Представьте себе двухэтажный автобус. Теперь нафаршируйте его высокоточным алюминием, километрами разноцветных трубок и баллонов под давлением. Готово? Поздравляю, вы получили самое дорогое и сложное устройство из когда-либо созданных человечеством для тиражирования кремниевых мозгов.
Джос Беншоп карабкается по лестнице на вершину своего новейшего детища. Путь неблизкий. Эта махина размером с даблдекер — более 150 тонн отполированного до зеркального блеска металла, опутанного тысячами змей-кабелей. Снизу агрегат напоминает футуристический двигатель V8 из фильма про киборгов. Когда мы с Беншопом добираемся до верхней точки, то смотрим вниз с пятиметровой высоты на снующих техников в белых «скафандрах» чистой комнаты.
Это больше 200 кубометров технологий — «мехатронные устройства, удерживающие зеркала с атомарной точностью», — поясняет 66-летний Беншоп, обводя рукой гигантский механизм. Он потратил больше десяти лет, проектируя эту штуковину со своими инженерами. Но даже сейчас, глядя на неё, иногда просто выдыхает: «О господи».
Беншоп — исполнительный вице-президент по технологиям ASML. Компания-невидимка, которая держит на своих плечах всю микрочиповую индустрию. Та самая asml компания, без литографических машин которой невозможно собрать ни один современный процессор — хоть для смартфона, хоть для ИИ-сервера. Литография — это искусство проецировать свет на кремниевую пластину, вырисовывая транзисторы, дорожки и прочую начинку будущих чипов.
По сути, рынок производства чипов поделен между двумя гигантами: ASML, создающей литографические станки, и TSMC — тайваньским монстром, который штампует на этих станках львиную долю всей мировой микроэлектроники.
Девять лет назад ASML начала продавать машины, использующие дерзкую новую технологию. Эти монстры работают на экстремальном ультрафиолете — излучении, полностью невидимом для глаза. Чтобы его получить, лазеры палят по микроскопическим каплям расплавленного олова десятки тысяч раз в секунду. Первые EUV-машины — результат R&D-коллапса длиной в 16 лет и бюджетом в 10 миллиардов долларов — умели рисовать транзисторы с разрешением в 13 нанометров. Новая же версия переплюнула предшественницу: 8 нанометров, ширина примерно 40 атомов кремния. Цена вопроса — 400 миллионов долларов за штуку. И это не опечатка.
Но производители чипов выкладывают эти бешеные деньги без звука. Они в отчаянной гонке: каждый год нужно выдавать новые, более мощные чипы. А для этого нужны станки, способные делать компоненты всё меньше и плотнее. Это и есть рецепт более быстрых и энергоэффективных процессоров.
Вот уже много лет инструменты ASML — это та самая палочка-выручалочка, которая не даёт закону Мурова отправиться на покой. Без них плотность транзисторов, а значит, и вычислительная мощность, давно бы упёрлась в потолок.
А тут ещё ИИ-индустрия проснулась и потребовала новых, ещё более плотных чипов. OpenAI, Anthropic и прочие лихорадочно строят серверные фермы, тренируя всё более мощные модели. Им нужно железо — много, мощного, нового. Новейший станок ASML обещает продлить эту ИИ-вечеринку как минимум на десятилетие.
«Мы даём клиентам возможность делать компоненты всё меньше и меньше. А это открывает пространство для всего того, что мы сегодня видим в ИИ. И это, скажу я вам, сносит крышу, — делится Марко Питерс, технический директор ASML. — Я думаю, мы видели только верхушку айсберга».
Настойчивое стремление к «усадке» (на жаргоне чипмейкеров это называется shrink) превратило ASML в доминирующую силу: компания производит около 90% всего литографического оборудования в мире. Хочешь делать чипы? ASML — твой единственный вариант, выбора нет.
