Pauza geopolityczna trwająca od 1991 do 2022 r. dobiegła końca. Nastały czasy gorącej rywalizacji geopolitycznej, w której czynnikiem o nieporównywalnym historycznie znaczeniu będzie technologia. Publikujemy pierwszą, dotyczącą roli mikroprocesorów, zapowiedź tomu X-XI kwartalnika Save&Invest: Wojna technologiczna czyli nowa doktryna rozwoju. Horyzont polityki rozwojowej RP na trzecią dekadę XXI wieku.
Półprzewodniki stanowią twarde jądro infrastruktury technicznej świata cyfrowego. Odpowiadają za przetwarzanie danych w świecie, w którym najwyżej marżowe modele biznesowe sprowadzają się do wykorzystania algorytmów przetwarzania danych, pracujących na sieciach komputerowych. Wyścig w tej branży motywowany jest wyższą szybkością obliczeń oraz wydajnością energetyczną najbardziej zaawansowanych układów logicznych (5 nanometrów i mniej). Złotym graalem jest opanowanie zdolności produkcji urządzeń do wytwarzania półprzewodników o najwyższym zagęszczeniu na powierzchni wafla krzemowego (obecnie to kilkanaście miliardów tranzystorów na centymetrze kwadratowym). Strategię wzmocnienia swojej pozycji na tym rynku przyjęły rządy państw, Komisja Europejska, Intel, Samsung, TSMC. Bronią się, zepchnięte amerykańskimi sankcjami do narożnika, Chiny. W grze jest nie tylko miejsce produkcji ponad biliona procesorów rocznie, ale przede wszystkim kompetencje projektowania coraz bardziej zaawansowanych układów.
Przełomowa był uchwalona w lipcu 2022 r. ustawa CHIPS and Science (Creating Helpful Incentives to Produce Semiconductors). Rząd USA zabezpieczył 52 mld USD dotacji inwestycyjnych dla firm, 24 mld USD ulg podatkowych oraz 200 mld na wsparcie badań naukowych. Z systemu wsparcia wyłączone będą firmy zaangażowane w projekty biznesowe w Chinach. Bezprecedensowa skala wsparcia finansowego ma zagwarantować Stanom Zjednoczonym nie tylko odcięcie Chin od technologii, ale również pozycję lidera nie tylko projektowania: AMD, Qualcomm, Broadcom, Nvidia; laboratoriów badawczych: Lam Research, Applied Materials, KLA, Cymer (przejęty przez ASML); oprogramowania: Cadence, Synopsys, Mentor Graphics (przejęty przez Siemens), ale również produkcji półprzewodników: Intel i Texas Instruments.
Save&Invest: Wojna technologiczna czyli nowa doktryna rozwoju
Wyślij plik na adres:
Komisja Europejska od początku 2022 r. opracowuje dokumenty wykonawcze dla European Chips Act, mające określić ramy regulacyjne dla 15 mld euro dodatkowych inwestycji w sektorze i łącznie 43 mld euro na rzecz inwestycji wspierających. Firmy europejskie odpowiadają obecnie za mniej niż 10% światowej produkcji półprzewodników, z niemieckim Infineon’em na czele. Zajmują również silną pozycję w pracach badawczo rozwojowych, głównie za sprawą holenderskiego ASML, lidera w produkcji maszyn do litografii najbardziej zaawansowanych mikroprocesorów. Opieszałość brukselskiej biurokracji (oraz pogarszający się na skutek polityki klimatycznej standing finansowy Unii) osłabiają szanse Starego Kontynentu na odwrócenie generalnego trendu deindustrializacji.
Europejskim planom sprzyjać będą zapowiedzi Intela, który planuje zainwestować 80 mld euro w Europie. Za 17 mld euro w latach 2023-2027 powstanie fabryka mikroprocesorów w niemieckim Magdeburgu. Rozbudowany zostanie zakład w irlandzkim Leixlip. We Włoszech planowany jest kompleks pakowania chipów za 4,5 mld euro. Biuro w Gdańsku ma wzrosnąć dwukrotnie i zajmować się rozwiązaniami w dziedzinie głębokich sieci neuronowych, audio, grafiki czy centrów danych oraz przetwarzania w chmurze. We Francji ma powstać ośrodek badawczo-rozwojowy obliczeń o wysokiej wydajności (HPC). W Barcelonie mają powstać laboratoria odpowiedzialne za rozwój technologii obliczeniowych.
