Pinalalawak ng Huawei ang Network ng Paggawa ng Chip para sa Malayang Supply Chain

Sa Loob ng Bagong Network ng Chip ng Huawei

Pinabibilis ng Huawei at ng pangkat ng mga kaakibat nitong kompanya ng chip ang mga pagkuha, pagtatayo ng mga pabrika, at pagpapalawak ng kapasidad sa buong China. Layunin nitong pagdugtung-dugtungin ang isang domestic at nagsasariling supply chain ng semiconductor na makatutugon sa pangangailangan para sa lahat, mula sa mga processor ng smartphone hanggang sa mga AI accelerator para sa data center. Makikita ang pagsisikap na ito sa pagtatayo ng mga pasilidad, pagdami ng pamumuhunan sa mga materyales at kagamitan sa paggawa ng chip, at mas magkakaugnay na papel ng Huawei bilang tagapag-ugnay ng mga supplier na dati-rati'y magkakahiwalay na nagpapatakbo.

Malawak ang saklaw nito. Kabilang sa mga aktibidad ang mga pangunahing kagamitan sa paggawa, photoresist at espesyal na kemikal, hardware para sa packaging at testing, at software na electronic design automation na kailangan ng mga designer upang isalin ang mga blueprint tungo sa mga chip. Isang bagong sentro ng pagmamanupaktura ang itinatayo sa Shenzhen, kung saan isinusulong ang tatlong pasilidad na kaugnay ng Huawei at malalapit nitong katuwang sa pamamagitan ng pondong sinusuportahan ng lungsod. Pinatatakbo ng Huawei ang isa sa mga pasilidad, samantalang ang gumagawa ng kagamitan sa chip na SiCarrier at ang gumagawa ng memory na SwaySure ang nagpapatakbo sa dalawa pa. Naglilipat-lipat sa mga pasilidad ang mga kawani at kaalaman, kaya nagkakaroon ng magkakatulad na pagbuo ng proseso at sama-samang pagresolba ng mga problema.

Nasa likod ng konstruksyon ang isang programa sa pamumuhunan na bumilis matapos mapasailalim ang kompanya sa mga kontrol sa pag-e-export ng Estados Unidos noong 2019. Ayon sa mga pampublikong tala, namuhunan ang Huawei at mga kaugnay na pondo sa mahigit 60 negosyong may kinalaman sa chip. Pinagsasama-sama na ngayon ng mga kaakibat na kompanya ang mga lokal na karibal, pinalalawak ang kapasidad, at naglulunsad ng mga alternatibo sa mga inaangkat na piyesa. Layunin nitong matiyak ang suplay para sa mga flagship device gaya ng serye ng Mate smartphone at mga produkto para sa data center gaya ng mga Ascend AI processor, habang binabawasan ang pagdepende sa mga banyagang kritikal na sangandaan.

Bakit Muling Binubuo ng Huawei ang Supply Chain ng Chip

Nililimitahan ng mga kontrol sa pag-e-export ang mabibili ng mga mamimiling Tsino pagdating sa mga advanced logic chip, AI accelerator, kagamitan sa paggawa ng chip, at software sa disenyo. Ilang beses nang hinigpitan ng Estados Unidos ang mga patakaran mula 2019, at idinagdag dito ang mga kategorya gaya ng high bandwidth memory at mga mas bagong modelo ng AI. Nakipag-ayon ang mahahalagang katuwang sa Japan at Netherlands sa mga kontrol sa lithography at iba pang kagamitan. Ngayong taon, idinagdag din ng Taiwan ang Huawei at Semiconductor Manufacturing International Corporation sa talaan ng mga entidad na kailangang kumuha ng pag-apruba para sa mga transaksiyon sa sensitibong teknolohiya. Pinahahrap nito ang suporta sa disenyo ng chip at pagkuha ng mga espesyal na materyales na dating ipinadadala mula sa isla sa mga mamimiling Tsino.

Dahil sa mga limitasyon, napilitang palitan ng Huawei ang mga pangunahing sangkap at baguhin ang ruta ng pagbuo ng mga produkto. Bago ipataw ang mga paghihigpit, umaasa ang kompanya sa Intel, Qualcomm, Broadcom, at TSMC. Nang magkabisa ang mga kontrol, pinalalim nito ang ugnayan sa mga lokal na supplier gaya ng SMIC para sa paggawa ng wafer at BOE Technology para sa mga display. Sa antas ng software, binuo ng Huawei ang HarmonyOS bilang alternatibo sa mga serbisyo ng Google para sa mobile na hindi na nito maaaring paunang i-install, at pinalawak nito ang mga alok sa cloud at enterprise upang mapag-iba ang mga pinagmumulan ng kita.

