A pandémia egyik jól ismert következménye a globális csiphiány lett. A történet röviden összefoglalva: a koronavírus elharapózásával párhuzamosan egy sor nagy autógyár átmenetileg leállította, de legalábbis erősen visszafogta a termelését, ezért csipgyártói oldalon óriási kapacitás szabadult fel, hiszen a mai járművekbe rengeteg apró áramkör kell - ami akkor tehát átmenetileg mégsem kellett. A csipgyártóknak ezzel együtt egy percig sem kellett búsulniuk, mivel a kütyük - laptopok, okosórák, tévék, egyebek - iránti igény ezzel párhuzamosan kilőtt, hiszen az emberek az otthoni szórakozás, illetve a home office-munka miatt óriási tételben vásároltak ezekből a termékekből a házi karanténok idején.
Olyan nagy volt a hangsúly-eltolódás, hogy amikor az autógyárak pár hónap szünet után ismét pörögni kezdtek, ráadásul jellemzően kettőzött erőfeszítéssel, hogy visszahozzák a kényszerszünet ideje alatt kiesett bevételeket, azzal kellett szembesülniük, hogy nekik már nem jutott elég csip. A kütyük iránti igény ugyanis tartósnak mutatkozott, a gyártókapacitások sorsát pedig az döntötte el, hogy a techcégek annyival többet fizettek az előállítóknak a kis alkatrészekért, hogy azoknak már nem igazán érte meg az autógyártók igényeire koncentrálni.
Egyrészt emiatt, másrészt meg a világjárvány következtében blokkolt határforgalom miatt született meg az a koncepció a multinacionális cégeknél, hogy a láthatóan nagyon sérülékeny globális ellátási láncokat lokalizálni kellene, vagyis a termékek előállításához szükséges minden összetevőt házon belül kéne legyártani, hogy egy következő pandémiával menetrendszerűen érkező következő határzár ne tudja megakasztani a gyártást.
Hogy mennyire prioritássá vált ez, azt az is mutatja, hogy nem csak beszélnek róla: az USA-ban például elfogadás előtt áll egy gazdasági csomag tervezete, mely a következő néhány évben 54 milliárd dollárt tolna az iparágba, és melynek köszönhetően Gina Raimondo amerikai kereskedelmi miniszter szerint 7-10 új csipgyárat is felhúzhatnak az államszövetségben. Ezzel letaszítanák Kínát az iparági trónról - de azért sem jönnének rosszul az új üzemek, mert a régebbiek közül a texasiak leállni kényszerültek, amikor a februári ítéletidő kicsinálta az állam saját - és sajátos - áramellátását.
A koncepció tehát érthető, tiszta: legyen meg minden házon belül, és akkor nem kell függni senkitől. Csakhogy, úgy tűnik, legalábbis a csipgyártás terén pont van a puzzle-nek egyetlenegy darabja, ami egyrészt azt is meggátolja, hogy valódi lokalizálás történhessen ennél a speciális ellátási láncnál, másrészt - egyelőre - lehetetlenné teszi Kína számára, hogy gyártástechnológiai értelemben az élre törjön a mezőnyben. Utóbbiért elsődlegesen Donald Trump a felelős.
A mindent vivő gép
A csipgyártó verseny abszolút ütőkártyáját a világon egyetlenegy cég, a veldhoveni központú ASML Holding gyártja. A holland vállalat rendszere a megszokotthoz képest más fényt használ arra, hogy ultrakicsi áramköröket rajzoljon a csipekre - és így sokkal nagyobb teljesítményt sűrít bele az ugyanakkora méretű szilikonlapocskákba. A gépet évtizedekig fejlesztették, 2017-ben dobták piacra, és 150 millió dollárt - több mint 44 milliárd forintot - kérnek érte. A nagyobb szekrénysornyi gépezet szállítása sem egyszerű, a New York Times cikke szerint 40 konténer, 20 kamion és három Boeing 747-es szükséges hozzá (azt sajnos nem részletezi a szöveg, hogy pontosan miért kell mindez).
Piacvezető csipeket lehetetlen e technológia nélkül gyártani, és Kínának "legalább egy évtizedre" lenne szüksége, hogy kifejlessszen egy hasonló, saját gépet, véli Will Hunt, a Georgetown University biztonsági és csúcstechnológiai központjának kutatója. "Kínai szempontból ez elég frusztráló," jegyzi még meg. Valóban az lehet, mert az ASML jelen állás szerint nem ad el Kínának a mindent vivő csipgyártójából.