Koreańczycy w maju 2021 r. ogłosili K-Semiconductor Belt Strategy, w ramach której Samsung i SK Hynix zainwestują w nowe moce produkcyjne, a władze tworzyć będą strefy z zachętami podatkowymi dla działalności badawczo-rozwojowej (40-50% ulg) i produkcyjnej (10-20% ulg). Obok subsydiów inwestycyjnych, plan zakłada przeszkolenie 36 tys. pracowników oraz publiczne inwestycje infrastrukturalne w dostarczaniu wody i prądu do fabryk półprzewodników.
W czołówce światowego rankingu producentów palmę pierwszeństwa dzierży tajwański TSMC zarówno w zakresie skali produkcji jak i poziomu zaawansowania technologicznego. Oferuje procesory wytworzone w technologii 5 nanometrów, a w perspektywie 2-3 lat planuje osiągnąć poziom 3 nm. Firma, podobnie jak większość tajwańskiej branży półprzewodnikowej powstała pod parasolem państwowego Instytutu Techniki Przemysłowej jako joint venture z Philipsem w 1987 r. TSMC do dzisiaj cieszy się wsparciem rządu, co nie dziwi wobec 15% udziału w PKB Republiki Chin. Tajpej nie tylko finansuje, ale też tworzy procedury bezpieczeństwa, które mają zapobiec utracie wrażliwego know-how m.in. wprowadzając ograniczenia w podróżowaniu do ChRL pracowników firm produkujących mikroprocesory. Miejsce TSMC w globalnym łańcuchu wartości sektora elektroniki stanowi swego rodzaju gwarancję bezpieczeństwa dla wyspiarskiego państwa. W krótkim terminie Amerykanie (będący odbiorcą większości tajwańskich procesorów z AMD, Nvidia i Apple na czele) zapewniają Tajwanowi parasol ochronny. W dłuższej perspektywie zabiegają o przeniesienie fabryk TSMC do Stanów.
Chiny co najmniej od 2019 r. realizują plan uniezależnienia się od importu półprzewodników. Samodzielność Państwa Środka ma wzrosnąć w ciągu dekady z 20 do 70%. Chińczycy w okolicach roku 2019 rozpoczęli budowę 35 fabryk mikroprocesorów, aby zwiększyć swój udział w światowej produkcji z dotychczasowych ledwie 5%. r. Do 2019 r. Chiny importowały półprzewodniki za około 130 mld USD, aby w kolejnych latach zwiększyć zakupy do poziomu 350 mld USD, wywołując braki na innych rynkach. Na wsparcie tej branży Pekin przeznaczył już 150 mld USD, a zapowiedział wygospodarowanie kolejnych 143 mld USD. Chiński lider, SMIC, ogłosił opanowanie technologii produkcji 7 nm, acz dorównanie TSMC może zająć Chińczykom więcej niż dekadę.
Na przeszkodzie chińskich planów może stanąć dokonujące się w ostatnich latach odcięcie od zachodnich technologii. Blisko 90% rynku maszyn do produkcji półprzewodników zlokalizowane jest w krajach Zachodu (40% w USA i po 20% w Europie i Japonii). Od zakończenia zimnej wojny USA generalnie przestrzegały zasad wolnego handlu w ramach WTO, z wyjątkiem technologii które mogłyby służyć produkcji broni masowego rażenia. Pierwszy przełom w podejściu Stanów Zjednoczonych nastąpił w 2018 r. wraz z uchwaleniem Export Control Reform Act, która w zobligowała narodowe agencje USA do monitorowania nowo-powstających technologii, które mogłyby zostać objęte kontrolą eksportu.
Za nieproporcjonalnie istotne w nadchodzącej dekadzie Amerykanie uznali technologie komputerowe, biotechnologię i wytwarzanie czystej energii, a pierwszeństwo w każdej z nich stanowi imperatyw polityki bezpieczeństwa narodowego. Rząd ogłosił odejście od poprzednich założeń, które mówiły, że USA powinny utrzymywać pierwszeństwo tylko kilku generacji technologii (niewielką przewagę) nad innymi krajami. Nową zasadą będzie utrzymywanie jak największej przewagi. Jest to epokowa zmiana podejścia w filozofii działania USA, która przekłada się bezpośrednio na regulacje dotyczące kontroli eksportu technologii.
