В последние дни августа 2023 года инженеры канадской фирмы TechInsights заказали через китайский интернет-магазин смартфон Huawei Mate 60 Pro. Телефон поступил в продажу четырьмя днями ранее. Никакой пресс-конференции. Никаких устройств, заранее переданных популярным блогерам. Huawei просто разместила телефон у себя на сайте и стала ждать, что произойдет.
А произошло следующее: телефон распродали за несколько часов. Инженеры TechInsights взялись за работу. За неделю они выделили процессор, расположенный в самом сердце устройства, сняли с него защитную оболочку, сфотографировали кристалл под электронным микроскопом и измерили размеры мельчайших элементов. 4 сентября они опубликовали свой вывод. Чип под маркировкой Kirin 9000S, разработанный собственным чиповым подразделением Huawei, компанией HiSilicon, был изготовлен крупнейшим китайским контрактным производителем SMIC по технологическому процессу, который TechInsights определила как 7-нанометровый.
Для неспециалистов вывод этот звучал почти буднично. Для специалистов он был чем-то близким к промышленной ереси.
В течение трех лет США выстраивали самое жесткое технологическое эмбарго со времен холодной войны, главной целью которой было предотвратить появление как раз такого чипа. Господствующее в западных столицах мнение состояло в том, что без EUV-сканеров (недоступных Китаю машин для литографии в крайнем ультрафиолете, производимых нидерландской ASML) китайские фабрики не способны производить чипы по 7-нанометровому процессу. Mate 60 Pro поступил в продажу во время государственного визита в Пекин министра торговли США Джины Раймондо. Совпадение это почти наверняка не было случайным. Чтобы понять, как это стало возможным, нужно вернуться на 32 года назад.
Путь до чипа
В 1991 году в небольшом офисе в Шэньчжэне четырехлетняя китайская компания Huawei Technologies учредила то, что скромно называлось Центром проектирования заказных интегральных схем. Huawei в то время в основном торговала телефонными коммутаторами гонконгского производства. Ее основатель Жэнь Чжэнфэй, бывший инженер Народно-освободительной армии Китая, пришел к парадоксальному выводу: ни одна китайская телекоммуникационная компания не имеет будущего как простой посредник в торговле чужими технологиями. Задача нового центра была скромной, но по-своему амбициозной: проектировать чипы для собственных коммутаторов Huawei.
В 1993-м центр выпустил свою первую цифровую заказную схему. На протяжении 1990-х и в начале 2000-х он строил все более сложные чипы для расширяющегося портфеля Huawei: коммутаторы, оптическое оборудование, маршрутизаторы, базовые станции. Каждый чип отправлялся в реальное оборудование Huawei, в реальную сеть оператора связи в Африке, России, на Ближнем Востоке или в Восточной Европе и сталкивался с инженерными отказами. Первые чипы были далеки от совершенства, но каждый цикл обратной связи от реальных клиентов делал следующее поколение лучше.
В октябре 2004 года, когда годовая выручка Huawei достигла 46 млрд юаней, центр был формально выделен в дочернюю компанию под названием HiSilicon. Ее президентом стала физик Хэ Тинбо, инженер старой школы, выпускница Пекинского университета почты и телекоммуникаций по специальности «физика полупроводников», которая пришла в Huawei в 1996 году. Так начался один из самых масштабных проектов полупроводниковой независимости в истории.
Запасное колесо
Результаты этих усилий будут поражать еще многие десятилетия. К 2020 году в одной только HiSilicon работало около 7000 инженеров, не считая разработчиков операционных систем, архитекторов сетевого оборудования, инженеров баз данных, серверных команд. Сама Huawei к 2023 году превратилась в крупнейшую частную научно-исследовательскую организацию мира: ее ежегодные расходы на R&D в последнее десятилетие стабильно превышали $20 млрд — больше, чем у Apple, и сопоставимо с Google или Microsoft. По состоянию на 2024 год, накопленные инвестиции Huawei в R&D превысили 1,2 трлн юаней (порядка $170 млрд).
В это же время Huawei через свой инвестиционный механизм Hubble Technology Investment приобрела доли в более чем 60 китайских полупроводниковых компаниях: производителях оборудования, поставщиках материалов, разработчиках EDA-инструментов, дизайн-домах. Включилось в работу и государство. С 2014 года через Государственный инвестиционный фонд интегральных схем Китая (так называемый «Большой фонд») было инвестировано около $95 млрд. По разным оценкам, в полупроводниковую промышленность Китая в целом за десятилетие было вложено более $200 млрд государственных и квазигосударственных средств. Совокупно на технологическую независимость работало несколько сотен тысяч инженеров.
Внутри проекта технологической независимости Huawei ее называли «бэй тай», что с китайского языка означает «запасное колесо». Идея была проста. Для любого ресурса, от которого может зависеть выживание компании — чипы, операционные системы, проектные инструменты, серверные архитектуры, — Huawei держит его в рабочем состоянии резервный вариант, даже когда он не нужен в моменте. К 2019 году, когда Бюро промышленности и безопасности США внесло Huawei в санкционный список Entity List, запасное колесо готовилось уже около двух десятилетий.
17 мая того года Хэ Тинбо опубликовала внутреннее письмо инженерам HiSilicon, ставшее одним из самых цитируемых документов в истории китайского корпоративного мира. Она писала, что ее команда годами работала над технологиями, которые компания надеялась никогда не использовать. «Темная минута», как она сказала, наступила, дальше поедем на запаске.
