Рейтинговое агентство «Эксперт РА» опубликовало аналитический отчет о глобальном распределении ресурсов, необходимых для производства чипов. Авторы изучили, в каких странах производят элементы, требующиеся для создания микроэлектроники, и кто контролирует ее поставки.
В отчете анализируются данные Геологической службы США, Международного энергетического агентства, а также национальная статистика различных стран и другие открытые источники.
Ключевые выводы:
- производство полупроводников представляет собой сложную и географически распределенную систему, ее отдельные этапы зависят от ограниченного круга поставщиков ресурсов, технологий и оборудования;
- 75% кварца, необходимого для производства кремниевых пластин, обеспечивается одним районом США. Кремний является базовым материалом современной микроэлектроники. Кварц относится к числу наиболее распространенных минералов, но для полупроводниковой промышленности пригодна только ограниченная часть его запасов;
- на втором месте по производству кварца — Китай (10%), но страна не обеспечивает качество для выпуска наиболее современных микросхем, поэтому продукция используется преимущественно в менее требовательных сегментах;
- на Россию приходится 5% производства кварца. Как пишут авторы, это сырье в целом сопоставимо с американскими аналогами;
- медь остается основным материалом для кабелей, электродвигателей, трансформаторов и широкого спектра электронного оборудования, в том числе чипов, что создает основу для спроса на этот ресурс. К 2032 году, по данным Международного энергетического агентства, дефицит металла может достичь четверти от потребности мировой экономики;
- больше всего медной руды добывают в Чили (23,4%), ДР Конго (14,6%), Перу (11,5%). На Россию приходится 4,1%;
- кобальт — системно важный элемент для производства чипов с узлами менее 10 нм. Основные месторождения этого ресурса расположены в ДР Конго. На страну приходится 75% мировой добычи;
- Китай является ключевым центром получения широкого спектра очищенных критических минералов для полупроводников. Страна занимает лидирующие позиции по переработке галия, кобальта, вольфрама, теллура, сурьмы, меди и олова. При этом доля Китая в добыче руд, содержащих соответствующие элементы, не всегда сопоставима с долей в обработке;
- Япония доминирует в поставках критически важных материалов и химикатов, необходимых для производства чипов. Компании из этой страны контролируют значительную часть рынков кремниевых пластин, фоторезистов, заготовок для фотомасок, ABF-материалов для подложек чипов, сверхчистой плавиковой кислоты;
- по контрактной модели производства сегодня выпускается около 80% логических чипов, которые включают процессоры и ИИ-ускорители. 72% всего контрактного производства приходится на тайваньскую TSMC. В сегменте передовых процессоров ее доля превышает 90%;
- в сегменте микросхем памяти DRAM 90% мирового рынка контролируют три компании: южнокорейские Samsung Electronics и SK Hynix, а также американская Micron Technology. 89% рынка энергонезависимой памяти NAND Flash приходится на Samsung, SK Hynix, Micron, Kioxia, SanDisk и YMTC;
- рынок процессоров и программируемых интегральных схем (FGPA) почти полностью удерживают американские компании, отмечают авторы. В сегменте CPU и FGPA лидируют Intel и AMD. В сегменте GPU — NVIDIA (около 94%), AMD (5%) и Intel (1%). Эти же компании контролируют производство ускорителей искусственного интеллекта (NPU) — на них приходится 86%, 7% и 6% соответственно;
- на рынке систем-на-кристалле (SoC), которые используются в смартфонах, крупнейшими поставщиками являются MediaTek (32%), Qualcomm (23%) и Apple (19%). Но около 99% центральных процессоров, входящих в состав данных систем, основаны на архитектуре Arm, права на которую принадлежат британской Arm Holdings;
- около 80% разработки чипов опирается на софт трех компаний из США — Synopsys, Cadence Design Systems и Siemens EDA;
- на рынке литографического оборудования, которое используется для производства чипов, доминирует нидерландская компания ASML. В сегменте DUV-литографии, которая применяется для производства большинства типов микросхем, ее доля составляет около 90%. В более технологически сложном сегменте EUV-литографии она является единственным поставщиком.