(เก็บความจากเอเชียไทมส์ www.atimes.com)
SMIC bypasses US curbs to make 7nm chips
By JEFF PAO
05/09/2023
SMIC ผู้ผลิตชิปสัญชาติจีน ว่าจ้างวิศวกรเซมิคอนดักเตอร์ชาวไต้หวัน รวมทั้งใช้เครื่องจักรมือสอง จนประสบความสำเร็จในการผลิตชิประดับก้าวหน้าที่เทียบเท่ากับเซมิคอนดักเตอร์ซึ่งใช้อยู่ในไอโฟนของค่ายแอปเปิล
บริษัทเซมิคอนดักเตอร์ แมนูแฟคเจอริ่ง อินเตอร์เนชั่นแนล คอร์ป (Semiconductor Manufacturing International Corp หรือ SMIC) ผู้ผลิตชิปที่มีสำนักงานใหญ่ตั้งอยู่ในนครเซี่ยงไฮ้ ถูกระบุว่าสามารถพัฒนาเทคโนโลยีของตนให้ก้าวคืบหน้า และจัดส่งชิปขนาด 7 นาโนเมตรให้แก่หัวเว่ย เทคโนโลยีส์ ชนิดที่หลบหลีกหลุดรอดพ้นจากมาตรการแซงก์ชันของสหรัฐฯ
หลังจากหัวเว่ย ออกมาประกาศอย่างชนิดไม่เป็นที่คาดหมายกันมาก่อนเมื่อวันที่ 29 สิงหาคม ถึงแผนการของบริษัทที่จะวางจำหน่ายสมาร์ทโฟนรุ่น เมต60 โปร (Mate60 Pro) ของตน มีนักวิเคราะห์บางรายคาดเดาว่า ชิปเซตที่เป็นตัวหน่วยประมวลผลกลาง (central processing unit หรือ CPU) ของโทรศัพท์เคลื่อนที่รุ่นนี้ ที่ใช้ชื่อว่า ชิป คิริน 9000เอส (Kirin 9000s) ถ้าหากไม่ใช่ผลิตขึ้นโดยบริษัทไต้หวัน เซมิคอนดักเตอร์ แมนูแฟคเจอริ่ง คอมพานี ลิมิเต็ด (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited หรือ TSMC) ตั้งแต่ก่อนหน้าการสั่งแบนของสหรัฐฯ จะเริ่มมีผลบังคับในเดือนกันยายน 2020 ก็ต้องมี SMIC เป็นผู้ผลิตโดยใช้เทคโนโลยีล่าสุดของบริษัท
ผลการวิเคราะห์ในเวลานี้แสดงให้เห็นว่ามันเป็นกรณีหลัง กล่าวคือ SMIC ขณะนี้สามารถพัฒนาโนว์ฮาวการประมวลผล N+2 (N+2 processing knowhow) ขึ้นมาได้สำเร็จแล้ว โดยใช้เทคโนโลยีการพิมพ์ลายบนแผ่นเวเฟอร์ (lithography) รุ่นดีป-อัลตราไวโอเล็ต (deep-ultraviolet หรือ DUV) มาทำชิปตัวให้พลังขนาด 7 นาโนเมตร
ทั้งอัตราความเร็วและความสามารถในการทำงานด้านต่างๆ ที่เทคอินไซตส์ (TechInsights) บริษัทวิจัยสัญชาติแคนาดา ดำเนินการทดสอบให้แก่สำนักข่าวบลูมเบิร์ก (Bloomberg) แสดงให้เห็นว่า อัตราความเร็วของเมต60 โปร สามารถไปถึงระดับ 350 เมกะบิตต่อวินาที ซึ่งพอฟัดพอเหวี่ยงกับไอโฟนของค่ายแอปเปิล ขณะเดียวกัน เทคอินไซตส์ยืนยันว่าค้นพบว่าสมาร์ทโฟนของหัวเว่ยรุ่นนี้ติดตั้งด้วยสมรรถนะในการต่อเชื่อมระบบ 5จี ไร้สาย และโปรเซสเซอร์ ซิสเต็ม-ออน-ชิป (system-on-chip (SoC) processor) ซึ่งผลิตโดย SMIC
(ดูเพิ่มเติมได้ที่ https://archive.ph/IOf0f#selection-5323.0-5337.29)
ปรากฏว่าข่าวนี้เป็นเหตุทำให้เกิดความตื่นเต้นกันอย่างมากมาย ในบทความที่เผยแพร่เมื่อวันที่ 4 กันยายน หลี่ว์ ซิงจื้อ (Lu Xingzhi) นักวิเคราะห์ด้านเซมิคอนดักเตอร์ให้ความเห็นเอาไว้ดังนี้:
