W kwartalniku U.S. Army War College Quarterly pojawił się artykuł „Broken Nest: Deterring China from Invading Taiwan”, który zaleca Tajwanowi taktykę „spalonej ziemi”, czyli całkowite zniszczenie fabryk należących do TSMC w przypadku inwazji. Mam dla Państwa dwie wiadomości: dobrą i złą. Dobra jest taka, że nie będzie chińskiej inwazji na Tajwan z powodu problemów na rynku mikroprocesorów. Zła: problemy na tym rynku będą trwać jeszcze dwa-trzy lata, potem krótkookresowo trochę się polepszy i… znowu się pogorszy. W okresie średnioterminowym (10–15 lat) skończą się problemy z zaopatrzeniem na rynku, ale wzrosną ceny. Potem (15+ lat) ceny znów spadną.

Dlaczego mikroprocesory nie będą powodem wojny o Tajwan? Wyżej wspomniany artykuł nie uwzględnia dwóch podstawowych kwestii. Jedną z nich można w moim mniemaniu jeszcze usprawiedliwić, bo ma podłoże ideologiczne, ale drugiej już nie. Zacznę od tej drugiej. Rynek mikroprocesorów jest o wiele bardziej złożony, niż się to wielu wydaje. Najważniejsze do potrzeb tej analizy jest uzmysłowienie sobie, że po pierwsze istnieją różnorodne typy mikroprocesorów, a po drugie ich produkcja to niezwykle złożony proces wymagający do kilkuset etapów, na których wykorzystywane są maszyny, oprogramowanie i półprodukty, których producenci są wysoce rozproszeni (lokalizacje w bardzo odległych od siebie zakątkach świata). Co więcej, zwykle nie mają konkurencji (monopole wzrosły na bazie stworzonych przez siebie technologii). Chiny mają obecnie możliwość produkcji we własnym zakresie mikroprocesorów w technologiach do 14 nm. Pracują nad technologią do 7 nm, ale nie mają na razie szans na produkcję w technologiach 5, 4 czy zapowiadanych 3 lub nawet 2 nm.

Niemniej jednak warto zauważyć, że mikroprocesory do 14 nm to około 80 proc. rynku. Wystarczają one na przykład w pełni do zastosowań w 5G (stacje bazowe i inny sprzęt naziemny), pojazdów NEV (New Energy Vehicle), robotów przemysłowych, AGD i wielu, wielu innych. Problem to 5G w smartfonach i w zastosowaniach wymagających technologii 7 nm czy 5 nm – tabletach, laptopach itp. Oczywiście to, że Chiny posiadają fabryki zdolne produkować w technologii do 14 nm nie oznacza wcale, że są one w stanie całkowicie zaspokoić popyt na rynku chińskim. Do tego jeszcze daleko.

Łańcuch dostaw

Oddzielna kwestia to łańcuch dostaw. Jak już wspomniałem – jest on wysoce zmonopolizowany i rozproszony po świecie. Mamy tu de facto monopole w zakresie maszyn litograficznych EUV (holenderska spółka ASML), dwie firmy produkujące oprogramowanie do projektowania mikroprocesorów (obie amerykańskie), dwie firmy produkujące odczynniki chemiczne do wytrawiania wafli (obie japońskie), jedną czy dwie firmy specjalizujące się w „hodowaniu” wafli i tak dalej, i tak dalej.

Siłowe opanowanie jednej czy dwóch fabryk (koncepcja agresji Chin na Tajwan) nie rozwiązuje żadnego problemu. Co z tego, że mamy maszyny (pomijam kwestie ewentualnego sabotażu i ewakuacji wysoko wykwalifikowanego personelu obsługującego maszyny, których obsługa to know-how i wieloletnie doświadczenie) i oprogramowanie, jeśli istnieje duża szansa, że za chwilę skończą się do nich części zamienne, zdezaktualizuje oprogramowanie, a do produkcji zabraknie nam półproduktów? Jest przecież wysoce prawdopodobne, że po inwazji Chin na Tajwan, ASML wstrzyma dostawę części zamiennych i usług serwisowych, a Japonia wstrzyma dostawy chemikaliów.

Wróćmy do kwestii pierwszej, ideologicznej. Według mnie wynika ona z projekcji typowych wzorców polityki amerykańskiej i stosowania ich jako kalek w ocenianiu motywów i kalkulacji władz chińskich. Ramy tego artykułu nie pozwalają na dłuższą analizę tego tematu, więc powiem tylko, że Chiny uciekają się do rozwiązań siłowych w ostateczności, mają przygotowany i przemyślany plan „co potem” i generalnie uważają użycie siły za najgorszy z wszelkich dostępnych środków. Kalkulują zupełnie inaczej, niż sobie to amerykańscy stratedzy wyobrażają i z tych kalkulacji jasno wynika, że po pierwsze przejęcie fabryk TSMC nic nie da, po drugie sprawa procesorów „cieńszych” niż 14 nm dotyczy tylko 20 proc. rynku, a po trzecie koszty operacji wojskowej, okupacji Tajwanu, sankcji ekonomicznych itp. są tak wysokie, że lepiej wydać te pieniądze na zbudowanie u siebie kompletnych łańcuchów logistycznych do produkcji mikroprocesorów. I to właśnie Chiny wybrały. To robią.

