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computazione quantistica, chip avanzati, il giappone vuole “mettere il collo” nei semiconduttori cinesi

2024-09-12

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l'autore è han lijie, partner dello studio legale kaitan negli stati uniti.

redattore di tencent technology su yang

è noto che gli stati uniti sono “bloccati” con i semiconduttori del continente, seguiti da vicino da giappone e paesi bassi.

per riassumere, lo èconcentrarsi sul controllo delle esportazioni di chip avanzati e di apparecchiature di produzione corrispondenti ai chip avanzati.all'inizio tutti i partiti avevano ancora differenze sulla definizione di chip avanzati. con la continua pressione da parte degli stati uniti, gli standard di tutti i partiti sono ora sostanzialmente coerenti. questo è ciò di cui stiamo discutendo.e' spiegato dettagliatamente anche nell'articolo.

per esempio,per quanto riguarda le apparecchiature di produzione avanzate, gli standard delineati sono apparecchiature duv con una lunghezza d'onda di 193 nm, una risoluzione inferiore a 45 nm e una precisione di sovrapposizione ≤2,3. corrisponde a modelli di apparecchiature specifiche, come asmlnxt:1980i e la macchina per litografia duv nsr-s636e di nikon.

in passato, i controlli sulle esportazioni imposti dagli stati uniti e dai suoi alleati, come giappone e paesi bassi, alla cina continentale erano simili al rapporto tra insiemi e sottoinsiemi. i controlli sulle esportazioni degli stati uniti costituiscono un insieme ampio, di cui i controlli sulle esportazioni dei suoi alleati costituiscono un sottoinsieme, ma si registrano occasionali progressi nell’attuazione.

le normative statunitensi sono famose per la loro giurisdizione a lungo termine. una delle regole più rigorose è la clausola "regole dirette sui prodotti esteri" con un rapporto articoli pari a 0, il che significa:finché le apparecchiature in questione coinvolgono la tecnologia statunitense, oltre lo 0% sarà soggetto ai controlli sulle esportazioni statunitensi.

ora, i paesi non solo si stanno allineando agli standard di controllo delle esportazioni degli stati uniti, ma stanno anche aumentando gli standard a vari livelli. ad esempio, i paesi bassi hanno ampliato direttamente gli standard di licenza per le macchine fotolitografiche dal 1980i ai modelli precedenti come 1970i, che entreranno in vigore. il 7 settembre. sulla base dei 23 controlli sulle esportazioni di apparecchiature per semiconduttori dello scorso anno, il giappone ha aggiunto altri 5 nuovi prodotti correlati ai semiconduttori per il controllo delle esportazioni, entrato in vigore l'8 settembre.

il giappone intensifica il controllo dei chip sulla cina continentale

l’articolo precedente ha brevemente aperto la strada ad alcune delle relazioni e della logica dei controlli sulle esportazioni da parte degli stati uniti e dei suoi alleati. successivamente, diamo un’occhiata a quali sono i cinque nuovi controlli sulle esportazioni da parte del giappone.

ti ho aiutato a trovare la traduzione del testo originale, che più o meno è la seguente:

compresi circuiti integrati a semiconduttore di ossido di metallo complementare (cmos) a bassa temperatura

microscopio elettronico a scansione (per l'acquisizione di immagini di componenti semiconduttori/circuiti integrati)

computer quantistico

programma per generare dati gdsⅱ multistrato (utilizzato nelle tecniche relative alla microscopia a scansione sopra menzionate)

tecnologie necessarie per progettare e fabbricare circuiti integrati con struttura gaafet (all around gate transistor).

le cinque clausole possono essere approssimativamente divise in tre categorie:informatica quantisticasemiconduttori all'avanguardiasemiconduttori specifici

tra questi, i circuiti integrati semiconduttori di ossido di metallo complementare (cmos) a bassa temperatura e i computer quantistici appartengono entrambi alla categoria dell'informatica quantistica. in particolare, il valore del cmos a bassa temperatura risiede nella riduzione del consumo energetico dei chip di interfaccia qubit, che può aiutare a integrare e miniaturizzare ulteriormente i computer quantistici.

