SG.hu·
Chiptervezés terén már jól áll Kína, de a gyártásban nagy a lemaradásuk
Amikor a chipipar elitje múlt hónapban Tajpejbe érkezett a Computexre, az évente megrendezett szakkiállításra, két téma uralta a beszélgetéseket. Az első a mesterséges intelligencia volt, amely a félvezetőket a világ egyik legjövedelmezőbb iparágává tette. A második Kína volt. A kínai chipgyártók ugyan nem voltak jelen a rendezvényen, árnyékuk azonban végig ott lebegett az esemény felett.
A Kína iránti érdeklődést könnyű megmagyarázni. Egy héttel a Computex előtt a Huawei, az ország technológiai hardverpiacának zászlóshajója olyan technológiát mutatott be, amely a kapcsolási rétegek egymásra építésével növeli a chipek teljesítményét anélkül, hogy a legmodernebb nyugati gyártóeszközökre támaszkodna. A befektetők szintén bizakodóak. A hongkongi tőzsdén jegyzett félvezetőipari vállalatok részvényeinek árfolyama az elmúlt évben 130 százalékkal emelkedett, ami nagyjából megegyezik egy hasonló amerikai index teljesítményével. Az Alibaba és a Baidu, Kína két internetes óriásvállalata, külön vállalatba kívánja szervezni chiptervező üzletágát. A memórialapkákat gyártó CXMT pedig tőzsdei bevezetésre készül.
Kína chipgyártási önellátásának lehetősége az iparág egyik legfontosabb kérdése. A válasz azért lényeges, mert a "számítási kapacitás" - vagyis azok a processzorok és memóriák, amelyek az MI-modellek betanítását és működtetését végzik - a technológiai hatalom új valutájává váltak. 2025 végén Kína számítási kapacitása csupán az Egyesült Államokénak körülbelül egyhetedét érte el. A különbség ledolgozásához két egészen eltérő területet kell elsajátítani: a chipek tervezését és a gyártásukat. Az elsőben Kína figyelemre méltó előrelépést tett. A másodikban még jóval hosszabb út áll előtte.
Kína korábban jelentős lemaradásban volt a chiptervezés terén. 2023-ig az MI-chipek piacát uraló Nvidia a kínai kereslet mintegy 90 százalékát szolgálta ki. Az exportkorlátozások azonban megváltoztatták a helyzetet. Mióta az Egyesült Államok 2022 októberében korlátozta a fejlett chipek Kínába irányuló értékesítését, Washington politikája ugyan többször változott, Kína válasza azonban következetes maradt. A szabályozó hatóságok folyamatosan arra ösztönözték a hazai vállalatokat, hogy forduljanak el a külföldi chipektől, még akkor is, amikor azok beszerzése jogilag továbbra is lehetséges volt.
Ennek eredményeként egy védett hazai piac alakult ki. Az Alibaba és a Baidu saját fejlesztésű processzorokat tervez, miközben olyan feltörekvő vállalatok, mint a Cambricon, korlátozott verseny mellett tudtak megerősödni. Az előrejelzések szerint az MI-chipekre fordított kínai kiadások mintegy négyötöde idén már hazai tervezésű megoldásokhoz kerül. Qingyuan Lin, a Bernstein brókercég elemzője tréfásan megjegyezte, hogy az Egyesült Államok többet tett Kína félvezetőiparának megerősítéséért, mint maga a kínai kormány.
Kína hazai piaca valóban elég nagy ahhoz, hogy fenntartson egy ilyen iparágat. A helyi felhőszolgáltató óriásvállalatok várhatóan több mint 400 milliárd dollárt költenek MI-infrastruktúrára a következő három évben, és ennek jelentős része számítási kapacitásra megy majd el. Emellett a hírek szerint a kínai kormány további 295 milliárd dollárnyi beruházást tervez adatközpontokba az elkövetkező öt év során. Kínában megfelelő számú szakképzett ember is rendelkezésre áll. Számos kínai chiptervező olyan amerikai vállalatoknál szerezte tapasztalatait, mint az Nvidia vagy az AMD. A szakemberállomány ma már olyan méretű, hogy még kisebb startupok is képesek teljes tervezőcsapatokat toborozni.