A masina, bár holland termék, valójában három kontinensen átívelő közreműködéssel, japán, német és amerikai szakértelem és alkatrészek felhasználásával készül, sőt, maga a fejlesztés is közös munka volt, ez pedig meg is mutatja, hogy jelen pillanatban minden olyan országnak, mely teljesen házon belül megoldott csipfejlesztésről- és gyártásról, valamint a piac egyedüli leuralásáról álmodozik, bilibe lóg a keze.
Az sem növeli az ilyen forgatókönyvek megvalósulásának esélyeit, hogy a Boston Consulting Group tanácsadócég és az amerikai Félvezető-ipari Szövetség közös becslése szerint ezermilliárd dollárba kerülne mindenkitől függetleníteni az amerikai csipgyártást, és ha ezt sikerülne is meglépni, az egyúttal a csipek (és minden termék, amibe csip kell) árát is jelentősen megemelné. Ezt Willy Shih, a Harvard Business School professzora "teljesen irreálisnak" nevezte, majd hozzátette, hogy az ASML gépe "nagyszerű példája" annak, hogy miért van globális kereskedelem.
"A legfontosabb cég, amiről senki sem hallott"
Az egykor teljesen ismeretlen ASML ma már több mint 285 milliárd dollárt ér. Persze igazából az iparági szereplők körén túl még ma is ismeretlen, az Evercore ISI elemzőcég szakembere, C.J. Muse azt mondta róla, hogy ez "a legfontosabb cég, amiről senki sem hallott."
A céget 1984-ben alapította a Phillips és az Advanced Semiconductor Materials International - a fejlesztők később független vállalattá, majd a litográfiának nevezett eljárást alkalmazó csipgyártó készülékek legnagyobb szolgáltatójává váltak. A litográfia eredetileg kőnyomtatást jelent, de itt természetesen nem erről van szó, hanem a fénnyel való nyomtatásról. Ennek keretében ismétlődőn áramkör-mintákat vetítenek szilikonlapocskákra (-ostyára vagy waferre), röviden így készül a csip. Minél több apró tranzisztor és kapcsolódó kicsi eszköz fér fel a szilikonlapra, annál nagyobb teljesítményű és tárolókapacitású lesz a csip.
Az ASML 1997-ben kezdett bele az extrém ultraibolya (EUV) sugárzást használó litográfiai gyártásmód kutatásába. Ennek a sugárzásnak extrém kicsi a hullámhossza, ezért még a korábbiaknál is kisebb áramkörök vetítésére alkalmas. A vállalat csakhamar úgy döntött, teljesen átáll az EUV-s litográfiát alkalmazó áramkörnyomtatók fejlesztésére. Az elhatározás a '90-es évek végétől számítva 8 milliárd dollárukba került.
A fejlesztett gép nem maradhatott meg tisztán holland terméknek: a hozzávalók között német tükröket és Japánból szállított vegyi anyagokat is találni, valamint egy olyan, San Diegóban gyártott hozzávalót, mely a kívánt, speciális fényt óncseppek és lézer segítségével állítja elő. A nemzetközi együttműködés kiváltó oka elsőre szimplán a cég kezdeti forráshiánya volt, de az összedolgozást az ASML vezérigazgatója, Peter Wennink most már "kollaboratív tudáshálózatnak" nevezi.
Határokon átívelő boszorkánykonyha
Az EUV-t használó gyártás számos nagy kihívás elé állította a fejlesztőket. A hagyományos litográf eljárással működő csipgyártó gépek lencséken keresztül vetítik és fókuszálják a fényt a szilikonlapokra, de hamar rájöttek, hogy a lencsék ebben az esetben nem használhatók. Az extrém ultraibolya fény hullámhossza ugyanis annyira kicsi, hogy a pászmákat a lencsék egyszerűen felszívják - a vetítéshez szintén használatos tükrök úgyszintén. Az EUV-s csipgyártáshoz ezért egyebek mellett különleges bevonóval kezelt tükrökre volt szükség, melyek már képesek visszaverni a ezeket a speciális hullámhosszú fénynyalábokat.
