Il 7 ottobre gli Stati Uniti hanno annunciato una serie di aggiornamenti in merito alle normative sulle esportazioni di semiconduttori e tecnologie associate nei confronti della Cina.
Due delle nove nuove norme spiccano per la portata dell'impatto a breve e a lungo termine. Le due norme, gli effetti e le osservazioni di IDTechEx sono discussi qui di seguito.
(1) Limita la possibilità per le persone statunitensi (compresi i cittadini, i titolari di carta verde e i cittadini stranieri che vivono negli Stati Uniti) di sostenere lo sviluppo o la produzione di circuiti integrati presso le fabbriche di produzione di semiconduttori avanzati con sede in Cina senza una licenza.
Dall'entrata in vigore della norma, il 12 ottobre 2022, essa ha provocato un'ondata di ritiri di massa di lavoratori americani, comprese le dimissioni di personale dirigenziale di alto livello, dalle aziende cinesi di semiconduttori.
I lavoratori americani di aziende cinesi di semiconduttori come Yangtze Memory Technologies Co. Ltd (YMTC), ChangXin Memory Technologies (CXMT), Shanghai Semiconductor R&D Center Jiading Factory e Hangzhou HFC Semiconductor Corp. si sono dimessi uno dopo l'altro la scorsa settimana. I fornitori di apparecchiature per chip nati negli Stati Uniti, tra cui Applied Materials, KLA Corporation e Lam Research, hanno interrotto i servizi e l'assistenza corrispondenti in Cina e hanno ritirato i loro lavoratori statunitensi dalla Cina.
Oltre a questo, c'è una questione più profonda: molti amministratori delegati, alti dirigenti dei reparti di ricerca e sviluppo e ingegneri delle principali aziende cinesi di semiconduttori sono cinesi e possiedono carte verdi americane o, in alcune circostanze, sono già cittadini degli Stati Uniti. Alcuni esempi includono la cittadinanza statunitense del fondatore di Advanced Micro-Fabrication Equipment Inc. (AMEC), uno dei principali fornitori cinesi di apparecchiature per semiconduttori. Oltre al fondatore, almeno altri sei membri dell'alta dirigenza e altri importanti ingegneri di R&S sono tutti cino-americani. Non si tratta solo di AMEC: l'amministratore delegato di KINGSEMI Co. Ltd., un fornitore chiave di TSMC, possiede una green card americana, così come il vicedirettore di Giga Device, un'azienda di progettazione di circuiti integrati (IC) di memoria FLASH. Si stima che 43 dirigenti americani di livello chief executive officer siano impiegati in 16 società di semiconduttori quotate alla borsa cinese. Secondo il Financial Times, 200 persone con passaporto statunitense sono impiegate in organizzazioni cinesi di semiconduttori.
Da quando è stata introdotta la limitazione, gli Stati Uniti hanno costretto le persone a fare una scelta: devono scegliere tra la loro nazionalità e la loro professione. È estremamente probabile che il governo cinese usi la sua influenza per convincere questi cinesi americani di alto livello impiegati nel settore dei semiconduttori a rimanere. Tuttavia, la fuga di talenti e l'interruzione a breve termine sono inevitabili.
Siamo tutti consapevoli che il settore dei semiconduttori, in particolare quello dei fab avanzati, dipende in larga misura dai talenti. La Cina ha fatto numerosi tentativi di attirare talenti stranieri nel settore dei semiconduttori per aiutarla ad affermarsi nel settore, in particolare nel campo dei circuiti integrati logici avanzati, essenziali per tutte le future tecnologie abilitanti come l'intelligenza artificiale (AI), l'apprendimento automatico, la guida autonoma, i supercomputer e altro ancora. Senza dubbio, questo divieto è un duro colpo per il settore dei semiconduttori avanzati della Cina, che già fatica a essere all'avanguardia nell'industria dei semiconduttori.
(2) Limita la fornitura di attrezzature e strumenti a qualsiasi fabbrica in Cina che produca/sviluppi quanto segue:
a. chip logici con architetture di transistor non planari (cioè FinFET o GAAFET) di 16nm o 14nm o inferiori;
b. chip di memoria DRAM con half-pitch di 18 nm o inferiore;
c. chip di memoria NAND flash con 128 o più strati.
Le aziende statunitensi che lo desiderano dovranno ottenere una licenza dal Bureau of Industry and Security (BIS) del Dipartimento del Commercio. L'embargo renderà certamente molto più difficile lo sviluppo di Si avanzato in Cina. Si prevede che tre aziende, Semiconductor Manufacturing International Corporation (SMIC), YMTC e CXMT, saranno le più colpite.