Sinabayan ng Beijing ang mga hakbang na ito ng mga patakaran at pondo. Naglalaan ng mga mapagkukunan ang mga pambansang programa, kabilang ang Big Fund at ang kasalukuyang limang-taong plano, para sa lithography, mga materyales, advanced packaging, at software sa disenyo. Isinentralisa ng mga pagbabago sa pamunuan ang pagpapasya sa agham at teknolohiya. Sa ganitong kalagayan, nagbago ang papel ng Huawei mula sa pagiging pangunahing kompanya sa telekomunikasyon tungo sa tagapag-ugnay ng supply chain, na pinagsasama ang mga gumagawa ng kagamitan, kompanya ng materyales, at designer ng chip sa iisang proseso para sa sariling kakayahan.

Ano ang Hitsura ng Pagpapalawak sa Aktuwal na Lugar

Sa Shenzhen, dinisenyo ang tatlong pasilidad na kaugnay ng Huawei at mga katuwang nito upang magbigay ng suplay sa isa't isa. Pinatatakbo ng Huawei ang linya para sa mga processor ng smartphone at Ascend AI chip. Nagbibigay ang SiCarrier ng kagamitan sa paggawa ng wafer at inhinyeriya sa proseso, habang nakatuon ang SwaySure sa memory. Sinusuportahan ng lokal na pondo ang pasilidad, at naglilipat-lipat ang mga pangkat sa iba't ibang lugar kung kinakailangan. Kahawig ng istrukturang ito ang isang panloob na network ng mga espesyalisadong supplier na nag-uulat sa isang sentral na tanggapan ng programa, sa halip na isang pabrikang pinagsasama ang lahat ng yugto ng produksyon.

Gumagamit ang teknolohiyang ito ng deep ultraviolet lithography (DUV), na makukuha sa loob ng bansa, sa halip na extreme ultraviolet lithography (EUV), na pinaghihigpitan. Hindi kayang iguhit ng DUV ang pinakamaliliit na hugis sa iisang exposure, kaya gumagamit ang mga inhinyero ng multiple patterning at hinahati ang pattern sa ilang magkakahanay na pasada. Nakakuha ang Huawei ng patent para sa self aligned quadruple patterning, isang paraang gumagamit ng mga spacer at maingat na pagkakasunod-sunod ng pag-ukit upang makagawa ng napakapinong mga linya gamit ang DUV. Kayang abutin ng paraang ito ang mga sukat ng feature na makikita sa mga node gaya ng 7 nm, bagaman pinapataas nito ang gastos at pinahihirap ang pamamahala sa yield at dami ng produksyon.

Isa pang mahalagang bahagi ang software sa disenyo. Ang electronic design automation, o EDA, ay ang hanay ng mga tool na nagsasalin ng arkitektura ng chip tungo sa layout na naaayon sa partikular na proseso ng pagmamanupaktura. Nagmula sa Estados Unidos ang marami sa mga nangungunang tool at nahaharap ang mga ito sa mga paghihigpit sa lisensiya. Kumilos ang mga lokal na vendor upang punan ang kakulangan para sa mga prosesong gumagamit ng DUV. Kamakailan ay nagpakilala ang Qiyunfang, isang yunit na kaugnay ng SiCarrier, ng dalawang produktong EDA na may sariling intellectual property. Pinaniniwalaang sinusubukan at inaangkop ng Huawei ang mga prosesong ito sa mga pangangailangan nito, at unti-unting pinapalitan ang mga inaangkat na tool kung saklaw ang mga ito ng mga kontrol.

Kasabay nito ang pag-unlad sa mga materyales at testing. Naging kritikal na kakulangan ang photoresist, ang patong na sensitibo sa liwanag na ginagamit sa lithography. Nakuha ng Jiangsu HHCK Advanced Materials, kung saan may maliit na bahagi ng pagmamay-ari ang Huawei, ang isang lokal na karibal upang palakihin ang produksyon at palawakin ang saklaw ng mga produkto. Sa larangan ng kemikal, sinusuportahan ng Huawei ang pagpapalawak ng Zhuhai Cornerstone bilang supplier na may kumpletong linya at kayang makipagkumpitensya sa mga matagal nang nangunguna sa buong mundo. Sa mga susunod na yugto ng produksyon, umangat ang Maxone Semiconductor sa pinakamataas na pangkat ng mga gumagawa ng MEMS probe card sa buong mundo. Ang mga eksaktong kagamitang ito ang nagdurugtong sa wafer sa tester. May makabuluhang bahagi ng pagmamay-ari rito ang Hubble, sangay ng Huawei. Balak gamitin ng Maxone ang pondong makakalap nito sa lokal na merkado upang gawing lokal ang mga sangkap na inaangkat pa nito at palawakin ang produksyon para sa mga kostumer na kinabibilangan ng malalaking designer ng chip, foundry, at kompanyang nagbibigay ng outsourced assembly at testing sa China.