Az ASML a patinás német Zeiss Grouphoz fordult segítségért, akik egy kéttonnás vetítőrendszert szolgáltattak nekik, melybe hat egyedien formázott tükröt szereltek. Ezeket hónapokon keresztül tartó eljárásban készítik elő, melynek csak egy része a bevonóréteg felvitele, a tükrök felületén aztán ionnyalábokkal javítják ki az apró hibákat, nehogy bármit is torzítsanak a rájuk vetített képen.
Akcióban a gép az ASML animációján
A tükrözés mellett a megfelelő fény létrehozása is problémákat okozott. A San Diego-i központú Cymer cég - melyet az ASML 2013-ban felvásárolt - ezért olyan rendszert fejlesztett ki, mely pulzáló lézersugárral bombáz apró óncseppeket másodpercenként 50 ezerszer, így készít intenzív erejű fényt.
A harmadik nagy kihívásra japán cégek kínáltak megoldást: ezek egyike a fotomaszk nevű összetevő volt, mely a stencilek logikája szerint működik, vagyis a meghatározott alakzatok szerint szűri meg a rálőtt fénypászmákat, illetve japánok szállítják azokat a vegyszereket is, melyekkel a szilikon lapocskákat vonják be, hogy azokon megképződhessen a kívánt alakzat a rá vetített EUV-fény hatására.
Csak Kínának ne
2017-es piacra dobása óta nagyjából 100 fogyott az ASML EUV-s csipnyomtató gépéből, és fontosságát jól mutatja, hogy mások mellett a csippiac két legnagyobb játékosa, a Samsung és a TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company) is vett belőle. Az ilyen technológiával készült alkatrészek ott vannak a legutóbbi iPhone-okban, de az Intel és az IBM is közölte, hogy az EUV-csipek "létfontosságúak" a terveikhez. Darío Gil IBM-alelnök szerint az ASML szerkezete "egyértelműen a legbonyolultabb gép, melyet ember valaha épített."
Ebből a minden idők gépéből Kína egyelőre nem kap. Még a Trump-kormányzat lobbizta ki a holland kormánynál, hogy a szerkezetből ne szállítsanak az ázsiai nagyhatalomnak, a Biden-kormányzat pedig nem adja jelét, hogy változtatna a megörökölt állásponton. A korlátozás az ASML pénztárcáján nem ütött különösebb léket, mert közben más országok sorban állnak a berendezésért. Mindeközben ráadásul az ASML régebbi technológiákat még adhat el Kínának - és ad is, az ezekből befolyó összegek képzik az értékesítésük nagyjából 15 százalékát.
Úgy tűnik azonban, hogy ez az USA-nak nem elég. Az amerikai mesterséges intelligánciával foglalkozó nemzetbiztonsági bizottság a márciusi jelentésében amellett érvelt Joe Bidennek és a kongresszusnak, hogy korlátozni kellene az ASML egyéb fejlett technológiái kínai piacon való értékesítését is. Az irányvonal kritikusai szerint azonban ebben az esetben olyan gépekről van szó, melyeket Kína már amúgy is használ, így a kereskedés további korlátozása csak az ASML profitjait vágná meg, anélkül, hogy cserébe bármilyen stratégiai előnyhöz juttatná az USA-t.
A cikk elején már utaltunk rá, hogy Bidenék rengeteg pénzt szánnának arra, hogy kiüssék Kínát a globális csipgyártó-trónról. Maga a már említett, 54 milliárd dolláros iparági tőkeinjekció azonban csak egy még annál is nagyobb gazdasági csomag része: a teljes pénzzuhatag 200 milliárd dollárra rúg majd, ha sikerül róla megállapodni, és nem csak a csipgyártásban, hanem minden egyébben is kimondott célja Kína erejének csorbítása.
A tervezett csomag pénzeiből olyan már most kritikus területek is részesülnének, mint a kiberbiztonsági- és a biotech-fejlesztések, illetve öt év alatt 10 milliárd dollárból regionális techközpontokat építenének ki, ezek harmadát a vidéki régiókban, ami az USA területének 72 százalékát jelenti - itt jelenleg a mezőgazdasági termelés a döntő tevékenység. A Kínát kiszorítani kívánó csomag tervezetét szinte példátlan, kétpárti egyetértéssel szavazta meg az amerikai szenátus június elején, és ha a képviselőház is elfogadja, akkor már csak Joe Bidennek kell aláírnia, és élesedik is.