A tehetséges tervezők megtalálják a szankciók megkerülésének módját. Az egyik megközelítés a nyers erő alkalmazása. A Huawei CloudMatrix rendszere 384 darab Ascend processzort kapcsol össze annak érdekében, hogy versenyre keljen az Nvidia legújabb MI-rendszereivel, igaz, több mint négyszer akkora energiafogyasztás mellett. Egy másik módszer a hardver és a szoftver szorosabb integrációja. Áprilisban a kínai DeepSeek olyan nagy nyelvi modellt mutatott be, amelyet kifejezetten a Huawei chipjeire optimalizáltak. A kínai tervezők emellett egyre szélesebb körben alkalmazzák az FP8 nevű alacsonyabb pontosságú adatformátumot, amely lehetővé teszi, hogy az MI-modellek gyengébb chipeken is hatékonyabban fussanak.
A Huawei az Nvidia legerősebb versenyelőnyét, a CUDA szoftveres ökoszisztémát is támadja. Saját platformját, a CANN rendszert úgy tervezték, hogy megkönnyítse az átállást az Nvidia chipjeiről. Egy kínai MI-startup alapítója szerint a szoftveres lemaradás, amely korábban óriási volt, kezd csökkenni. Ez a leleményesség azonban csak bizonyos pontig viheti előre Kínát. A Bernstein szerint a Huawei legfejlettebb chipje, az Ascend 910C mindössze az Nvidia H100 teljesítményének négyötödét nyújtja, pedig az utóbbi csaknem négy évvel ezelőtt jelent meg. A hazai fejlesztésű chipek elsősorban azokkal a visszafogott teljesítményű Nvidia-processzorokkal versenyeznek, amelyeket az amerikai szabályozás még engedélyez Kínában értékesíteni. Emellett többnyire csak az úgynevezett következtetési feladatokban használják őket, vagyis már meglévő modellek futtatására. Az új generációs MI-modellek teljes körű betanítása ennél jóval nagyobb számítási igényt támaszt.
A fennmaradó lemaradás kevésbé a tervezésben, sokkal inkább a gyártásban jelentkezik. A leggyorsabb processzorokhoz a legfejlettebb gyártósorokra van szükség. A kínai tervezők nem használhatják olyan bérgyártók legmodernebb gyártási eljárásait, mint a tajvani TSMC. A hazai gyártók pedig nem vásárolhatnak extrém ultraibolya, vagyis EUV litográfiai berendezéseket a holland ASML-től, ezért nem képesek megbízható tömegtermelésben hét nanométernél kisebb tranzisztorokat gyártó chipeket előállítani. A technológiai élvonal jelenleg a 3 nanométeres vagy annál fejlettebb gyártásnál tart. Még a kevésbé fejlett chipek esetében is korlátozott a gyártókapacitás. Ennek következtében Kína MI-processzorok iránti igénye jóval nagyobb, mint amennyit saját forrásból biztosítani tud. A kínai vállalatok a hiányt külföldi felhőkapacitás bérlésével vagy chipek becsempészésével próbálják pótolni.
A fejlett memóriák szintén szűk keresztmetszetet jelentenek. Az MI-rendszerekhez szükséges nagy sávszélességű memóriák, az úgynevezett HBM-ek szinte teljes egészét három vállalat gyártja: az amerikai Micron, valamint a dél-koreai Samsung és az SK Hynix.
Kína hatalmas összegeket költ a felzárkózásra. A chipgyártó berendezések importja 2019 óta megháromszorozódott, és elérte az évi 39 milliárd dollárt, ami a globális kereslet mintegy 40 százalékát teszi ki. Ennek jelentős részét ugyan régebbi generációs chipek gyártására használják, de egy része már a fejlett gyártáshoz szükséges. Ezzel párhuzamosan olyan hazai vállalatok, mint a Naura és az AMEC ma már versenyképes alternatívákat kínálnak olyan kulcsfontosságú gyártási lépésekhez szükséges berendezésekben, mint a kémiai leválasztás, a maratás vagy a szilíciumlapkák tisztítása. Kína még a HBM memóriák területén is előrelépést ér el. A SemiAnalysis kutatócég előrejelzése szerint a CXMT részesedése a globális HBM-termelésből a jelenlegi szinte nulla százalékról 2028-ra körülbelül 12 százalékra emelkedhet.