Specjalny zespół

Nie ma tygodnia, żeby w mediach chińskich nie pojawiła się informacja o kolejnych inwestycjach, spółkach, specjalnych strefach przemysłowych, zakupach, zawiązywaniu joint-venture dotyczących jednego z elementów łańcucha dostaw potrzebnych do produkcji mikroprocesorów.

Dwa lata temu został powołany specjalny rządowy zespół, którego celem było zidentyfikowanie wszystkich etapów i elementów takiego łańcucha dostaw i określenie wszelkich „wąskich gardeł”, jakie z punktu widzenia Chin w nim występują. Następnie systematycznie zabrano się za ich likwidację. Powstają nowe fabryki, pracuje się nad własnymi maszynami do litografii EUV i innych etapów produkcji, tworzy się nowe zakłady do produkcji komponentów chemicznych, trwają prace nad stworzeniem własnego oprogramowania – lista jest długa. Jednocześnie naukowcy chińscy poszukują alternatywnych rozwiązań, jak mikroprocesory fotonowe, oparte o azotek galu, grafen, przełączniki nanomagnetyczne itp.

Co z tego wszystkiego wynika dla światowych rynków mikroprocesorów? W moim przekonaniu najważniejszym czynnikiem krótkoterminowym nie jest wydumana inwazja Chin na Tajwan, tylko polityka USA. Polega ona z grubsza na próbach spowolnienia rozwoju technologicznego Chin przez rozszerzanie zakazu sprzedaży mikroprocesorów (dopisywanie na „czarną listę”) kolejnym chińskim firmom z kolejnych branż. Nie chodzi już tylko o 5G, ale również o drony, kamery, sztuczną inteligencję, a za chwilę być może o pojazdy NEV i rozwiązania związane z cyfrowym juanem. Efekt jest taki, że niemal wszystkie firmy chińskie, które potrzebują w swoich produktach mikroprocesorów (a produkcja chińska zaspokaja obecnie od 16 do 20 proc. ich potrzeb), budują na potęgę zapasy magazynowe (od 6 miesięcy do nawet dwóch lat!). Nie znają bowiem dnia ani godziny, kiedy mogą na taką „czarną listę” trafić. Dodajmy do tego zaburzenia w łańcuchach dostaw spowodowane przez Covid i czas potrzebny na wybudowanie nowych fabryk (liczony w latach), aby zaspokoić tak zwiększony popyt (pamiętajmy, że około 80 proc. światowego popytu na mikroprocesory to Chiny) i mamy gotowy przepis na obecne, krótkoterminowe problemy.

W uproszczeniu

Potem powstaną nowe fabryki, Chiny osiągną samodzielność w produkcji mikroprocesorów (na każdym etapie) – prezes ASML szacuje, że potrzebują do tego około 15 lat. Sytuacja na rynku nieco się ustabilizuje. Jednakże polityka USA „spowalniania” Chin doprowadzi do opracowania przez Chiny własnych niezależnych technologii (od fizycznej produkcji, przez zestaw instrukcji maszynowych, po własne projekty mikroprocesorów) i dojdzie do dywersyfikacji rynku mikroprocesorów.

Strasznie upraszczając – Zachód będzie miał swoje standardy i fabryki (głównie w USA i może kilka w Europie), a Chiny swoje. Przy czym Chiny będą produkować na rynek wewnętrzny, a także afrykański i dla części krajów porozumienia RCEP (państwa ASEAN), jak też innych krajów, dla których cena będzie ważniejsza niż ideologia. Dojdzie zatem do zmniejszenia nakładów na badania i rozwój tej branży na Zachodzie (mniejszy rynek oznacza mniej pieniędzy na badania), zmniejszenia efektu skali (mniejsza produkcja), a zatem do podniesienia cen na produkt końcowy.

To się oczywiście też przełoży na koszt urządzeń wykorzystujących mikroprocesory (czyli prawie wszystkiego „technologicznego”). Te „Made in China” będą relatywnie tańsze ze względu na krótsze łańcuchy dostaw, bardziej zaawansowaną rewolucję przemysłową 4.0 i bardziej przemyślaną i pragmatyczną politykę państwa w zakresie „polityki mikroprocesorowej”.

Tekst stanowi polemikę z artykułem Bolesława Wójtowicza pt. „Wojna półprzewodnikowa to bomba z opóźnionym zapłonem”.