Mapa ng mga Pamumuhunan

Mula 2019, naglaan ang mga sangay ng Huawei na namumuhunan ng pondo sa malawak na hanay ng mga supplier. Namuhunan ang Hubble sa mga kompanya ng kagamitan, materyales, at testing na tumutugon sa mga kakulangang inilantad ng mga kontrol sa pag-e-export. Nagbukas ang Vertilite, kung saan may maliit na bahagi ng pagmamay-ari ang Huawei, ng bagong pasilidad para sa mga compound semiconductor na ginagamit sa optika at power electronics na mahalaga sa mga kagamitan sa telekomunikasyon at network ng data center. Pinalalawak ng Shanghai Winscene at Aerotech ang produksyon sa optoelectronics at motion control na sumusuporta sa mga high-speed interconnect at subsystem ng kagamitan sa semiconductor. Lumalawak din ang lokal na base ng suplay ng mga elektronikong materyales at photoresist, kung saan bumibili ng mga karibal ang mga lokal na kompanya upang palakihin ang produksyon at palalimin ang kakayahan sa proseso.

Paulit-ulit ang ganitong padron. Ikinakalat ng Huawei ang panganib sa pamamagitan ng maliliit na bahagi ng pagmamay-ari, nagpapahiram ng mga inhinyero kung kinakailangan, at saka nagbibigay ng mga order na naglalaan sa lokal na kompanyang nangunguna ng sapat na dami upang umunlad. Kapag may lumitaw na kritikal na kakulangan, bumibili ng ibang kompanya o nagsasagawa ng nakatuong pananaliksik at pagbuo ang mga kaugnay na negosyo upang punan ito. Makikita na ngayon ang paraang ito sa mga materyales, photoresist, EDA, at kagamitan. Sa larangan ng kompyutasyon, patuloy na binubuo ng Huawei ang mga Ascend AI accelerator at server CPU, at namumuhunan ito sa advanced packaging upang mapahusay ang performance sa kabila ng mga limitasyon sa lithography. Tinatanggap din ng China ang RISC V bilang bukas na hanay ng mga tagubilin, habang bumubuo ang malalaking kompanya sa internet ng mga toolchain at operating system na umiiwas sa mga hadlang sa lisensiya.

Mga Limitasyong Patuloy na Humuhubog sa Plano ng Huawei

Nananatiling ipinagbabawal ang EUV, at hinuhubog ng katotohanang ito ang lahat ng hakbang. Kayang gumawa ng mas maliliit na feature ang multiple patterning na nakabatay sa DUV, ngunit pinaparami nito ang exposure at mga hakbang sa proseso, na nagpapataas naman ng gastos at nagpapababa sa yield. Mahirap pa ring palitan nang malawakan ang maraming advanced na sangkap. Patuloy na dominado ng mga banyagang vendor ang high bandwidth memory, ilang film para sa packaging, advanced metrology, at mga nangungunang kagamitan sa deposition. Umuunlad ang mga lokal na alternatibo, ngunit mahirap palakihin sa itinakdang iskedyul ang produksyon ng mga kumplikadong kagamitan at materyales para sa mataas na volume.

Isa pang hamon ang AI stack. Magiging matagumpay lamang ang mga accelerator na may mataas na performance kung may sapat nang maunlad na software ecosystem. Ilang taon ding binuo ng Nvidia ang CUDA, at nakalikha ito ng kalamangan sa pamamagitan ng mga compiler, library, at nakasanayan ng mga developer. Bumubuo ang Huawei at iba pang kompanyang Tsino ng mga compiler at framework na iniangkop sa kani-kanilang chip, sa tulong ng mga pambansang proyektong pangkompyutasyon na pinagsasama-sama ang mga cluster sa iba't ibang probinsiya. May tunay na pag-unlad, ngunit nangangailangan ng panahon ang paglipat ng mga developer. Maaari ring magpilit ng biglaang pagbabago sa mga espesipikasyon o supplier ang panibagong yugto ng mga kontrol sa pag-e-export. Kaya inililihim ng Huawei ang ilang bahagi ng programa nito at nakikipagtulungan sa mga katuwang upang hindi mapansin nang husto ang mga indibidwal na tagumpay.