Триумф
Три года казалось, что запаски не хватит. После сентября 2020-го, когда TSMC прекратила отгружать новые чипы Kirin для Huawei в результате расширения американских ограничений, смартфонный бизнес компании рухнул. Мировая доля рынка упала с 17% до менее чем 4%. Huawei продала свой суббренд Honor шэньчжэньскому консорциуму прежде всего ради того, чтобы Honor могла продолжать покупать чипы у калифорнийской Qualcomm. Финансовые результаты потребительского бизнеса Huawei в 2022 году стали худшими за пять лет. И тогда появился Mate 60 Pro.
По мировым стандартам, Kirin 9000S — не прорывной чип. Доступ к EUV-сканерам ASML, на которых сегодня производятся самые передовые процессоры мира, для китайских фабрик закрыт. SMIC изготавливает Kirin 9000S на более старом оборудовании DUV, которое приходится выводить за пределы расчетных возможностей с помощью многократного экспонирования. Платой за этот обходной путь становится достаточно низкая производительность. Графическая часть уступает Kirin 9000, который Huawei успела изготовить на TSMC до санкций, примерно на треть. Процессорная часть, по независимым тестам, отстает от современных флагманов Qualcomm примерно на два поколения.
И все же это исключительный результат. За три года под санкциями Huawei построила вертикально интегрированную цепочку: дизайн чипов внутри HiSilicon, производство на отечественной фабрике SMIC, операционная система собственной разработки HarmonyOS, замещение части американского и тайваньского программного обеспечения для проектирования. Компания доказала, что в условиях самого жесткого технологического эмбарго можно сохранить мобильный бизнес, не выйти из ключевой индустрии и продолжить выпускать конкурентоспособные устройства. К концу 2024 года продажи смартфонов Huawei в Китае снова росли. Такой результат был немыслим для большинства западных аналитиков в 2020-м.
Если измерять достижение в инженерных категориях — это победа. Если в категориях национальной решимости — тоже. Но с точки зрения той самой технологической независимости, ради которой все затевалось, картина сложнее.
География зависимости
Полной независимости, ради которой работали 32 года, Huawei так и не достигла. Зависимость изменила свой адрес в цепочке создания стоимости.
Kirin 9000S изготавливается на SMIC, которая зависит от литографического оборудования голландской ASML. Сейчас в бой вступили китайские производители, но они технически сильно отстают. Фоторезисты SMIC поступают преимущественно от японских Tokyo Ohka и JSR. Специальные газы поставляют немецкая Linde, французская Air Liquide и ряд китайских поставщиков, чьи показатели чистоты лишь недавно приблизились к мировым стандартам. Маски для нанесения рисунка на пластины — от японской Toppan. Архитектуры процессорных и графических ядер внутри чипа восходят к британской Arm в Кембридже.
Программное обеспечение для проектирования до 2019 года поставлялось Huawei калифорнийскими Cadence и Synopsys. Без него современный чип невозможно ни спроектировать, ни проверить. После отключения обновлений цифровой инструментарий Huawei оказался заморожен во времени. То, что в китайских отчетах называется замещением, при ближайшем рассмотрении пока представляет собой смесь старых лицензированных версий американского софта и не созревших разработок локальных компаний.
Современный процессор содержит более 10 млрд транзисторов, размещенных с точностью до считанных нанометров. На каждом шаге проектирования программа автоматически оптимизирует расположение элементов, разводку соединений и временные задержки. Когда этой автоматики не хватает, инженеры компенсируют ее вручную — медленнее и без той точности, которую дает зрелый софт. Расплата невидима пользователю, но измерима в характеристиках готового чипа: он потребляет больше энергии, сильнее греется и занимает больше места на пластине. Каждый из этих параметров напрямую переводится в стоимость производства и рыночную конкурентоспособность. Триумф импортозамещения Huawei был настоящим, но он не был окончательным.
Чтобы увидеть глубину зависимости, достаточно посмотреть на одну машину. EUV-сканер ASML — самый важный элемент оборудования в современной полупроводниковой индустрии собирается в нидерландском Велдховене. В его оптической системе используются зеркала такой точности, что если их увеличить до размеров Германии, никакая неровность на поверхности зеркала не превысит миллиметра. Эти зеркала поступают от Carl Zeiss из немецкого Оберкохена. Источник света основан на технологии калифорнийской компании Cymer. Компоненты лазерной системы поставляют немецкая Trumpf под Штутгартом, американская Coherent в Пенсильвании и сеть поставщиков из Японии, Швейцарии и Южной Кореи. Один EUV-сканер ASML содержит более 100 000 компонентов, и ни одна страна, включая Нидерланды, не могла бы собрать его в одиночку. США не могут. Китай не может. Европейский союз не может. Япония не может. Это в самом буквальном смысле продукт международной кооперации, а не национальной промышленности.
Карта, которой не существует
Кажется, это и есть та неудобная правда, которая сидит внутри триумфа Mate 60 Pro. Huawei сделала почти невозможное: построила вертикально интегрированную чиповую цепочку под санкциями, восстановила собственный мобильный бизнес и доказала, что технологическое эмбарго имеет пределы. Но даже за 32 года, при огромном объеме корпоративных и государственных инвестиций, при работе нескольких сотен тысяч инженеров, построить процессор, который был бы по-настоящему китайским в полном смысле слова, оказалось невозможно.
Не существует кремниевого пути, который не пролегал бы через остальной мир. Его никогда и не существовало. Передовая технология не принадлежит ни одной стране, ни одной компании, ни одной лаборатории. Она принадлежит всем сразу. И, возможно, это последнее и самое упрямое свойство кремния.
Другие статьи автора:
Чему может научить партнерство Mercedes и BYD
Хэфэй: город, который научился собирать не машины, а экосистемы