I 14nm di SMIC sono entrati nella produzione di massa, mentre i 10nm e i 7nm sono in fase di ricerca e sviluppo. Nel campo delle DRAM, CXMT è il più grande produttore cinese e i suoi prodotti principali utilizzano il processo a 19 nm e si stanno spostando verso i 17 nm. Nel campo delle NAND, YMTC ha già prodotto in serie prodotti a 128 strati nel 2021 e sono stati annunciati prodotti a 232 strati, anche se non ancora prodotti in serie.
Il divieto di fornire apparecchiature avanzate per le fabbriche, così come il divieto per gli americani di lavorare per le fabbriche avanzate cinesi, ha impedito a società come SMIC, YMTC e CMXT di ottenere apparecchiature/servizi/supporto dai loro precedenti fornitori statunitensi (o fornitori alleati degli Stati Uniti), come Applied Materials, KLA, Lam Research e ASML. Le conseguenze saranno enormi. La produzione di circuiti integrati logici Si avanzati è impossibile senza attrezzature di produzione avanzate, software e servizi/supporto da parte degli ingegneri esperti del fornitore.
Secondo alcuni produttori di apparecchiature, anche se il personale addetto alla manutenzione e all'installazione delle fabbriche di apparecchiature straniere è di nazionalità cinese, finché la tecnologia delle apparecchiature appartiene agli Stati Uniti e rientra in una delle tre categorie sopra elencate, non sarà consentito operare in Cina.
Il problema non riguarda solo l'hardware. I confini di alcune applicazioni software non sono ben definiti; ad esempio, molte apparecchiature di produzione utilizzano lo stesso set di software per la produzione a 14/28 nm, con il conseguente blocco della fornitura o dell'assistenza di tali dispositivi, con ripercussioni su diverse fabbriche a 28 nm.
In sintesi, per la Cina sarà ancora più difficile creare da sola una capacità di produzione di Si avanzato. Anche se non vengono imposti limiti, potrebbero essere necessari almeno sette anni perché SMIC (l'unico produttore cinese di circuiti integrati logici a 14 nm) raggiunga i leader del settore come TSMC e Samsung. Con la restrizione, la barriera è immensa: i cinesi dovrebbero progettare da soli tutto, dal software alle apparecchiature, lungo ogni processo di produzione, un'impresa quasi impossibile. Per superare questa enorme sfida, IDTechEx ha notato che l'industria cinese dei semiconduttori intende anche "fare una deviazione" attraverso lo sviluppo del packaging avanzato dei semiconduttori. Il packaging avanzato dei semiconduttori è la chiave per lo sviluppo della tecnologia chiplet, considerata dall'industria dei semiconduttori come una tecnologia chiave che supera il limite fisico della Legge di Moore. Per saperne di più sul packaging avanzato dei semiconduttori e sul suo impatto sul settore, consultare lo studio IDTechEx appena pubblicato, "Advanced Semiconductor Packaging 2023-2033".
Naturalmente, l'interruzione non è percepita esclusivamente in una direzione: tutti gli attori nati o alleati degli Stati Uniti coinvolti nel settore dei semiconduttori avanzati saranno in qualche modo sconvolti. Ad esempio, Apple ha recentemente abbandonato l'intenzione di utilizzare la memoria flash 3D NAND di YMTC, che le due aziende stavano sviluppando insieme dal 2018. Secondo le fonti, Apple voleva adottare i prodotti di YMTC perché il prezzo è inferiore del 20% rispetto ai concorrenti grazie alle sovvenzioni del governo cinese a YMTC. Indipendentemente da ciò, la geopolitica si muove rapidamente e potrebbero essere messe in atto misure di ritorsione da parte del governo cinese; molti seguiranno con attenzione il seguito del congresso del partito cinese.
IDTechEx ha studiato il settore dei semiconduttori e ha recentemente pubblicato una nuova ricerca di mercato intitolata "Advanced Semiconductor Packaging 2023-2033". Lo studio esamina le prospettive di mercato, l'analisi dei principali operatori e gli sviluppi più recenti delle tecnologie avanzate di packaging dei semiconduttori. Il rapporto effettua anche un esame completo del mercato dei semiconduttori nel suo complesso. Inoltre, IDTechEx sfrutta la sua esperienza e i suoi anni di ricerca nei settori dei data center, dei veicoli autonomi, del 5G e dell'elettronica di consumo per fornire al lettore una comprensione approfondita del modo in cui il packaging avanzato dei semiconduttori sta influenzando i vari settori e del futuro che potrebbe riservare.
