпускать широкую номенклатуру микросхем, включая радиочастотные устройства, логические схемы, схемы аналоговой/смешанной обработки сигнала с 0,13–0,18-мкм проектными нормами, а также приборы с высоким рабочим напряжением и мощные полупроводниковые приборы с 0,35-мкм и менее нормами (компания Chartered, вошедшая в GlobalFoundries);
проводить совместно с AMD, подразделением экосистем корпорации IBM и привлеченными в "Дубайский кремниевый оазис" компаниями-разработчиками микросхем/IP-систем разработку современных технологических процессов и изделий.
Учитывая тесную связь Абу-Даби и Дубая, а также наличие необходимой инфраструктуры DSO, эксперты полагают, что планируемый кремниевый завод будет сооружен в "Оазисе", а не на территории Абу-Даби. Остается открытым вопрос о жизнеспособности компании GlobalFoundries и о том, насколько реально создание в 2012–2014 годы в DSO кремниевого завода. Для ATIC главная проблема – выплата в 2012 году долга AMD. Угрозой DSO можно считать общий долг эмирата Дубай суммой в 80 млрд. долл., 59 млрд. из которых приходятся на неудавшийся проект по созданию элитного курорта на насыпных искусственных Пальмовых островах в Персидском заливе – Dubai World. Однако, поскольку DSO – самостоятельный проект, оборот которого достаточен для погашения принятых обязательств, ни ATIC, ни GlobalFoundries, ни AMD не должны пострадать от дубайского долгового кризиса [19, 20].
Отмечается, что GlobalFoundries все теснее сотрудничает с компанией ARM Holdings, одним из ведущих поставщиков IP-систем для полупроводниковой промышленности, а также с рядом других поставщиков IP и разрабатывающими компаниями. Логично и замена ею в "экосистеме" IBM (рис.3) компании Chartered.
Рис.2. Мощности кремниевых заводов по обработке кремниевых пластин диаметром 300 мм
Рис.3. Экосистема компании IBM
Таким образом, при правильно поставленных задачах и детально разработанной стратегии их решения игроки, способные привлечь необходимые ресурсы, и сейчас могут выйти на мировой рынок полупроводниковых приборов. А для правильной постановки задач необходимо грамотно определить номенклатуру будущей продукции, исходя из долгосрочных потребностей рынка и обеспечения высокого уровня добавленной стоимости. Немаловажны и программы стимулирования высокой технологии в странах развертывания полупроводникового производства, их ясность и взаимоувязанность.
И дым отечества…
Полупроводниковая промышленность досталась России от СССР, но производственная база в постсоветское время практически не развивалась. После поездки в 2004 году В.Путина в Индию с посещением Бангалора в России приступили к созданию производственных и внедренческих зон. Можно говорить о попытках создания 10 подобных зон, но пока успешно работает только одна – в Казани. Сейчас предполагается создавать Инноград в Сколково. Получится ли? Для этого уже есть требуемый объем инвестиций, определены основные направления исследований и месторасположение будущей российской Кремниевой Долины. Остальное только предстоит разработать.
Что настораживает? Во-первых, не оглашены результаты образования производственных и внедренческих зон (если они анализировались). А без этого можно снова наступить на те же грабли. Во-вторых, все подобные образования в мире формировались вокруг крупных научно-технологических центров. Сколковская бизнес-школа на технический университет "не тянет". В-третьих, разброс технологических направлений работ слишком велик для одного центра. В соответствии с мировыми тенденциями усиления вертикальной интеграции вполне логично сосуществование блоков телекоммуникационных систем и IT (если в рамках блока информационных технологий предусматривается проектирование микросхем и конечных электронных систем, помимо средств телекоммуникации). К ним можно "подтащить" энергетику – в части разработки солнечных элементов и модулей. Но биомедицинские и ядерные технологии – не перебор ли? Кроме того, уже "перезрела" необходимость принятия закона, стимулирующего развитие высокотехнологичных отраслей. И один из важнейших вопросов этого закона – предоставление налоговой скидки на НИОКР независимо от источника их финансирования. Так что пока можно говорить только об условиях, без выполнения которых этот проект обречен на неудачу. С учетом мирового опыта к таким условиям в первую очередь относятся:
формирование необходимой для исследователей и разработчиков инфраструктуры;
бесперебойное финансирование в первые годы существования, в том числе из государственных средств;
предоставление всем участникам проекта (разработчикам, инвесторам и т.п.) пакета льгот, который их удовлетворит;
обеспечение проекта научно-технологической поддержкой заинтересованных вузов и НИИ.
Сегодня ряд существующих "кустов" отвечают некоторым формальным признакам специализированного научно-промышленного комплекса, но по своему уровню они существенно отстают от зарубежных аналогов. Поэтому говорить об опыте выхода на международный рынок с использованием модели научно-промышленного парка (специализированной зоны) в современных рыночных условиях пока не приходится.