หากสันนิษฐานว่า SMIC กำลังผลิตแผ่นเวเฟอร์ขนาด 169 ตารางมิลลิเมตร ด้วยยิลด์ (yield) ระดับ 80% บริษัทจะต้องมีศักยภาพการผลิตแผ่นเวเฟอร์ด้วยเทคโนโลยี N+2 นี้ในระดับประมาณ 144,000 แผ่น ถ้าหากพวกเขาสามารถผลิตปริมาณดังกล่าวนี้ออกมาได้ภายในระยะเวลา 6 เดือน อัตราการผลิตต่อเดือนก็จะต้องอยู่ที่ 24,000 แผ่นทีเดียว ซึ่งสูงกว่าที่เคยคาดหมายกันไว้เป็นอย่างมาก
(ดูเพิ่มเติมได้ที่ https://www.eet-china.com/mp/a248834.html)
หลี่ว์กล่าวว่า ถ้าหากการประมาณการเหล่านี้ใกล้เคียงกับความเป็นจริง มันก็หมายความว่า เหลียง หมงซ่ง (Liang Mong-song) ประธานเจ้าหน้าที่บริหาร (ซีอีโอ) ของ SMIC และทีมงานของเขาประสบความสำเร็จในการทะลุทะลวงครั้งสำคัญในการพัฒนาเทคโนโลยีชิปขนาด 7 นาโนเมตรของ SMIC เขาจึงกล่าวด้วยว่า พวกเพลเยอร์อื่นๆ ในอุตสาหกรรมนี้ควรต้องให้ความใส่ใจมากๆ กับพัฒนาการนี้
ช่องโหว่ หรือการประนีประนอม?
ภูมิหลังความเป็นมา: เมื่อเดือนพฤษภาคม 2019 กระทรวงพาณิชย์สหรัฐฯ ออกคำสั่งห้ามหัวเว่ย ไม่ให้ซื้อหาทั้งฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์จากสหรัฐฯ นอกจากนั้น วอชิงตันยังเรียกร้องรัฐบาลเนเธอร์แลนด์สั่งห้ามเอเอสเอ็มเอล (ASML) ซึ่งเป็นบริษัทดัตช์ ส่งออกเครื่องจักรพิมพ์ลายบนแผ่นเวเฟอร์ (lithography) รุ่นที่ใช้เทคโนโลยีเอ็กซ์ทรีม-อัลตราไวโอเล็ต (extreme-ultraviolet หรือ EUV) ซึ่งเป็นเทคโนโลยีระดับล้ำยุคที่สุดของบริษัท ที่สามารถผลิตชิปขนาด 3-7 นาโนเมตรได้ด้วยการพิมพ์ลายเพียงครั้งเดียว และผลิตชิปขนาด 2 นาโนเมตรหรือต่ำกว่านั้นอีกด้วยการพิมพ์ลายซ้ำหลายครั้งไปให้แก่จีน
ในเดือนกันยายน 2020 บริษัท TSMC ของไต้หวัน ยุติการผลิตชิปคิรินให้แก่หัวเว่ย ซึ่งตั้งสำนักงานใหญ่อยู่ที่เมืองเซินเจิ้น มณฑลกวางตุ้ง งานวิจัยการตลาดบ่งชี้ว่าชิป 5จีที่ตุนเอาไว้ในคลังสินค้าของหัวเว่ย น่าจะหมดลงภายในไตรมาสที่ 3 ของปี 2022
เดือนตุลาคมปีที่แล้ว สหรัฐฯ เปิดเผยมาตรการใหม่ๆ ในการควบคุมการส่งออกชิปซึ่งมุ่งเล่นงานจีน โดยในนั้นมีข้อห้ามไม่ให้บุคคลสัญชาติสหรัฐฯ กระทำการให้บริการแก่พวกผู้ผลิตชิปสัญชาติจีน แต่แล้วจีนก็ยังคงสามารถค้นพบช่องโหว่บางประการในมาตรการเหล่านี้ซึ่งมุ่งบีบบังคับเล่นงานแดนมังกร
ประการแรกเลย เหลียง ซึ่งเป็นอดีตผู้บริหารของ TSMC ตลอดจนของซัมซุง ยังคงสามารถทำงานให้แก่ SMIC ต่อไปได้ เนื่องจากเขาเป็นคนไต้หวัน ไม่ใช่ชาวอเมริกัน ประการที่สอง รัฐบาลสหรัฐฯ ไม่ได้ออกแรงบีบคั้นมากเพียงพอแก่เนเธอร์แลนด์ เพื่อสั่งห้าม ASML ไม่ให้จัดส่งเครื่องจักร lithography รุ่นเทคโนโลยี DUV ไปให้แก่จีนในช่วงไม่กี่ปีหลังๆ มานี้ หรือให้คอยติดตามการนำเอาเครื่องจักรของบริษัทที่จำหน่ายออกไปแล้วไปขายต่อ