la tecnologia richiesta per progettare e produrre circuiti integrati con struttura gaafet appartiene alla categoria dei semiconduttori all'avanguardia. in termini popolari, si riferisce a software di progettazione e apparecchiature di produzione correlati a 3 nm e 2 nm. ad esempio, samsung utilizza la struttura gaafet nel nodo a 3 nm. mentre tsmc dovrà aspettare fino all'applicazione del nodo da 2 nm, ovviamentese hai una magia speciale, perché 5nm e 7nm non possono adottare direttamente la struttura gaafet?

la microscopia elettronica a scansione e i programmi che generano dati gdsii multistrato possono essere classificati come specifici dei semiconduttori. il microscopio elettronico a scansione viene utilizzato principalmente per il test dei chip, ma in circostanze speciali può essere utilizzato anche per il reverse engineering per assistere nella produzione di chip di processo a 5 nm e 7 nm. il software di progettazione del layout gdsⅱ può anche assistere nel processo a 7 nm e 5 nm in circostanze speciali.

layout in formato gds, file utilizzato per la registrazione finale, fonte: internet

in sintesi,in passato, i controlli congiunti sulle esportazioni di molti paesi erano mirati direttamente alle tecnologie con capacità avanzate di produzione di chip. ora vengono gradualmente estesi alle attrezzature e alle tecnologie tradizionali che supportano la produzione avanzata di chip.

secondo le norme giapponesi sul controllo delle esportazioni, dopo essere state incluse nell'ambito del controllo delle esportazioni, queste tecnologie devono ottenere una licenza in anticipo quando vengono esportate in tutti i paesi e regioni. tuttavia, il giappone di solito concede licenze ad altri paesi come gli stati uniti le modifiche sono considerate mirate alla cina continentale.

pertanto, si può interpretare questo comportamento come un’ulteriore escalation dei controlli sulle esportazioni nella cina continentale.

l’industria giapponese dei chip è stata “duramente battuta” dagli stati uniti

penso che molte persone dovrebbero essere curiose,possono il giappone e i paesi bassi dire no ai controlli sulle esportazioni statunitensi? ovviamente no.

i semiconduttori giapponesi iniziarono da zero con il sostegno degli stati uniti dopo la seconda guerra mondiale. il giappone adottò una politica industriale guidata dal governo, esportò attivamente all’estero e adottò incentivi internamente. crebbe rapidamente negli anni ’70 ed era alla pari con gli stati uniti. negli anni ’80, nelle fasi iniziali, l’industria statunitense non riuscì a resistere.

nel 1985, nec divenne la più grande azienda di semiconduttori del mondo. a quel tempo, toshiba e hitachi occupavano le tre principali aziende di semiconduttori del mondo.

nel 1988, il volume delle vendite delle aziende globali di semiconduttori si classificava tra le prime cinque, con il giappone tra i primi tre. fonte: gartner

il giappone rappresenta una grande minaccia per le aziende americane nei settori dei semiconduttori, dell’acciaio, degli elettrodomestici, delle automobili e in molti altri settori, quindi gli stati uniti hanno deciso di contenere il giappone.

per cooperare con gli stati uniti nella riduzione del deficit commerciale e nella protezione delle industrie nazionali, nel 1985 il giappone dovette accettare l'apprezzamento dello yen. l'anno successivo fu firmato l'accordo sui semiconduttori tra giappone e stati uniti l'iniziativa di ridurre le esportazioni. successivamente, il giappone si è ritirato costantemente e il mercato dei semiconduttori è stato sostenuto dagli stati uniti, le aziende coreane stanno gradualmente invadendo e il principale campo di battaglia sono i chip di memoria dram.

nel 1992, la samsung sudcoreana ha conquistato lo status di maggiore produttore di chip di memoria al mondo. lo status delle aziende giapponesi è gradualmente crollato e lo status globale dell'industria giapponese dei semiconduttori è stato marginalizzato, insieme all'integrazione, alle fusioni e alle acquisizioni di grandi aziende giapponesi a partire dal nel 21° secolo, alcune aziende con forti risorse finanziarie sono state inghiottite dal capitale americano. nel 1988, la quota di mercato globale delle aziende giapponesi di semiconduttori era di circa il 50%, mentre ora è inferiore al 10%.