Mindezen fejlődés ellenére Kína önellátási törekvései falba ütköznek az EUV-litográfia területén, amely nélkülözhetetlen a rendkívül apró áramköri mintázatok létrehozásához. Annak ellenére, hogy Kína évekig hozzáfért az ASML régebbi, mély ultraibolya, vagyis DUV berendezéseihez, még mindig nem tudott hazai megfelelőjüket kifejleszteni. Az iparági becslések többsége szerint egy kínai fejlesztésű EUV-rendszer legalább egy évtizednyire van. Mivel ezek a fejlett berendezések nem állnak rendelkezésre, a kínai chipgyártók különböző kerülőutakat keresnek, hogy a DUV gépekből nagyobb teljesítményt hozzanak ki. Az egyik ilyen módszer az úgynevezett többszörös mintázás, amelynek során ugyanazt a szilíciumlapkát többször is megvilágítják a litográfiai rendszerrel. Ez kisebb méretű áramköri elemek létrehozását teszi lehetővé, ugyanakkor növeli a költségeket, lassítja a gyártást és emeli a hibák kockázatát.
Egy másik megoldás a fejlett tokozási technológia, amely több, régebbi gyártástechnológiával készült chipet kapcsol össze egyetlen rendszerbe. A Huawei Computex előtti bejelentése azt jelezte, hogy a vállalat régebbi DUV berendezések segítségével próbál egyre közelebb kerülni a legmodernebb rendszerek teljesítményéhez. Bár Kína még mindig jelentős távolságra van a chipgyártás technológiai élvonalától, az elért eredményeket nem szabad figyelmen kívül hagyni. Jó példa erre az Apple. A memórialapkák egyre súlyosbodó hiánya közepette az iPhone gyártója engedélyt kér az amerikai kormánytól arra, hogy régebbi generációs memóriákat vásárolhasson a CXMT-től. Ha ezt jóváhagyják, akkor egy amerikai vállalat segít majd finanszírozni éppen azt az iparágat, amelynek felemelkedését az amerikai kormány évek óta igyekszik fékezni.
A Kína iránti érdeklődést könnyű megmagyarázni. Egy héttel a Computex előtt a Huawei, az ország technológiai hardverpiacának zászlóshajója olyan technológiát mutatott be, amely a kapcsolási rétegek egymásra építésével növeli a chipek teljesítményét anélkül, hogy a legmodernebb nyugati gyártóeszközökre támaszkodna. A befektetők szintén bizakodóak. A hongkongi tőzsdén jegyzett félvezetőipari vállalatok részvényeinek árfolyama az elmúlt évben 130 százalékkal emelkedett, ami nagyjából megegyezik egy hasonló amerikai index teljesítményével. Az Alibaba és a Baidu, Kína két internetes óriásvállalata, külön vállalatba kívánja szervezni chiptervező üzletágát. A memórialapkákat gyártó CXMT pedig tőzsdei bevezetésre készül.
Kína chipgyártási önellátásának lehetősége az iparág egyik legfontosabb kérdése. A válasz azért lényeges, mert a "számítási kapacitás" - vagyis azok a processzorok és memóriák, amelyek az MI-modellek betanítását és működtetését végzik - a technológiai hatalom új valutájává váltak. 2025 végén Kína számítási kapacitása csupán az Egyesült Államokénak körülbelül egyhetedét érte el. A különbség ledolgozásához két egészen eltérő területet kell elsajátítani: a chipek tervezését és a gyártásukat. Az elsőben Kína figyelemre méltó előrelépést tett. A másodikban még jóval hosszabb út áll előtte.