ตอนต้นปีนี้ สื่อไต้หวันรายงานว่า หัวเว่ย และ SMIC ได้เริ่มซื้อหาเครื่องจักร lithography รุ่นเทคโนโลยี DUV มือสอง จากภายในจีนเอง ส่วนใหญ่ก็คือซื้อมาจากพวกโรงงานผลิตชิปที่ปิดกิจการ
(ดูเพิ่มเติมได้ที่ https://tw.news.yahoo.com/%E7%B6%AD%E6%8C%81%E7%94%A2%E8%83%BD-%E5%82%B3%E4%B8%AD%E8%8A%AF-%E8%8F%AF%E7%82%BA%E5%9C%A8%E4%BA%8C%E6%89%8B%E5%B8%82%E5%A0%B4%E7%8B%82%E6%8E%83%E5%8D%8A%E5%B0%8E%E9%AB%94%E8%A8%AD%E5%82%99-100102780.html)
ไช่ หวนชิน (Chai Huan-shin) นักวิเคราะห์ด้านเทคชาวไต้หวันกล่าวว่า สหรัฐฯ เพียงขอให้ ASML และบริษัทโตเกียว อิเล็กตรอน ลิมิเต็ด (Tokyo Electron Limited) จำกัดการจัดส่งเครื่องจักรรุ่นนี้ของพวกเขาไปประเทศจีน ทว่าไม่ได้ให้สั่งห้ามพวกผู้ผลิตชิปขายต่อเครื่องจักรของพวกตน ไช่บอกว่าช่องโหว่เช่นนี้เองทำให้เกิดความเป็นไปได้ที่จีนจะรวบรวมเครื่องจักร lithography รุ่นเทคโนโลยี DUV เอาไว้เป็นจำนวนมาก จนเพียงพอสำหรับการผลิตชิปขนาด 7 นาโนเมตรอย่างเป็นเรื่องเป็นราว
พวกผู้เชี่ยวชาญบางคนกล่าวว่า ในทางทฤษฎีแล้ว ASML ยังคงสามารถยุติการให้บริการซ่อมบำรุงแก่พวกผู้ผลิตชิปสัญชาติจีนที่อยู่ในบัญชีดำถูกแซงก์ชัน ตลอดจนประดากิจการในเครือของพวกเขา ทว่าเรื่องนี้จำเป็นจะต้องมีการเจรจาหารือกันต่อไปอีกระหว่างรัฐบาลสหรัฐฯ กับรัฐบาลเนเธอร์แลนด์
ในเดือนมีนาคม เนเธอร์แลนด์ตกลงเห็นชอบกับสหรัฐฯ ว่า จะกำหนดให้ ASML ต้องยื่นขอใบอนุญาตส่งออกสำหรับการจัดส่งเครื่องจักร lithography รุ่นใช้เทคโนโลยี DUV โดยรวมไปถึงรุ่น Twinscan NXT:2000i ซึ่งครอบคลุมถึงระบบ immersion systems ที่เป็นขั้นตอนต่อเนื่องกับเครื่องจักรรุ่นพวกนี้ด้วย ทั้งนี้ตั้งแต่วันที่ 1 กันยายนเป็นต้นไป
ทว่า ASML แถลงเมื่อวันที่ 1 กันยายนว่า หลังจากที่รัฐมนตรีพาณิชย์สหรัฐฯ จีนา ไรมอนโด (Gina Raimondo) กลับจากการไปเยือนจีนระหว่างวันที่ 27-30 สิงหาคมแล้ว ทางกระทรวงมีการอนุญาตให้ส่งระบบเหล่านี้ไปยังแดนมังกรได้ต่อไปจนกระทั่งถึงสิ้นปีนี้
ในเดือนตุลาคม 2020 เซมิคอนดักเตอร์ แมนูแฟคเจอริ่ง เซาท์ ไชน่า คอร์ป (Semiconductor Manufacturing South China Corp หรือ SMSC) ที่เป็นกิจการหนึ่งในเครือของ SMIC ประสบความสำเร็จในการใช้กระบวนการ FinFET N+1 ของตนเพื่อผลิตชิปขนาด 10 นาโนเมตร ซึ่งกล่าวกันว่าหากวัดในทางผลการทำงานแล้ว มันจะมีคุณค่าเทียบเท่ากับชิประดับ 7 นาโนเมตรทีเดียว เหลียงแถลงในเวลานั้นด้วยว่า บริษัทกำลังพัฒนาชิป N+2 ซึ่งสามารถใช้ในการประมวลผลที่ต้องใช้พลังงานสูง แต่หลังจากนั้นแล้วเขาก็ไม่ได้มีการให้ข่าวอัปเดตอะไรอีกเลย