12 października 2022 r. Joe Biden wydał rozporządzenie zawierające restrykcje eksportowe układów poniżej 16 nm, zarówno produkowanych w USA, jak i projektowanych przez amerykańskie firmy, ale wytwarzanych w państwach trzecich – “Commerce Implements New Export Controls on Advanced Computing and Semiconductor Manufacturing Items to the People’s Republic of China”. Nowe regulacje USA uderzają również w obywateli Stanów Zjednoczonych pracujących w Chinach. 12 grudnia 2022 r. ministerstwo handlu ChRL złożyło skargę przeciwko Stanom Zjednoczonym do Światowej Organizacji Handlu, argumentując nie tylko łamaniem zasad organizacji, ale wręcz ryzykiem doprowadzenia tymi działaniami do światowego kryzysu. Zdaniem Giny Raimondo, Sekretarz Handlu USA, sankcje na rynku mikroprocesorów mają być wzorcowym rozwiązaniem dla innych kluczowych technologii.
Według opinii wielu analityków, USA są mocno zaniepokojone rosnącymi możliwościami Chin nie tylko w produkcji mikroprocesorów, ale ich nową strategią połączenia przemysłu Hi-Tech z sektorem militarnym. Według Amerykanów, mikroprocesory w technologii poniżej 14 nanometrów mogą być wykorzystane do tworzenia lepszych rakiet balistycznych i broni hipersonicznej. Ograniczenie dostępu do nich ma utrudnić Chinom uzyskanie w/w zdolności militarnych. Przy okazji Amerykanie uderzają w Chiny w szerokim wymiarze dziedzin opartych na wysokiej technologii (AI, cloud computing, smart grids, kryptografia) – dla przykładu kontroli eksportu podlegają teraz nawet pamięci DRAM i NAND, jeśli zostały stworzone w technologii 16 nm lub mniejszej. Nie sposób wykluczyć również kalkulacji biznesowej, zakładającej pozbawienie firm chińskich części przychodów, a pośrednio rządu chińskiego dochodów podatkowych, finansujących zbrojenia.
Polska nie jest bezpośrednio zainteresowana rywalizacją w tym sektorze nowych technologii. W najbliższej dekadzie nie stanie się kierunkiem inwestycyjnym światowych gigantów produkcji mikroprocesorów. Również żadna polska firma nie posiada perspektyw wejścia na ten rynek. Próg wejścia znajduje się tak wysoko, że kompetencje powinniśmy budować wyłącznie w zakresie wykorzystania zaawansowanych układów w automatyce przemysłowej, automotive czy sektorze zbrojeniowym. Polskie firmy mają szansę wchodzić do grona poddostawcą elementów do maszyn litograficznych, w szczególności dostarczanych przez holenderski ASML, podobnie jak czujniki już obecnie dostarczane przez Vigo Systems. Warunkiem wstępnym dla powstawania start-up’ów jest większa dojrzałość polskiego rynku kapitałowego i publicznego systemu wsparcia innowacji, m.in. przejście od grantów do inwestycji kapitałowych. Nie zaszkodzą również zmiany w kulturze organizacyjnej krajowych uczelni wyższych, ale nic nie wskazuje, żebyśmy mieli się o tym w najbliższych latach przekonać.
Mocna i trudna do zastąpienia pozycja Tajwanu w produkcji mikroprocesorów wskazuje, iż miejsce w łańcuchu wartości może wpływać bądź nawet określać pozycję państw w układzie sojuszniczym. Siła powiązań gospodarczych w kluczowych sektorach zwiększać będzie motywację partnerów handlowych i politycznych do zwiększenia swojego zaangażowania na rzecz ich bezpieczeństwa. Polska może wykorzystywać powiązania gospodarcze z Zachodem na rzecz podnoszenia naszej pozycji w układzie sojuszniczym w ramach UE i NATO. Zwiększanie udziału sektorów wysokotechnologicznych wpłynie na dalszy wzrost tego potencjału.