Т ВО ВРЕМЕНА в секунду объект в форме толстой коробки для пиццы с кремниевой пластиной взлетает в три раза быстрее, чем пилотируемая ракета. В течение нескольких миллисекунд он движется с постоянной скоростью, а затем внезапно останавливается с поразительной точностью — в пределах одного атома от своей цели. Это не эксперимент по физике высоких энергий. Это новейшая литографическая машина, придуманная АСМЛ , производителя инструментов для изготовления чипов, для проецирования наноскопических структур чипов на кремниевые пластины. 5 января Intel, американский полупроводниковый гигант, стал первым счастливым обладателем исходных компонентов этого технического чуда для сборки на своем заводе в Орегоне.

Как и внешне скромная машина, ее голландский производитель полон сюрпризов. Рыночная стоимость компании за последние пять лет выросла в четыре раза, до 260 млрд евро (285 млрд долларов), что сделало ее самой дорогой технологической фирмой Европы (см. диаграмму 1). В период с 2012 по 2022 год объем продаж и чистая прибыль выросли примерно в четыре раза, до 21 млрд евро и 6 млрд евро соответственно. В конце 2023 г. АСМЛ Операционная рентабельность компании превысила 34%, что является ошеломляющим показателем для бизнеса по производству аппаратного обеспечения и превышает аналогичный показатель Apple, крупнейшего в мире производителя бытовой электроники (см. диаграмму 2).

Такое звездное выступление, которое снова ярко засияет, когда АСМЛ отчеты о квартальных результатах 24 января теперь стали рутиной. Фирма удерживает монополию на ключевом звене самой важной в мире цепочки поставок: без ее оборудования практически невозможно производить передовые чипы, которые используются в смартфонах и центрах обработки данных, где используется искусственный интеллект. ИИ ) тренируется. Учитывая, что к 2032 году мировые продажи полупроводников удвоятся и составят 1,3 трлн долларов, каждая крупная страна и каждый крупный производитель микросхем хотят АСМЛ снаряжение. Компания стала настолько важной в китайско-американской техно-борьбе, что, как недавно выяснилось, американское правительство оказало давление АСМЛ отменить запланированные поставки даже своих старых машин в Китай.

Еще АСМЛ Впечатляющий успех России также подкреплен двумя другими, менее очевидными факторами. Компания создала сеть поставщиков и технологических партнеров, которая, возможно, ближе всего к Кремниевой долине в Европе. А ее бизнес-модель гениально сочетает аппаратное обеспечение с программным обеспечением и данными. Эти невоспетые элементы АСМЛ Успех России бросает вызов представлению о том, что старый континент неспособен разработать успешную цифровую платформу.

АСМЛ Сложные машины выполняют простую задачу. Они проецируют чертежи чипов на светочувствительные кремниевые пластины. В 1986 году, когда была выпущена его первая модель, размеры отдельных транзисторов измерялись микрометрами, а ее комплект напоминал прославленный фотокопировальный аппарат, объясняет Марк Хиджинк, голландский журналист и автор книги «Фокус — как АСМЛ Покорили мир чипов», новая книга. Сегодня, когда количество транзисторов уменьшилось в тысячу раз, АСМЛ Оборудование для литографии, возможно, является самым сложным оборудованием, когда-либо продававшимся на рынке.

АСМЛ и ее партнеры проделали этот невероятный трюк с сокращением с помощью техники, имеющей оттенок научной фантастики. Процесс начинается с того, что мощные лазеры сжигают капли расплавленного олова, каждая из которых не толще одной пятой человеческого волоса и движется со скоростью более 250 км/ч. Это дает свет с чрезвычайно короткой длиной волны (крайний ультрафиолет или EUV на жаргоне), которое затем отражается набором зеркал, настолько гладких, что самое большое изъян не больше, чем расстояние, на которое трава может вырасти за миллисекунду. Чтобы все это оправдало затраты производителя микросхем (последняя модель стоит более 300 миллионов долларов) и обнажило достаточное количество чипов, объект, удерживающий пластину, называемый «столом», должен ускоряться быстрее ракеты и останавливаться ровно на правильное место.