Опыт приобретения зарубежных полупроводниковых фирм (Altis Semiconductor, Qimonda и Infineon Technologies) также довольно скуден и нерезультативен. Компания Altis Semiconductor была создана IBM и Infineon Technologies в 1999 году для разработки базовых технологий с проектными нормами 250–130 нм и производства микросхем для средств связи, автомобильной электроники и систем безопасности. В 2002–2004 годы Altis участвовала в программах Европейского космического агентства (ЕКА), консорциума EDAC (аэробус-380) и в ряде других общеевропейских программах, в качестве поставщика специализированных решений. Разработка 0,13-мкм и менее технологий фактически не велась, хотя первоначальные договоренности партнеров затрагивали и 90-нм топологии. Основное производственное и сопутствующее оборудование последний раз обновлялось в 2005 году. Затем концепции проведения НИОКР и политики компаний IBM и Infineon зазошлись, и они выставили свои пакеты акций Altis на продажу. В августе 2007 года они заявили о намерении продать их фирме Advanced Electronic Systems, AES (Швейцария), филиалу базирующегося в России холдинга Global Information Services (GIS), который имел представительства в Москве и Майами. AES планировала использовать Altis для изготовления микросхем, разработанных европейскими и российскими компаниями, и открыть Altis-центр проектирования микросхем. Переговоры продолжались до конца 2008 года, но безрезультатно. В итоге Altis Semiconductor была приобретена в ноябре 2009 года французским финансистом Германом Джоухри за 79 млн. евро. Теперь компания Altis Semiconductor будет выполнять функции независимого кремниевого завода. IBM и Infineon гарантировали новому владельцу объем заказов, требуемый для загрузки мощностей завода, но остальной объем заказов Altis должна получать самостоятельно. Infineon и IBM также предоставят Altis набор перспективных технологий, включая технологию встраиваемой флеш-памяти и ряд технологий следующих поколений освоенных в производстве микросхем.
В марте-апреле 2009 года российский конгломерат "АФК "Система" вел переговоры о приобретении обанкротившегося изготовителя ДОЗУ, фирмы Qimonda. Основной интерес представляли расположенные в Европе, США и Азии производственные мощности по обработке 200- и 300-мм пластин с проектными нормами 90–65 нм. Немалый интерес представляла интеллектуальная собственность корпорации, включая технологию заглубленной числовой шины (Burried Wordline technology), которая перспективна для создания DDR СДОЗУ пятого поколения с возможностью обработки графических данных (GDDR5 SDRAM). Считается, что подобные изделия будут менее подвержены ценовым колебаниям, чем стандартные DDR СДОЗУ третьего и четвертого поколений. Судьбу компании Qimonda обсуждали Владимир Путин и премьер-министр федеральной земли Саксония Станислав Тилич. О степени интереса России к приобретению компании Qimonda свидетельствует и участие в переговорах министра промышленности и торговли РФ В.Христенко, которому В.Путин поручил контролировать процессы оценки всех аспектов возможной сделки. Однако сделка не состоялась, и Qimonda была распродана по частям.
В мае 2009 года "АФК "Система" обратилась к правительству РФ с просьбой поддержать приобретение корпорации Infineon Technologies. По данным новостной ленты Newswires финансово-экономического агентства Dow Jones, "АФК "Система" собиралась купить 20% акций Infineon за 1 млрд. евро (~1,46 млрд. долл.). Сообщалось также о переговорах по поводу приобретения компании Altis Semiconductor за 150 млн. евро. В сентябре 2009 года пресс-секретарь Infineon отметил, что переговоры с "Системой" проходят, но "время от времени" и конкретных договоренностей не достигнуто. Более того, первый вице-президент "Системы" Антон Абугов заявил, что его корпорация не заинтересована в покупке акций Infineon Technologies. Правда, при этом представители "Системы" отметили, что АФК "… может оказать помощь государству в случае приобретения им пакета акций Infineon Technologies" [21, 22]. Оригинальное изменение позиции. С опытом Абу-дабийской ATIC трудно сопоставить…
Так создавать парки (специализированные зоны)
или приобретать готовую фирму?
В современных российских условиях приемлемы обе стратегии. Во-первых, очевидно, что модель кремниевого завода необходимо реализовывать для удовлетворения потребностей национальной безопасности. Сегодня возможна закупка достаточно современного оборудования как на рынке "секонд-хенда", так и из нераспроданных запасов изготовителей оборудования, при этом по цене до 25% ниже первоначальной стоимости. Так, степпер фирмы ASML модели 1100В, который использовался первоначальным покупателем около года, в январе 2010 года можно было приобрести за 2,1 млн. долл. при его номинальной цене 8,7 млн. долл. Модель кремниевого завода позволит многим разработчикам микросхем экономить затраты на приобретение современной производственной базы, которая будет сосредоточена в одном месте. Это высвободит ресурсы, необходимые для приобретения новейших инструментальных средств САПР.
