Як Китай побудував свій «Манхеттенський проект», щоб конкурувати із Заходом у сфері чіпів штучного інтелекту

У лабораторії з високим рівнем безпеки в Шеньчжені китайські вчені створили те, чому Вашингтон роками намагався запобігти: прототип машини, здатної виробляти передові напівпровідникові чіпи, що живлять штучний інтелект, смартфони та зброю, що є ключовим фактором військового домінування Заходу.

Завершений на початку 2025 року та зараз проходить випробування, прототип займає майже весь заводський цех. Його створила команда колишніх інженерів голландського напівпровідникового гіганта ASML (ASML.AS)., хто провів зворотну розробку машин для літографії в екстремальному ультрафіолетовому випромінюванні (EUV) компанії.

Машини EUV знаходяться в центрі технологічної холодної війни. Вони використовують промені надзвичайно сильного ультрафіолетового світла для травлення схем, тонших за людську волосину, на кремнієвих пластинах, що наразі є монополізованою Заходом. Чим менші схеми, тим потужніші чіпи.

Китайська машина працює та успішно генерує екстремальне ультрафіолетове випромінювання, але ще не виробила робочі чіпи.

У квітні генеральний директор ASML Крістоф Фуке заявив, що Китаю знадобиться «багато-багато років», щоб розробити таку технологію. Але існування цього прототипу свідчить про те, що Китай може бути на роки ближчим до досягнення незалежності від напівпровідників, ніж очікували аналітики.

Тим не менш, Китай все ще стикається зі серйозними технічними труднощами, особливо у відтворенні прецизійних оптичних систем, які виробляють західні постачальники.

За словами двох джерел, наявність деталей від старих машин ASML на вторинних ринках дозволила Китаю створити вітчизняний прототип, а уряд поставив за мету випустити робочі чіпи на основі прототипу до 2028 року. Але ті, хто близький до проєкту, кажуть, що більш реалістичною метою є 2030 рік, що все ще на роки раніше, ніж десятиліття, яке, як вважали аналітики, знадобиться Китаю, щоб зрівнятися із Заходом за кількістю чіпів.

Цей прорив знаменує собою кульмінацію шестирічної урядової ініціативи щодо досягнення самозабезпечення напівпровідників, одного з головних пріоритетів президента Сі Цзіньпіна. Хоча цілі Китаю щодо напівпровідників були публічними, проект EUV у Шеньчжені проводився таємно. Цей проект входить до стратегії країни щодо напівпровідників, яку, за даними державних ЗМІ, очолює довірена особа Сі Цзіньпіна Дін Сюесян, який очолює Центральну комісію з питань науки і технологій Комуністичної партії.

Китайський гігант електроніки Huawei відіграє ключову роль у координації мережі компаній та державних дослідницьких інститутів по всій країні, до якої залучаються тисячі інженерів, повідомляють два джерела та третє. Люди описували це як китайську версію Манхеттенського проекту – воєнних зусиль США щодо розробки атомної бомби.

«Мета полягає в тому, щоб Китай зрештою зміг виробляти передові чіпи на машинах, повністю вироблених у Китаї», – сказав один із джерел. «Китай хоче, щоб Сполучені Штати були на 100% виключені з його ланцюгів поставок».

Досі лише одна компанія опанувала технологію EUV: ASML зі штаб-квартирою у Вельдховені, Нідерланди. Її обладнання, вартість якого становить близько 250 мільйонів доларів, є незамінним для виробництва найсучасніших чіпів, розроблених такими компаніями, як Nvidia та AMD, та вироблених такими виробниками, як TSMC, Intel та Samsung.

ASML створила свій перший робочий прототип технології EUV у 2001 році, що знадобилося майже два десятиліття та мільярди євро витрат на дослідження та розробки, перш ніж вона випустила свої перші комерційно доступні чіпи у 2019 році.

Починаючи з 2018 року, Сполучені Штати почали тиснути на Нідерланди, щоб вони заборонили ASML продавати Китаю системи EUV. Обмеження посилилися у 2022 році, коли адміністрація Байдена запровадила масштабний експортний контроль, спрямований на те, щоб обмежити доступ Китаю до передових напівпровідникових технологій. ASML повідомила, що жодної системи EUV ніколи не було продано клієнту в Китаї.

Контрольні заходи були спрямовані не лише на системи EUV, але й на старіші машини для літографії глибокого ультрафіолету (DUV), які виробляють менш досконалі чіпи, такі як Huawei, з метою утримати Китай щонайменше на одне покоління позаду у виробництві чіпів.

Державний департамент США заявив, що адміністрація Трампа посилила контроль за експортом передового обладнання для виробництва напівпровідників і працює з партнерами, щоб «усунути лазівки в міру розвитку технологій». Міністерство оборони Нідерландів заявило, що Нідерланди розробляють політику, яка вимагає від «інститутів знань» проводити перевірку персоналу, щоб запобігти доступу до конфіденційних технологій «осіб, які мають злі наміри або на яких чиниться тиск».

Китайський Мангеттенський проект

Один досвідчений китайський інженер з ASML, залучений до проєкту, був здивований, виявивши, що його щедрий бонус за підписання контракту супроводжувався посвідченням особи, виданим на фальшиве ім'я, за словами однієї з осіб, знайомих з його вербуванням.