nell'ultimo decennio del secolo scorso, le aziende globali di semiconduttori si sono concentrate sulla generazione successivanella produzione di macchine per la litografia, le giapponesi nikon e canon sono in posizione di leadership. gli stati uniti sostengono pienamente l'asml dei paesi bassi nonostante il declino delle aziende locali di macchine per la litografia., le fornì tecnologia e mercato e alla fine divenne un'azienda monopolistica di macchine per la litografia. le aziende giapponesi persero completamente la loro posizione di leadership globale.

sistema di allineamento ad alta precisione della macchina per fotolitografia nikon, fonte: nikon

è proprio a causa di questa storia che gli stati uniti esercitano pressioni sui paesi bassi dal 2022 affinché limitino l’esportazione di macchine per la fotolitografia in cina. sebbene l’asml si trovi di fronte a un dilemma, deve obbedire.

per vari motivi storici, le aziende giapponesi impegnate nella progettazione di chip, il settore più redditizio, sono generalmente assenti. tuttavia, i loro vantaggi risiedono in aree quali attrezzature e materiali come il fotoresist, che richiedono un accumulo a lungo termine e sono lenti da produrre a breve termine. risultati a termine. a questo proposito, le aziende e i prodotti giapponesi sono da tempo profondamente integrati nella catena globale dell’industria dei semiconduttori e intrattengono una cooperazione economica e tecnologica inestricabile con aziende europee, americane e asiatiche.

a giudicare dalla percentuale di aziende giapponesi nella catena industriale globale,il giappone e gli stati uniti sono i maggiori fornitori mondiali di apparecchiature per semiconduttori, il che spiega il detto "un cammello magro è più grande di un cavallo".

secondo l'agenzia di mercato dei semiconduttori trend force, che cita i dati della japan semiconductor association, le vendite cumulative di apparecchiature per semiconduttori in giappone da gennaio ad aprile 2024 hanno raggiunto 1.387,079 miliardi di yen, con un aumento del 9,4% rispetto allo stesso periodo dell'anno scorso, stabilendo un livello record per il mercato dei semiconduttori. periodo. la quota di mercato globale delle apparecchiature per semiconduttori del giappone (in termini di vendite) è del 30%, al secondo posto nel mondo dopo gli stati uniti.

sotto il controllo degli stati uniti, il giappone ha perso la sua posizione nei campi della progettazione dei semiconduttori e della produzione avanzata.se il giappone non seguirà la strategia statunitense, sarà comunque in grado di mantenere la sua prospera e fruttuosa industria delle attrezzature e dei materiali e non sarà in grado di resistere alle ritorsioni statunitensi.

il giappone vuole impadronirsi del diritto di parola

gli stati uniti sostengono l'industria giapponese dei semiconduttori e hanno anche "battuto" l'industria giapponese dei semiconduttori, ma ciò non influisce sulla linea principale del giappone di seguire i controlli sulle esportazioni degli stati uniti.

negli anni ’50, il giappone si unì al comitato di coordinamento di parigi e implementò controlli sui prodotti e sulla tecnologia sull’unione sovietica e su altri paesi. nel 1987, la giapponese toshiba corporation esportò macchine utensili avanzate nell'unione sovietica, promuovendo il progresso dell'industria militare sovietica e suscitando forte insoddisfazione negli stati uniti. da allora, il governo giapponese è stato molto collaborativo con gli stati uniti sul campo del controllo delle esportazioni. la maggior parte delle multinazionali giapponesi ha inoltre stabilito norme di conformità delle esportazioni in linea con il sistema degli stati uniti.

dal 2019, gli stati uniti hanno utilizzato i controlli sulle esportazioni come strumento principale per frenare lo sviluppo della scienza e della tecnologia nella cina continentale. al contrario, hanno offerto enormi opportunità commerciali alle aziende giapponesi ed europee, oltre al boom dello sviluppo della cina continentale industria dei semiconduttori nel 2020 e nel 2021, le esportazioni del giappone verso la cina aumenteranno nel 2021. raggiungere il picco. secondo i dati doganali, le esportazioni di apparecchiature per semiconduttori del giappone verso la cina continentale nel 2021 sono state di quasi 12 miliardi di dollari.