Для производства гражданской и не критической, с точки зрения безопасности, специализированной продукции, необходимо получить доступ к современным мощностям зарубежных кремниевых заводов. И здесь оптимальный путь – покупка пакета акций такого завода объемом более 5%. Опыт американских компаний, приобретающих пакеты подобного объема с целью влияния на деятельность интересующих их хозяйствующих объектов, достаточно убедителен. С другой стороны, очевидна необходимость развития отечественной fabless-индустрии, или, если угодно, центров проектирования ИС.
При рассмотрении вопроса о приобретении иностранной компании, которая испытывает финансовые затруднения, но обладает значительными технологическими возможностями, следует исходить из нескольких соображений. Так, необходимо рассмотреть номенклатуру выпускаемой продукции, объем фирменной интеллектуальной собственности, вопросы ее кросс-лицензирования с другими фирмами, исследовательские мощности и заделы, а также возможность освоения новых технологий.
По итогам 2009 года на международном рынке полупроводниковых приборов возник не только избыток оборудования "секонд-хэнда", но и конкретных заводов. Большую часть из них представляли собой предприятия по производству схем памяти. Среди них можно отметить обанкротившуюся в 2009 году Spansion Japan, бывшую дочернюю фирму американской корпорации Spansion, специализировавшуюся на выпуске схем флеш-памяти NOR-типа. При рассмотрении вопроса о приобретении изготовителя схем памяти нужно отдавать себе отчет в следующем:
схемы памяти являются наиболее простыми и массовыми в производстве изделиями, для изготовления которых требуются относительно небольшое число технологических процессов, что может служить главным ограничивающим фактором при переходе к производству других типов полупроводниковых приборов (процессоров, систем на кристалле, схем логики и т.п.);
обязательным условием для освоения универсальной технологии СБИС с проектными нормами 90 нм и менее является владение технологией многоуровневой металлизации на основе меди, которая для схем памяти не является обязательной.
Тем не менее, приобретение современных зарубежных мощностей по производству микросхем памяти может быть оправдано. Но, во-первых, необходимо выяснить даты строительства и запуска, объемы произведенных модернизаций; характер освоенных технологий формирования транзисторных структур, включая многоуровневую металлизацию; состав технологического оборудования и сроки его эксплуатации; состав контрольно-испытательного и сборочного оборудования; наличие и функционирование системы управления выходом годных; наличие производства шаблонов. Кроме этого, нужно определить требования к новому зданию (если покупаемое производство будет перенесено на территорию России) и режим переноса (с учетом временного падения объемов производства). Важным фактором при приобретении зарубежных мощностей может стать сохранение текущего портфеля заказов – желательно на первое время реализации проекта приобретения (от года до трех лет) получить гарантии на сбыт полного объема выпускаемой продукции.
Во-вторых, надо предусмотреть возможность изменения модели деятельности и ее оптимизации. Например, если приобретается IDM, надо рассмотреть возможность ее превращения в специализированный кремниевый завод или fabless-компанию. Разумеется, финансовые аспекты предполагаемой сделки имеют определяющее значение. И еще. Как бы ни складывалась ситуация, нельзя отказываться от регулирующей роли государства по формированию и стимулированию развития рынков высокотехнологичной продукции.
Можно ли отказываться от участия государства
в формировании отечественного рынка хай-тека?
Ответ однозначен – нельзя. Если государство не участвует в формировании рынка высокотехологичной продукции, то вместо него это делают ведущие мировые игроки и их дистрибьюторы. Разумеется, при этом вся выгода им и достается. Достаточно вспомнить судьбу российских рынков бытовой электроники, вычислительной техники и средств связи после 1991 года. Один из методов стимулирования роста рынка изделий микроэлектроники – это формирование государственных стандартов конечных систем, повышение их надежности и безопасности. Для примера рассмотрим формирование рынка автомобильной электроники США.
Чтобы минимизировать человеческие жертвы при ДТП правительство и Конгресс США на протяжении многих лет постоянно повышают требования к продающимся в стране автомобилям. Развитие активных и пассивных систем безопасности, систем уменьшения выбросов вредных веществ в атмосферу открыли перед изготовителями микросхем и МЭМС новые и достаточно большие сегменты рынка. Так, в 2008 году объем мирового рынка полупроводниковых приборов для автомобильной электроники составил 20 млрд. долл., а конечных автомобильных электронных систем – 126 млрд. долл.