Kahulugan Nito para sa mga Pandaigdigang Supply Chain

Nahahati ang merkado ng semiconductor sa magkakapatong na mga bloke ng rehiyon. Nagbibigay ang pagpapalawak ng Huawei sa China ng mas kumpletong ecosystem na makatutustos sa mga mature node at mid-range logic gamit ang lokal na kagamitan at materyales, at itinutulak nito ang mga hangganan ng DUV para sa mga advanced na device. Nahaharap ang mga pandaigdigang kompanya sa mas mahabang lead time, mas mahigpit na pagsusuri sa pagsunod sa mga regulasyon, at pangangailangang gumamit ng lokal na talaan ng mga materyales upang matugunan ang iba't ibang pambansang patakaran. Kailangang subaybayan ng mga namamahala sa pagbili kung may mga bahaging pinaghihigpitan sa isang module at kung nasa mga listahan ng parusa ng Estados Unidos, Taiwan, o Europa ang isang supplier.

Para sa mga gumagawa ng chip sa Estados Unidos, nakaapekto sa kita at trabaho ang nawalang benta sa China. Nakatulong ang epektong ito upang pasiglahin ang mga debate sa Washington hinggil sa mga tax credit at mas mahigpit na pakikipag-ugnayan sa mga kaalyado upang maiwasan ang mga patakarang iisang panig lamang. Mapatitibay ng mas malaking presensiya ng mga pabrika sa Estados Unidos ang katatagan ng suplay, habang lumilikha naman ng mga bagong pagdepende sa mga bahaging hindi nangunguna sa teknolohiya ang lumalaking kapasidad ng China sa 28 nm, 40 nm, at 55 nm, gaya ng mga chip para sa power management, image sensor, at microcontroller. Ipinakikita ng pagsasama-sama ng Huawei sa mga lokal na supplier ang mas matatag na kakayahan ng China sa paggawa ng chip, bagaman nananatili ang mga kakulangan sa pinakahuling antas ng teknolohiya. Ang kabuuang epekto nito ay merkado ng semiconductor na may mas maraming alternatibong panrehiyon, mas mataas na gastos sa pagsunod sa mga regulasyon, at mas mabagal na pagbabahagi ng teknolohiya sa pagitan ng mga bansa.

Mahahalagang Punto

• Pinabibilis ng Huawei at mga kaakibat nito ang mga pagkuha at pagtatayo ng pabrika upang lumikha ng nagsasariling supply chain ng chip sa China.
• Mahigit 60 pamumuhunan mula 2019 ang nakatuon sa mga materyales, kagamitan, EDA, packaging, at testing.
• Pinagsasaluhan ng Huawei, SiCarrier, at SwaySure ang mga kawani at teknolohiya sa isang network ng tatlong pasilidad sa Shenzhen na sinusuportahan ng lungsod.
• Umaasa ang Huawei sa DUV na may multiple patterning, at mayroon itong patent para sa self aligned quadruple patterning upang maabot ang mga advanced node.
• Lumalabas na ang mga lokal na alok sa EDA, at naglabas ang Qiyunfang ng mga tool na iniangkop sa mga lokal na proseso.
• Kabilang sa pagpapalawak sa mga materyales ang photoresist at mga kemikal, habang pinalalaki ng HHCK at Zhuhai Cornerstone ang produksyon upang palitan ang mga inaangkat.
• Umakyat ang Maxone sa pinakamataas na pangkat ng mga gumagawa ng MEMS probe card sa buong mundo, at isa sa mga shareholder nito ang Hubble, upang palakasin ang kapasidad sa testing.
• Nililimitahan na ngayon ng Taiwan ang pakikipagnegosyo sa Huawei at SMIC, alinsunod sa mga patakaran ng mga kaalyado sa pagkontrol sa pag-e-export.
• Bumubuo ang Huawei ng mga Ascend AI chip at isinusulong ang HarmonyOS, habang pinalalawak ang advanced packaging upang mapahusay ang performance ng mga sistema.
• Nananatili ang mga pangunahing limitasyon sa mga kagamitan para sa EUV, high bandwidth memory, advanced na materyales, at kahustuhan ng software ecosystem.