เทคอินไซตส์ ค้นพบว่า SMSC ได้ขายชิป N+1 ของตนให้แก่ไมเนอร์วา เซมิคอนดักเตอร์ (MinerVa Semiconductor) บริษัทที่ตั้งฐานอยู่ในมณฑลเหอหนาน ซึ่งเป็นซัปพลายเออร์ให้แก่พวกนักขุดเหมืองบิตคอยน์ เมื่อเดือนกรกฎาคม 2021 แล้วมาถึงตอนนี้ ชิป N+2 ของ SMSC ก็ถูกพบเห็นอยู่ภายในสมาร์ทโฟน เมต60 โปร ของหัวเว่ย
2035CN
คำถามต่างๆ เกี่ยวกับเรื่องที่ว่าชิปเซตของ เมต60 โปร ถูกผลิตออกมาเมื่อใด และโดยใคร (ซึ่งมาถึงเวลานี้ก็ดูเหมือนได้รับการคลี่คลายพบคำตอบกันเป็นที่เรียบร้อยแล้ว) ได้ถูกหยิบยกขึ้นมาเป็นครั้งแรก เมื่อผู้เชี่ยวชาญทางด้านเครื่องมืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กระจุกกระจิก (Gadget) ที่เป็นชาวจีนแซ่หยาง (Yang) ค้นพบตราประทับว่า “2035CN” บนชิปคิริน 9000เอส เมื่อตอนปลายเดือนสิงหาคม
ทฤษฎีหนึ่งซึ่งมีผู้เสนอออกมาในตอนนั้นเพื่ออธิบายเรื่องนี้ก็คือ ตราประทับนี้หมายความว่าชิปตัวนี้ผลิตออกมาเมื่อสัปดาห์ที่ 35 ของปี 2020 ในประเทศจีน สัปดาห์ที่ 35 ของปีดังกล่าวปรากฏว่าตรงกับสัปดาห์ก่อนหน้าที่ TSMC จะยุติการทำชิปส่งให้แก่ไฮซิลิคอน (HiSilicon) บริษัทหนึ่งในเครือของหัวเว่ย เมื่อวันที่ 15 กันยายนปีนั้น
อย่างไรก็ตาม ผู้เชี่ยวชาญด้านเทคโนโลยีแซ่ไป่ (Bai) ซึ่งตั้งฐานอยู่ที่เมืองเซินเจิ้น กล่าวเอาไว้บนช่องยูทูบของเขาว่า ตรา “2035CN” บางทีอาจจะมุ่งทำให้ผู้คนเกิดความสับสน หรือไม่ก็เป็นเครื่องหมายบ่งบอกวันที่ซึ่งมีความหมายอะไรเป็นพิเศษมากกว่า ทั้งนี้โดยข้อเท็จจริงแล้ว จีนกำลังโปรโมตเป้าหมายที่จะทำให้ภาคอุตสาหกรรมการผลิตของตนเข้าสู่ระบบดิจิทัลอย่างสมบูรณ์แบบภายในปี 2035
(ดูเพิ่มเติมได้ที่ https://www.youtube.com/watch?v=n-bLtzv21b4)
ไป่ กล่าวด้วยว่า เขาจะไม่รู้สึกเซอร์ไพรส์เลย ถ้าหาก SMIC สามารถประสบความสำเร็จในการทำเทคโนโลยี N+2 ขึ้นมา ซึ่งอันที่จริง TSMC ได้เคยทำสำเร็จมาแล้วตั้งแต่เมื่อ 7 ปีก่อน เขาบอกว่าการทะลุทะลวงสำเร็จคราวนี้น่าจะเป็นผลของการปรับปรุงยกระดับในด้านซอฟต์แวร์การออกแบบทางอิเล็กทรอนิกส์อัตโนมัติ (electronic design automation หรือ EDA) ของประเทศจีน
เขาบอกว่า มีความเป็นไปได้ที่จีนสามารถทำชิปขนาด 5 นาโนเมตร หรือเล็กกว่านั้นอีก ด้วยการใช้เครื่องจักร lithography รุ่นใช้เทคโนโลยี EUV ซึ่งจีนเป็นผู้พัฒนาขึ้นมาเอง ภายในเวลาระดับแรมปีนับจากนี้