Чтобы получить представление о том, что нужно для создания такого устройства, посетите невзрачную фабрику в Нойкёльне, пригороде Берлина. Это где АСМЛ изготавливает, среди прочего, «зеркальные блоки», основную часть вафельного стола. Это прочные кусочки специального керамического материала, квадратные толщиной 8 см и размером около 50 см с каждой стороны. Некоторые полируют, измеряют, переполируют, повторно измеряют и так далее в течение почти года — пока они не приобретут правильную форму, включая допуск на тот факт, что после установки они провиснут на несколько нанометров.

Фабрика является символом необычной сети поставщиков компании. Хотя его владелец, компания Berliner Glas, была приобретена АСМЛ в 2020 году она находится на полпути между независимой компанией и подразделением голландской материнской компании. Нечто подобное можно сказать и о примерно 800 фирмах, в основном европейских, которые помогают собрать воедино АСМЛ машины. АСМЛ владеет долями лишь в некоторых из них. Однако их взаимозависимость заставляет их действовать как единая организация.

АСМЛ передает на аутсорсинг более 90% затрат на строительство одного из своих чудес и напрямую нанимает менее половины от примерно 100 000 человек, необходимых для этого подвига. Частично это связано с его историей. Когда в 1984 году компания была выделена из состава голландского гиганта электроники Philips, АСМЛ казалось мертворожденным. Идея создания «кремниевого шагового двигателя» (первоначальное название копировальной машины) была многообещающей. Но у него больше ничего не было, в частности, никаких производственных линий. Вместо этого компания полагалась на специализированных поставщиков, многие из которых также были бывшими подразделениями Philips, например ВДЛ контрактный производитель.

Аутсорсинг также является функцией технологии. Различные части литографической машины настолько передовые, что выполнение всех этих частей может сокрушить одну фирму. «Вы должны решить, где вы приносите наибольшую пользу, и позволить другим сделать все остальное», — говорит бывший АСМЛ инсайдер. Экономика полупроводников также выступает за то, чтобы не делать все самостоятельно. Отрасль подвержена взлетам и падениям, поскольку спрос меняется вверх и вниз быстрее, чем производители микросхем успевают установить мощности. Цены растут и падают, поскольку дефицит превращается в избыток. Производители оборудования для производства микросхем подвергаются такому же циклу. Это делает владение всеми активами рискованным; лучше переложить часть риска на поставщиков, которые смогут ограничить его, обслуживая клиентов, работающих в разных бизнес-циклах.

Требуемая гиперспециализация предотвращает сокращение рисков двойного снабжения, которое распространено во многих других отраслях. В случае АСМЛ , технические требования настолько высоки, а объемы производства настолько малы (в 2022 году было поставлено 317 машин), что было бы неэкономично управлять несколькими поставщиками для одной детали, даже если бы их можно было найти. Для таких важнейших компонентов, как лазеры и зеркала, которые производят две немецкие фирмы Trumpf и Zeiss соответственно, это невозможно. Уэйн Аллан, отвечающий за снабжение АСМЛ Совет директоров говорит о «взаимозависимости».

Результат в том, что АСМЛ в основном ограничивается ролью архитектора системы. Он решает, кто что делает, определяет интерфейсы между основными частями своих машин («модулями») и проводит исследования и разработки. Такая установка облегчает тестирование компонентов и транспортировку машин (доставка последней модели в Intel включала 250 ящиков и 13 контейнеров). Это также дает поставщикам больше свободы, в том числе для экспериментов с новыми технологиями.

Все это работает, потому что АСМЛ культивирует культуру доверия и прозрачности, сохраняя при этом элементы конкуренции. Поставщики не выжимают до последней копейки. Совсем наоборот: «Они нужны нам, чтобы оставаться здоровыми», — говорит г-н Аллан. Информация свободно перемещается по сети, особенно между АСМЛ , Трампф и Цейсс. Инженерные команды из разных фирм работают вместе. Патенты являются общими, как и некоторые финансовые данные, а иногда и прибыль. «На встречах невозможно сказать, кто из какой фирмы», — сообщает бывший руководитель Zeiss.