Kína korábban jelentős lemaradásban volt a chiptervezés terén. 2023-ig az MI-chipek piacát uraló Nvidia a kínai kereslet mintegy 90 százalékát szolgálta ki. Az exportkorlátozások azonban megváltoztatták a helyzetet. Mióta az Egyesült Államok 2022 októberében korlátozta a fejlett chipek Kínába irányuló értékesítését, Washington politikája ugyan többször változott, Kína válasza azonban következetes maradt. A szabályozó hatóságok folyamatosan arra ösztönözték a hazai vállalatokat, hogy forduljanak el a külföldi chipektől, még akkor is, amikor azok beszerzése jogilag továbbra is lehetséges volt.
Ennek eredményeként egy védett hazai piac alakult ki. Az Alibaba és a Baidu saját fejlesztésű processzorokat tervez, miközben olyan feltörekvő vállalatok, mint a Cambricon, korlátozott verseny mellett tudtak megerősödni. Az előrejelzések szerint az MI-chipekre fordított kínai kiadások mintegy négyötöde idén már hazai tervezésű megoldásokhoz kerül. Qingyuan Lin, a Bernstein brókercég elemzője tréfásan megjegyezte, hogy az Egyesült Államok többet tett Kína félvezetőiparának megerősítéséért, mint maga a kínai kormány.
Kína hazai piaca valóban elég nagy ahhoz, hogy fenntartson egy ilyen iparágat. A helyi felhőszolgáltató óriásvállalatok várhatóan több mint 400 milliárd dollárt költenek MI-infrastruktúrára a következő három évben, és ennek jelentős része számítási kapacitásra megy majd el. Emellett a hírek szerint a kínai kormány további 295 milliárd dollárnyi beruházást tervez adatközpontokba az elkövetkező öt év során. Kínában megfelelő számú szakképzett ember is rendelkezésre áll. Számos kínai chiptervező olyan amerikai vállalatoknál szerezte tapasztalatait, mint az Nvidia vagy az AMD. A szakemberállomány ma már olyan méretű, hogy még kisebb startupok is képesek teljes tervezőcsapatokat toborozni.
A tehetséges tervezők megtalálják a szankciók megkerülésének módját. Az egyik megközelítés a nyers erő alkalmazása. A Huawei CloudMatrix rendszere 384 darab Ascend processzort kapcsol össze annak érdekében, hogy versenyre keljen az Nvidia legújabb MI-rendszereivel, igaz, több mint négyszer akkora energiafogyasztás mellett. Egy másik módszer a hardver és a szoftver szorosabb integrációja. Áprilisban a kínai DeepSeek olyan nagy nyelvi modellt mutatott be, amelyet kifejezetten a Huawei chipjeire optimalizáltak. A kínai tervezők emellett egyre szélesebb körben alkalmazzák az FP8 nevű alacsonyabb pontosságú adatformátumot, amely lehetővé teszi, hogy az MI-modellek gyengébb chipeken is hatékonyabban fussanak.
A Huawei az Nvidia legerősebb versenyelőnyét, a CUDA szoftveres ökoszisztémát is támadja. Saját platformját, a CANN rendszert úgy tervezték, hogy megkönnyítse az átállást az Nvidia chipjeiről. Egy kínai MI-startup alapítója szerint a szoftveres lemaradás, amely korábban óriási volt, kezd csökkenni. Ez a leleményesség azonban csak bizonyos pontig viheti előre Kínát. A Bernstein szerint a Huawei legfejlettebb chipje, az Ascend 910C mindössze az Nvidia H100 teljesítményének négyötödét nyújtja, pedig az utóbbi csaknem négy évvel ezelőtt jelent meg. A hazai fejlesztésű chipek elsősorban azokkal a visszafogott teljesítményű Nvidia-processzorokkal versenyeznek, amelyeket az amerikai szabályozás még engedélyez Kínában értékesíteni. Emellett többnyire csak az úgynevezett következtetési feladatokban használják őket, vagyis már meglévő modellek futtatására. Az új generációs MI-modellek teljes körű betanítása ennél jóval nagyobb számítási igényt támaszt.