andamento fiscale 2020 dei principali produttori giapponesi di apparecchiature e materiali per semiconduttori, fonte: sito web cinese nikkei

ciò ha naturalmente causato una forte insoddisfazione tra gli ambienti politici ed economici statunitensi. a partire dal 2022, gli stati uniti implementeranno attivamente un meccanismo di coordinamento multinazionale per il controllo delle esportazioni.gli stati uniti sperano che il giappone, i paesi bassi, la corea del sud e altri paesi collaborino con gli stati uniti per bloccare congiuntamente prodotti e tecnologie che gli stati uniti intendono controllare. da un lato, garantirà l’efficacia dei controlli sulla cina continentale , e dall’altro impedirà al giappone, ai paesi bassi e ad altri paesi di fagocitare le concessioni fatte dalle aziende americane in materia di controlli sulle esportazioni.

soprattutto dall’ottobre 2022, gli stati uniti hanno imposto restrizioni globali sulla produzione di circuiti integrati avanzati nella cina continentale. le società di fonderia di chip della cina continentale necessitano di licenze per ottenere apparecchiature di processo avanzate prodotte negli stati uniti, ma la maggior parte delle richieste di licenza non sono state approvate contemporaneamente fare pressione sul giappone.

di fronte alle pressioni degli stati uniti, nel marzo 2023, il governo giapponese ha annunciato un progetto di norme per sottoporre 23 tipi di apparecchiature per la produzione di semiconduttori ad alte prestazioni ai controlli sulle esportazioni, che sono entrate ufficialmente in vigore nel luglio dello stesso anno. i prodotti controllati includono 3 apparecchiature per la pulizia, 11 apparecchiature per la deposizione di film sottile, 1 unità per il trattamento termico, 4 apparecchiature per la fotolitografia, 3 apparecchiature per l'incisione e 1 unità per i test. è altamente coerente con il contenuto normativo negli stati uniti.

in apparenza, le regole del giappone non prendono di mira entità specifiche e si applicano a tutti i paesi e le regioni. tuttavia, la maggior parte dei principali clienti si trova nella cina continentale e richiede l’autorizzazione uno per uno. lo scopo è cooperare con i controlli sulle esportazioni statunitensi.

la revisione del 2024 entrerà in vigore l’8 settembre. alcuni dei prodotti specifici controllati sono completamente coerenti con le voci di controllo delle esportazioni statunitensi., alcuni articoli come quelli relativi ai microscopi sono prodotti vantaggiosi e caratteristici del giappone, il che riflette anche il risultato del coordinamento tra stati uniti e giappone. non solo il giappone deve tenere il passo con le restrizioni sui prodotti statunitensi, ma anche alcuni articoli che alcune persone non possiedono devono essere limitati, formando un circuito chiuso.

ho comunicato in privato con amici del produttore dell'attrezzatura,allineare i controlli con gli stati uniti è anche una delle misure chiave per riconquistare l’iniziativa e la voce in capitolo nei controlli sulle esportazioni.

questo apparente inasprimento dei controlli sulle esportazioni è in realtà un segnale positivo. in passato, se il giappone e i paesi bassi non controllavano le relative apparecchiature, ma gli stati uniti avevano standard chiari, le esportazioni in questione avrebbero dovuto richiedere una licenza agli stati uniti. se gli stati uniti non lo avessero consentito, lo avrebbero fatto essere dannoso per le esportazioni delle imprese nazionali.esiste una pratica comune tra gli stati uniti e i suoi alleati secondo cui se il paese di origine attua i controlli, gli stati uniti, in quanto alleato, non interverranno.

in altre parole, se aziende come il giappone e i paesi bassi impongono restrizioni sulle licenze di esportazione di apparecchiature per semiconduttori, l’autorità di approvarle o rifiutarle dipende da loro.

strategia di controllo: prima stringere, poi allentare, quindi rilasciare l'acqua

dal 2019, gli stati uniti hanno gradualmente implementato i controlli sulle esportazioni dell’industria dei semiconduttori della cina continentale e le aziende giapponesi ed europee ne hanno beneficiato in modo significativo.

secondo "nikkei asia", le statistiche del ministero delle finanze giapponese mostrano che da gennaio a marzo 2024 la metà delle esportazioni giapponesi di apparecchiature per la produzione di semiconduttori è stata venduta alla terraferma. da gennaio a marzo 2024, il valore delle esportazioni di apparecchiature per la produzione di semiconduttori, componenti e apparecchiature per la produzione di display a schermo piatto verso la terraferma è aumentato dell'82% su base annua, raggiungendo circa 3,32 miliardi di dollari, stabilendo un record dal 2007. tra questi, la percentuale delle esportazioni giapponesi di apparecchiature per la produzione di semiconduttori verso la cina continentale ha superato il 50% per tre trimestri consecutivi.