В 90-е годы прошлого века Конгресс принял ряд законов, обязывающих производить и продавать на территории США только машины, оборудованные подушками безопасности. Для них потребовались схемы и датчики скорости и степени наполнения подушек, датчики Холла, датчики, фиксирующие массу пассажира, его рост и положение на сиденье, а также схемы и датчики для ремней безопасности. Затем пришла пора активных систем безопасности. Законодательно потребовались средства АБС и системы курсовой устойчивости, для которых нужны микроконтроллеры, микропроцессоры, датчики, аналоговые микросхемы, а также системы предупреждения о столкновении и системы для парковки в "мертвой зоне", для которых нужны СВЧ-микросхемы и УЗ-датчики. Теперь еще требуются и МЭМС для контроля давления в шинах, системы управления мотором и трансмиссией. Первоначально эти требования, как правило, предъявлялись к автомобилям класса "люкс", затем к моделям среднего класса. В 2006–2007 годы в машинах класса "люкс" потребовалось наличие "черных ящиков". Таким образом, руководство США формирует и стимулирует развитие новых рынков для изделий микроэлектроники, способствует росту продаж и обеспечивает изготовителям микросхем и МЭМС гарантированный (относительно рынка автомобилей) объем продаж.
Можно привести и пример КНР. В рамках программы выдачи биометрических паспортов населению страны приоритет отдается продукции местных изготовителей (если она соответствует предъявляемым требованиям). Недостаток предложения компенсируется изделиями иностранных изготовителей, прошедших соответствующий конкурс. Например, в качестве поставщиков микросхем для биометрических паспортов власти КНР, наряду с SMIC и рядом других китайских фирм, выбрали компании Infineon Technologies и NXP Semiconductors.
Создание в России современной полупроводниковой промышленности, служащей базой развития радиоэлектронного комплекса, – не только вполне решаемая задача, но и необходимая. Без такой промышленности стране не преодолеть зависимость от сырьевой составляющей экспорта, не обеспечить национальную безопасность и модернизацию экономики на основе достижений научно-технического прогресса. Но для решения этой задачи необходимо четко определить пути выхода на необходимый уровень промышленности, своевременно сосредоточить необходимые ресурсы на прорывных направлениях, создать действенный и эффективный механизм стимулирования развития высокотехнологичных отраслей. И, конечно необходимы кадры, которые по-прежнему "…решают все".
Литература
1. McGrath D. ISuppli: Gear costs to derail Moore’s Law in 2014.– EE Times, 06/16/2009.
2. Global R&D spending forecast to grow by 4% in 2010, led by China and India. – labcanada.com, Laboratory Product News, 1/13/2010.
3. McGrath D. China stimulus seen as opportunity for IC firms. – EE Times, 08/31/2009.
4. LaPedus M. Five trends in IC manufacturing.– EE Times, 01/21/2010.
5. LaPedus M. SEMI: No new fabs expected in 2010.– EE Times, 12/01/2009.
6. Clarke P. Tough 2009 creates winners, losers in chip vendor rankings.– EE Times, 03/29/2009.
7. LaPedus M. Memory massacre of 2009.– EE Times, 2009, 14. 12.
8. Clarke P. Saxony is right to back ‘Cool-Silicon’ rather than Qimonda.– EE Times Europe, //2009, 12. 05.
9. Clarke P. DRAM capex set to rise 80% in 2010, says analyst.– EE Times, 2009, 28. 12.
10. Clarke P. Taiwan set to outspend Samsung on DRAM capex, says analyst.– EE Times, 2009, 28. 12.
11. McGrath D. DRAM rebound to continue in 2010, says iSuppli.– EE Times, 2009, 22. 10.
12. LaPedus M. Powerchip, Taiwan Memory seek state aid.– EE Times, 2009, 24. 10.
13. McGrath D. Make way for DDR3 transition, says iSuppli.– EE Times, 2009, 20. 11.
14. LaPedus M. IDC: Ups MPU forecast, Intel holds share. – EE Times, 2010, 26. 01.
15. Tippu S. With chip hopes fading, India looks to systems manufacturing.– EE Times, 2008, 26. 02.
16. Krishnadas K.C. India plans more tech institutes, ignores electronics sector– EE Times, 2008, 29.02.
17. Clarke P. Comment: Is Abu Dhabi targeting Intel rather than TSMC?– EE Times, 2009, 09.11.
18. Hammerschmidt C. Abu Dhabi fab within four years, says investor. – EE Times, 2009, 09.11.
19. Clarke P. Dubai no threat to AMD, Globalfoundries, says analyst.– EE Times, 2009, 02.12.
20. Clarke P. European stocks recover from lows on Dubai debt shock.– EE Times, 2009, 27.11.
21. Pele Anne-Francoise. Sistema seeks to take 20% stake in Infineon, buy Altis, says report.– EE Times Europe, 2009, 17.09.
22. Hammerschmidt C. Rumors, denials resurface around Infineon-Sistema talks.– EE Times Europe, 2009, 17.09.
Отзывы читателей