A fennmaradó lemaradás kevésbé a tervezésben, sokkal inkább a gyártásban jelentkezik. A leggyorsabb processzorokhoz a legfejlettebb gyártósorokra van szükség. A kínai tervezők nem használhatják olyan bérgyártók legmodernebb gyártási eljárásait, mint a tajvani TSMC. A hazai gyártók pedig nem vásárolhatnak extrém ultraibolya, vagyis EUV litográfiai berendezéseket a holland ASML-től, ezért nem képesek megbízható tömegtermelésben hét nanométernél kisebb tranzisztorokat gyártó chipeket előállítani. A technológiai élvonal jelenleg a 3 nanométeres vagy annál fejlettebb gyártásnál tart. Még a kevésbé fejlett chipek esetében is korlátozott a gyártókapacitás. Ennek következtében Kína MI-processzorok iránti igénye jóval nagyobb, mint amennyit saját forrásból biztosítani tud. A kínai vállalatok a hiányt külföldi felhőkapacitás bérlésével vagy chipek becsempészésével próbálják pótolni.
A fejlett memóriák szintén szűk keresztmetszetet jelentenek. Az MI-rendszerekhez szükséges nagy sávszélességű memóriák, az úgynevezett HBM-ek szinte teljes egészét három vállalat gyártja: az amerikai Micron, valamint a dél-koreai Samsung és az SK Hynix.
Kína hatalmas összegeket költ a felzárkózásra. A chipgyártó berendezések importja 2019 óta megháromszorozódott, és elérte az évi 39 milliárd dollárt, ami a globális kereslet mintegy 40 százalékát teszi ki. Ennek jelentős részét ugyan régebbi generációs chipek gyártására használják, de egy része már a fejlett gyártáshoz szükséges. Ezzel párhuzamosan olyan hazai vállalatok, mint a Naura és az AMEC ma már versenyképes alternatívákat kínálnak olyan kulcsfontosságú gyártási lépésekhez szükséges berendezésekben, mint a kémiai leválasztás, a maratás vagy a szilíciumlapkák tisztítása. Kína még a HBM memóriák területén is előrelépést ér el. A SemiAnalysis kutatócég előrejelzése szerint a CXMT részesedése a globális HBM-termelésből a jelenlegi szinte nulla százalékról 2028-ra körülbelül 12 százalékra emelkedhet.
Mindezen fejlődés ellenére Kína önellátási törekvései falba ütköznek az EUV-litográfia területén, amely nélkülözhetetlen a rendkívül apró áramköri mintázatok létrehozásához. Annak ellenére, hogy Kína évekig hozzáfért az ASML régebbi, mély ultraibolya, vagyis DUV berendezéseihez, még mindig nem tudott hazai megfelelőjüket kifejleszteni. Az iparági becslések többsége szerint egy kínai fejlesztésű EUV-rendszer legalább egy évtizednyire van. Mivel ezek a fejlett berendezések nem állnak rendelkezésre, a kínai chipgyártók különböző kerülőutakat keresnek, hogy a DUV gépekből nagyobb teljesítményt hozzanak ki. Az egyik ilyen módszer az úgynevezett többszörös mintázás, amelynek során ugyanazt a szilíciumlapkát többször is megvilágítják a litográfiai rendszerrel. Ez kisebb méretű áramköri elemek létrehozását teszi lehetővé, ugyanakkor növeli a költségeket, lassítja a gyártást és emeli a hibák kockázatát.
Egy másik megoldás a fejlett tokozási technológia, amely több, régebbi gyártástechnológiával készült chipet kapcsol össze egyetlen rendszerbe. A Huawei Computex előtti bejelentése azt jelezte, hogy a vállalat régebbi DUV berendezések segítségével próbál egyre közelebb kerülni a legmodernebb rendszerek teljesítményéhez. Bár Kína még mindig jelentős távolságra van a chipgyártás technológiai élvonalától, az elért eredményeket nem szabad figyelmen kívül hagyni. Jó példa erre az Apple. A memórialapkák egyre súlyosbodó hiánya közepette az iPhone gyártója engedélyt kér az amerikai kormánytól arra, hogy régebbi generációs memóriákat vásárolhasson a CXMT-től. Ha ezt jóváhagyják, akkor egy amerikai vállalat segít majd finanszírozni éppen azt az iparágat, amelynek felemelkedését az amerikai kormány évek óta igyekszik fékezni.