За словами людини, опинившись усередині, він упізнав інших колишніх колег з ASML, які також працювали під псевдонімами, і йому було наказано використовувати їхні вигадані імена на роботі для збереження таємниці. Інша людина незалежно підтвердила, що новобранцям видавали підроблені посвідчення особи, щоб приховати свою особу від інших працівників усередині безпечного приміщення.

Вказівки були чіткими, сказали двоє людей: засекречено згідно з національною безпекою, ніхто за межами комплексу не міг знати, що вони будують — або що вони взагалі там є. До складу команди входять колишні інженери та науковці ASML китайського походження — основні цільові групи для працевлаштування, оскільки вони володіють конфіденційними технічними знаннями, але стикаються з меншою кількістю професійних обмежень після звільнення з компанії.

Європейські закони про конфіденційність обмежують можливості ASML відстежувати колишніх співробітників. Хоча співробітники підписують угоди про нерозголошення, їх забезпечення через кордони виявилося складним.

У 2019 році ASML виграла рішення суду про стягнення 845 мільйонів доларів проти колишнього китайського інженера, звинуваченого у крадіжці комерційної таємниці, але, згідно з судовими документами, відповідач оголосив про банкрутство та продовжує працювати в Пекіні за підтримки уряду Китаю.

«Хоча ASML не може контролювати чи обмежувати місце роботи колишніх співробітників, усі співробітники зобов’язані дотримуватися положень про конфіденційність у своїх контрактах», – заявила компанія, і вона «успішно вжила судових заходів у відповідь на крадіжку комерційної таємниці».

У квітневому звіті нідерландська розвідка попередила, що Китай «використовував масштабні шпигунські програми у своїх спробах отримати передові технології та знання із західних країн», включаючи вербування «західних вчених та співробітників високотехнологічних компаній».

За словами людей, ветерани ASML зробили прорив у Шеньчжені можливим. Без їхніх глибоких знань технології зворотне проектування машин було б практично неможливим. Їхній набір був частиною агресивної кампанії, розпочатої Китаєм у 2019 році для експертів з напівпровідників, які працюють за кордоном, пропонуючи бонуси за підписання контрактів від 3 до 5 мільйонів юанів (від 420 000 до 700 000 доларів США) та субсидії на купівлю житла, згідно з оглядом урядових політичних документів, проведеним Reuters.

Серед новобранців був Лін Нан, колишній керівник відділу технологій джерел світла ASML, чия команда в Шанхайському інституті оптики Китайської академії наук подала вісім патентів на джерела світла EUV за 18 місяців, згідно з патентними заявками.

Всередені фабрики EUV

Найсучасніші системи EUV від ASML мають розмір приблизно зі шкільний автобус і важать 180 тонн. Після невдалих спроб відтворити їхній розмір, прототип у лабораторії Шеньчженя став у багато разів більшим, щоб покращити свою потужність.

За словами двох джерел, китайський прототип відстає від машин ASML значною мірою тому, що дослідникам було важко отримати оптичні системи, подібні до тих, що випускає німецька компанія Carl Zeiss AG, один з ключових постачальників ASML.

Машини випромінюють лазери на розплавлене олово зі швидкістю 50 000 разів на секунду, генеруючи плазму за температури 200 000 градусів Цельсія. Світло фокусується за допомогою дзеркал, на виробництво яких потрібні місяці, згідно з веб-сайтом Zeiss.

Чанчунський інститут оптики, точної механіки та фізики Китайської академії наук (CIOMP) досяг прориву в інтеграції екстремального ультрафіолетового випромінювання в оптичну систему прототипу, що дозволило йому запрацювати на початку 2025 року, повідомило одне з джерел, хоча оптика все ще потребує значного вдосконалення.

Джефф Кох, аналітик дослідницької фірми SemiAnalysis та колишній інженер ASML, сказав, що Китай досягне «значного прогресу», якщо «джерело світла матиме достатню потужність, буде надійним і не створюватиме занадто багато забруднення».

«Безсумнівно, це технічно можливо, це лише питання часових рамок», – сказав він. «Китай має перевагу в тому, що комерційні EUV вже існують, тому вони не починають з нуля».

Робочий стіл кожного працівника знімається окремою камерою, щоб задокументувати їхні зусилля з розбирання та повторного складання деталей — роботу, яку ці люди називають ключовою для літографічних зусиль Китаю.

Хоча проєкт EUV керується урядом Китаю, Huawei бере участь у кожному етапі ланцюжка поставок, від розробки чіпів та обладнання для виготовлення до виробництва та остаточної інтеграції в такі продукти, як смартфони, повідомляють чотири джерела, знайомі з діяльністю Huawei. 

США внесли Huawei до списку юридичних осіб у 2019 році, заборонивши американським компаніям вести з ними бізнес без ліцензії.

Для цього Huawei розгорнула співробітників в офісах, на виробничих заводах та в дослідницьких центрах по всій країні. За словами джерел, співробітники, призначені до команд з виробництва напівпровідників, часто сплять на місці та не мають права повертатися додому протягом робочого тижня, а доступ до телефонів обмежений для команд, які виконують більш конфіденційні завдання.

Усередині Huawei мало хто з співробітників знає про обсяг цієї роботи. Команди ізольовані одна від одної, щоб захистити конфіденційність проєкту. Вони не знають, над чим працюють інші команди.