dal punto di vista dei dati, il giappone è il secondo maggiore fornitore di prodotti a semiconduttori nella cina continentale, e la cina continentale è il maggiore esportatore di apparecchiature per la produzione di semiconduttori giapponesi.

storicamente, dopo che le aziende giapponesi di semiconduttori non sono riuscite a competere con gli stati uniti, negli anni '90 alcune aziende hanno deciso di investire nella cina continentale.

prendendo come esempio l’elettronica di consumo, i chip automobilistici, i semiconduttori e i sensori giapponesi sono ancora tra i migliori al mondo, e la cina continentale è uno dei suoi mercati principali. il giappone ha una profonda accumulazione di materiali e apparecchiature per semiconduttori ed è ampiamente utilizzato dalle aziende produttrici di semiconduttori. si tratta di una fornitura a monte indispensabile per l’industria manifatturiera dei semiconduttori della terraferma. ciò è ancora più evidente nel campo dei materiali semiconduttori. le aziende giapponesi occupano oltre il 50% della quota di mercato dei materiali semiconduttori e alcuni materiali hanno posizioni di controllo del mercato.

in altre parole, il giappone può influenzare la catena industriale globale di alcuni materiali. nel luglio 2019, il giappone ha limitato l’esportazione di tre tipi di materiali semiconduttori verso la corea del sud, tra cui poliimmide contenente fluoro, acido fluoridrico di elevata purezza e fotoresist.

le categorie di apparecchiature per semiconduttori in cui le aziende giapponesi sono brave hanno molti ma piccoli mercati, mentre le aziende americane ed europee dominano mercati più grandi come le macchine per la fotolitografia e le attrezzature per l’incisione, quindi le aziende giapponesi sono fortemente dipendenti dal mercato continentale.

si può dire che le industrie del giappone e della cina continentale sono estremamente complementari. nel contesto della concorrenza dei semiconduttori tra cina e stati uniti, in una certa misura, le aziende giapponesi e dell’ue sono molto competitive nel competere per il mercato continentale. il mercato continentale è enorme e dispone di fondi sufficienti. il giappone e l’area locale sono più complementari e hanno un ampio spazio di cooperazione.

non è nell'interesse dell'industria giapponese dei semiconduttori "strangolare" gli sponsor dei clienti.

il dilemma affrontato dalle aziende giapponesi è che da un lato sono fortemente competitive con le loro controparti americane e dall’altro dipendono dal mercato di importazione del continente. si trovano di fronte ad un dilemma quando gli stati uniti richiedono l’adesione del giappone la sua strategia di contenimento globale.

di fronte alla cina continentale, il più grande mercato di esportazione, si prevede che i controlli sulle esportazioni del giappone adottino un atteggiamento inasprito e allentato. seguendo il ritmo dei controlli statunitensi, le licenze verranno rilasciate in modo tempestivo per mantenere le esportazioni verso la terraferma.

dal punto di vista del contesto generale del settore, gli stati uniti controllano i processi di produzione avanzati nella cina continentale da quasi due anni a partire dall’ottobre 2022. a quel tempo, i chip da 14 nm erano ancora tecnologie relativamente avanzate, ora quella da 7 nm è diventata molto comune, mentre i chip da 5 nm progettati da aziende continentali ce ne sono già parecchi, tra cui una serie di chip di guida intelligente di weilai, ideal, xpeng, ecc., tutti prodotti da tsmc. finaleil fatto che gli stati uniti aderiscano ancora rigorosamente alla linea rossa di 14 nm potrebbe essere soggetto a maggiori cambiamenti in futuro, il che offre anche opportunità di prima linea alle aziende giapponesi e olandesi.

potresti anche essere preoccupato su come contrattaccare?

poiché nell’industria giapponese dei semiconduttori esistono relativamente pochi colli di bottiglia, la possibilità di ritorsioni dirette è bassarifiutarsi di rilasciare licenze alle aziende giapponesi per l'acquisto di terre rare dalla cina continentale. ma dal punto di vista della riduzione dei danni all’industria dei semiconduttori del continente, noiè più probabile che impongano contromisure tariffarie su aree specifiche, come i prodotti agricoli e i prodotti acquatici