Ani najdôležitejšia firma sveta to nemá jednoduché

Ktorá je najdôležitejšia firma sveta? Niekto by mohol povedať, že to je producent kritickej komodity, napríklad ropný gigant Saudi Aramco. Iný by namietal, že to bude producent dôležitého spotrebného statku, možno technologického charakteru. Apple nie je najhodnotnejšou firmou sveta pre nič za nič. Podobne významne vyzerajú ostatné technologické giganty ako Microsoft, Alphabet či Amazon.

No v každej oblasti, kde podnikajú, existuje menšia či väčšia konkurencia, ktorá by ich dokázala zastúpiť. Tieto firmy sú však takmer úplne závislé od moderných čipov, ktoré produkuje prakticky iba jedna spoločnosť na svete. Až 90 percent z nich totiž vyrába taiwanská firma TSMC, a tak by mohlo prvenstvo patriť jej.

No aj v tomto prípade stále existuje konkurencia, ktorou je juhokórejský Samsung či americký Intel. V konečnom dôsledku je však výroba čipov proces závislý od komplexnej dodávateľskej siete. A práve v jednej jej časti má úplný monopol druhá najhodnotnejšia firma Európskej únie. Napriek jej významu a veľkosti ju pozná len málokto.

Od tranzistora k EUV

Keď v roku 1961 vznikol prvý počítačový čip, mal iba štyri tranzistory. Tie sú podobné vypínačom, ktoré na integrovanom obvode čipu kontrolujú elektrické signály. Čím viac tranzistorov, tým vyšší výkon. Ich množstvo na jednom čipe sa za ostatných 60 rokov výrazne zvýšilo. Podľa Moorovho zákona sa počet tranzistorov na integrovaných doskách zdvojnásobuje približne každé dva roky.

V súčasnosti najrýchlejšie komerčne vyrábané procesory obsahujú okolo sto miliárd tranzistorov. Superpočítače ich obsahujú ešte tisícnásobne viac. Znie to neuveriteľne, no na svete sa dovedna vyrobilo viac tranzistorov ako všetkých ostatných výrobkov v ľudskej histórii dokopy. A to sa čipová budúcnosť len začína. Ukážkou ich dôležitosti je technologická vojna amerického prezidenta Joea Bidena s Ruskom, no hlavne s jeho najväčším geopolitickým rivalom – s Čínou.

Výroba najmodernejších čipov je extrémne komplikovaná a energeticky náročná činnosť. Čip je miniatúrny elektrický obvod umiestnený na malom kúsku kremíka. Na jeho povrchu sa vyrábajú tranzistory pridávaním alebo odstraňovaním materiálu, čím sa tvorí mriežka poprepájaných tranzistorov. Veľkou výzvou sú najmodernejšie čipy obsahujúce miliardy týchto súčastí.

Aby sa tam zmestili, ich veľkosť sa zmenšila na nanometre – milióntiny milimetra. Na porovnanie, červená krvinka človeka má veľkosť sedemtisíc a priemerný vírus štrnásť nanometrov. V minulom roku sa začali komerčne vyrábať prvé tranzistory veľké tri nanometre. Najmenšie tranzistory sa vyrábajú pomocou technológie extrémnej ultrafialovej litografie (EUV).

Laser s vlnovou dĺžkou podobnou röntgenu vo frekvencii 50-tisíc ráz za sekundu ostreľuje rýchlo sa pohybujúcu kvapôčku cínu, čím vzniká EUV svetlo, ktoré s presnosťou štvrtiny nanometra zasahuje vrchnú vrstvu kremíka vytvárajúcu tranzistory. Na svete je iba jediná firma, ktorá dokáže vyrábať zariadenia na túto technológiu. Tie sú veľké ako autobus a stoja 150 miliónov dolárov.

Ide o holandskú spoločnosť ASML Holding, ktorá ich v roku 2022 vyrobila 55. Už tento pomerne nízky počet jej pri rastúcej trajektórii predaja zabezpečuje kapitalizáciu presahujúcu 200 miliárd eur. Zo spoločností sídliacich v Európe má viac iba francúzsky luxusný gigant LVMH a dve švajčiarske firmy – Nestlé a Roche.

Od ASML k dodávateľskej sieti

Výhľad dopytu po ďalších zariadeniach EUV je optimistický. Analytici očakávajú, že trh s polovodičmi sa do roku 2030 zdvojnásobí na bilión dolárov ročne. Len traja najväčší výrobcovia čipov plánujú v najbližšej dekáde preinvestovať 380 miliárd dolárov výstavbou nových tovární na Taiwane, v Južnej Kórei, Spojených štátoch, Nemecku či Írsku. Čoskoro sa objavia dvojnanometrové a dokonca aj nanometrové tranzistory, ktoré nedokáže vyrábať žiadne iné zariadenie, len to pochádzajúce od holandského ASML.

Výroba čipov však nie je iba o jednej firme a jednej fabrike. Dokumentuje to aj príklad TSMC. Táto taiwanská spoločnosť v rámci snahy o diverzifikáciu produkcie smerom von z ostrova ohrozeného čínskym záujmom o znovuzjednotenie postaví dva závody aj v americkej Arizone.

V prvej fabrike však nebude najmodernejšia trojnanometrová technológia, tá sa bude zatiaľ vyrábať iba doma. Až v druhom závode bude trojnanometrová technológia. Ten však firma dokončí najskôr v roku 2026, no vtedy sa už na Taiwane budú vyrábať dvojnanometrové čipy. Fabriky inde vo svete tak budú vždy minimálne o jednu generáciu pozadu.

„Hromadná výroba trojnanometrových čipov je ovocím spolupráce s miestnym dodávateľským reťazcom, trvajúcej desaťročia,“ vysvetľuje CEO TSMC Mark Liu. „Taiwan má kompletný dodávateľský reťazec, kompletný systém a podporu vlády. Je to určite najdôležitejšia výrobná základňa TSMC,“ dodáva. Presun technológie z ostrova bude iba postupný.

Práve efektívny dodávateľský reťazec je kľúčom k úspechu v biznise polovodičov. Preto vyznievajú paradoxne snahy bývalého vysokého amerického predstaviteľa v prípade čínskej invázie vyhodiť taiwanské fabriky TSMC do vzduchu. Tým chcel zabezpečiť, aby špičkovú techniku, ktorú Peking nedokáže doma vyrobiť, nezískal vojenskou akciou. Šéf taiwanskej národnej bezpečnosti Čchen Ming‑tchung však tvrdí, že fabriky TSMC by boli pre Čínu zbytočné. Firma je totiž vysoko integrovaná s globálnou dodávateľskou sieťou.

„Bez komponentov alebo zariadení, ako je litografické vybavenie ASML, bez akýchkoľvek kľúčových komponentov nie je možné, aby TSMC pokračovalo vo výrobe. Aj keby Čína chytila zlatú sliepku, tá jej nebude schopná znášať zlaté vajcia,“ dodal. Podobne komplikovanú dodávateľskú sieť má samotné ASML. Svoje zariadenia nedokáže vyrábať napríklad bez optiky Zeiss, keďže nemecká firma Carl Zeiss SMT je jediným výrobcom zrkadiel a šošoviek vhodných do jeho EUV.