💻 Путешествие в мир микрочипов: как создаются технологии будущего

В небольшом голландском городке находится единственная в мире фабрика, производящая уникальные машины для создания микрочипов с использованием экстремального ультрафиолетового (EUV) света — света, который не встречается в природе на Земле и излучается молодыми звёздами в космосе. Именно этот свет позволяет производить самые современные и востребованные полупроводниковые чипы.

Машины EUV крайне дорогие — одна стоит около 380 миллионов долларов. Их транспортировка требует 40 контейнеров, трёх грузовых самолётов и 20 грузовиков. С помощью этих устройств создаются мельчайшие узоры на кремниевых пластинах, из которых состоят транзисторы — миллиарды маленьких переключателей, составляющих основу полупроводников. Чем тоньше узоры, тем больше вычислительной мощности помещается на чип.

Производство чипов требует чистейших помещений, где малейшая пылинка может вывести изделие из строя. Один чип — как здание из сотни этажей, где каждая деталь может быть меньше вируса. Машины EUV высвечивают рисунки слоёв на кремниевой пластине, а неиспользуемые участки растворяются химическим раствором, оставляя 3D-модель будущего чипа.

Хотя голландская ASML создаёт машины для производства чипов, сами полупроводники выпускает тайваньская TSMC. Она производит девять из десяти самых передовых чипов мира, включая те, что используются в смартфонах. Это делает Тайвань ключевым игроком в глобальной индустрии полупроводников, и страны уделяют большое внимание защите технологической цепочки.

EUV-машины позволяют создавать чипы для искусственного интеллекта, которые становятся всё более сложными. Американская компания Nvidia разрабатывает такие чипы, а TSMC производит их на оборудовании ASML. Китай, пока не имея доступа к EUV, использует более старые технологии, но уже работает над собственными EUV-машинами и способна создавать конкурентные продукты.

Важным ресурсом для полупроводников остаются редкоземельные металлы, такие как германий и галлий. Они необходимы не только для чипов, но и для высокотехнологичных и экологических решений. По прогнозам, спрос на эти материалы будет резко расти в ближайшие годы, а Китай остаётся одним из лидеров по их добыче и обработке.

Новые технологии включают квантовые чипы, способные одновременно находиться в нескольких состояниях. Они позволят решать задачи гораздо быстрее, чем современные суперкомпьютеры. Такие чипы изготавливаются другими машинами, которые используют электроны для создания узоров, и Китай обладает необходимыми устройствами и квалифицированными кадрами для их производства.

Эксперты подчеркивают, что ключ к технологическому прогрессу — это люди. Учёные и инженеры, обученные в ведущих университетах мира, возвращаются домой и создают инновации. Именно сочетание знаний, опыта и ресурсов определяет успех в индустрии микрочипов, которая формирует будущее технологий, искусственного интеллекта и вычислительной техники.