В то же время многие поставщики конкурируют друг с другом косвенно, например, поставляя одинаковые детали для разных поколений автомобилей. АСМЛ машины. Если у поставщика возникли проблемы, АСМЛ направляет силы быстрого вмешательства, иногда даже если такая помощь не приветствуется. В крайнем случае, АСМЛ можно купить поставщика, как это было с Berliner Glas.

Именно эта слабосвязанная структура позволила АСМЛ чтобы превзойти более вертикально интегрированных конкурентов, считает Вилли Ши из Гарвардской школы бизнеса. Nikon и Canon, две японские фирмы, которые когда-то лидировали на рынке литографических машин, так и не смогли коммерциализировать EUV набор. (Canon пытается организовать возвращение с помощью литографии «наноотпечатков», которая физически наносит дизайн чипов на пластины.)

АСМЛ теперь укрепляет это доминирование, дополняя свое оборудование программным обеспечением и данными. Когда настоящие ракеты взлетают, их траектория шаткая, и ее необходимо сглаживать с помощью компьютера наведения, который собирает данные для прогнозирования и адаптации их курса. Пластинчатый столик в литографической машине поначалу тоже может не попасть в цель. То же самое относится и к остальному устройству. И только с помощью большого количества данных и машинного обучения, своего рода ИИ , что их можно точно настроить и сделать более точными. Это быстро превращается АСМЛ в ИИ Платформа.

Как только Intel получит все модули для своей новой машины, ее сборка займет около двух недель. Адаптация его к новому месту займет несколько месяцев. Биты могли сместиться при транспортировке, гравитация в Орегоне может немного отличаться от Нидерландов, а другой комплект, находящийся поблизости, может создавать помехи. Тесты будут собирать данные и инициировать корректировки. «У нас есть тысячи ручек, которые мы можем повернуть, чтобы привести его в идеальное состояние», — говорит Йос Беншоп, отвечающий за технологии в компании АСМЛ .

АСМЛ также использует данные одной машины для поворота ручек других. Из примерно 5500 устройств, которые компания продала с момента своего основания 39 лет назад, 95% все еще работают, и многие отправляют данные домой в штаб-квартиру. Это сделает ее продукцию еще лучше, что приведет к увеличению производства чипов, которые генерируют еще больше данных — и так далее, в «маховике», который обычно ассоциируется с цифровыми услугами, такими как поиск в Интернете. Даже если Canon, Nikon или китайскому конкуренту наконец удастся построить EUV машины такие же мощные, как АСМЛ В действительности, она не сможет догнать голландскую фирму, утверждает Пьер Феррагу из аналитической фирмы New Street Research. «Это математически невозможно, пока АСМЛ продолжает собирать данные со всей установленной базы».

Если соперники не могут свергнуть АСМЛ , может что-нибудь? Может быть, физика. Даже с лучшими ИИ , вы не можете уменьшать транзисторы навсегда (конечно, не коммерчески выгодным способом). Если технические требования станут слишком потусторонними, сеть поставщиков может развалиться. Или, может быть, экономика. Производители микросхем могут отступить АСМЛ нехватка данных, которая распространяется на другие подключенные устройства на их заводах. По словам инсайдеров, некоторые выступают против его цифровой экспансии.

Затем идет геополитика. АСМЛ Цена акций компании упала после того, как появились новости об отмене поставок в Китай. Меньше беспокойства вызывает снижение продаж; АСМЛ в любом случае не может строить свои машины достаточно быстро. Большую озабоченность вызывает риск того, что строгий экспортный контроль может со временем подтолкнуть Китай к созданию собственной промышленности по производству чипов. Однажды это может угрожать АСМЛ Позиция России в центре сектора. Однако на данный момент сеть компании и ее сетевые эффекты остаются неукротимыми. Кто сказал, что Европа не может создавать технологии? ■

Исправление (9 января): В более ранней версии этой статьи говорилось, что Йос Беншоп является членом совета директоров компании АСМЛ . На самом деле он вице-президент компании. Извинения.

Чтобы быть в курсе самых важных событий в сфере бизнеса и технологий, подпишитесь на Bottom Line, наш еженедельный информационный бюллетень, предназначенный только для подписчиков.