Но такая монополия нервирует многих, включая правительства. Дуополия ASML и TSMC обладает такой мощью, что переросла в геополитическую проблему. Чтобы не дать Китаю разработать продвинутый ИИ, правительство США ещё в 2019 году надавило на Нидерланды, и те ввели эмбарго: продавать топовые станки китайским компаниям ASML запрещено. Как говорит Марк Хиджинк, автор книги «Focus: The ASML Way», геополитически «чипы — это новая нефть». Остаться без них так же катастрофично, как остаться без топлива. А ASML в этой метафоре — Ормузский пролив.
Джеймс Прауд, сооснователь и генеральный директор стартапа Substrate, специализирующегося на литографии, называет ситуацию далёкой от идеала. На сайте его компании сказано, что США «опасно зависят» от зарубежных цепочек поставок, которые становятся всё дороже. «Огромная концентрация в руках небольшого числа игроков, — сетует Прауд. — И цепочка поставок просто безумно дорогая».
Именно поэтому спустя два десятилетия безраздельного господства ASML у неё нарисовались конкуренты. Китай с остервенением вливает миллиарды в попытки скопировать технологии голландцев. А стартапы вроде Substrate тоже метят в игру, целясь создать более дешёвые, компактные и мощные машины, чем гиганты ASML. Получится ли у них? В ближайшей перспективе сцена принадлежит ASML. Но, как хорошо знают её инженеры, гиганта можно свергнуть — достаточно правильного фокуса света.
Странно, но создание чипов чем-то напоминает трафаретную печать на футболке. Чтобы нанести рисунок на кремниевую пластину, нужен шаблон — ретикл. Свет, проходя через ретикл, переносит узор на пластину, закрепляя его на слое химикатов. Всё как в принтере, только на атомном уровне.
Размер элементов чипа частично диктуется длиной волны света. Чем короче волна, тем мельче детали. Можно немного растянуть возможности длины волны, увеличив так называемую числовую апертуру — обычно это установка более крупной линзы, которая лучше фокусирует свет. Но и у этого трюка есть предел. Рано или поздно приходится искать новый, более коротковолновый свет.
Так что история производства чипов — это танец в два шага. Индустрия находит хороший источник света, затем увеличивает числовую апертуру, а потом признаёт необходимость новой, более короткой волны — и всё по новой. До начала 1990-х использовали видимый свет (длина волны ~400 нм). К середине 90-х перешли на глубокий ультрафиолет, сжав его до 193 нм. А к концу десятилетия стало ясно — упёрлись в стену. Что дальше?
Все варианты были проблемными. Рентгеновское излучение (1 нм) — дьявольски сложно фокусировать. Пучки электронов или ионов — точны, но работают как матричный принтер: точка за точкой, слишком медленно. А промышленности нужно штамповать сотни пластин в час, скорость здесь — главное.
Около 2001 года ASML, тогда ещё мелкий игрок на рынке литографии, поставила на EUV — диапазон, граничащий с рентгеном. Nikon и Canon тоже работали над этим, но сошли с дистанции. ASML — нет. Идея была полна неопределённости. Никто не знал, как надёжно генерировать такой свет и как его фокусировать — EUV поглощается обычным стеклом и даже воздухом. В ASML прикинули: разберутся за шесть лет.
Реальность оказалась суровее: 16 лет и 10 миллиардов долларов. Но механизм заработал. Машина, работающая в вакууме, создаёт EUV-свет, испаряя расплавленное олово и направляя лучи с помощью зеркал. Немецкой компании Zeiss пришлось изобретать новые методы полировки и контроля этих зеркал, выбивая малейшие дефекты ионным пучком.
«Они просто игнорировали весь этот шум: “Эй, это никогда не сработает!” — и долбили головой в эти гигантские инженерные проблемы, — вспоминает Джефф Кох, бывший сотрудник ASML, ныне аналитик SemiAnalysis. — Это очень инженерно-ориентированная компания: “Давайте пошлём тысячи инженеров, и они просто сметут эти проблемы”. Так они и сделали. И это сработало».
Когда первые EUV-машины появились на рынке в 2017 году, они стоили далеко за 100 миллионов долларов. Некоторые скептики гадали: а нужны ли они вообще? TSMC, Samsung, Intel — найдут ли они им применение? Ведь за годы ожидания EUV индустрия придумала хитрые способы выжать максимум из старого глубокого ультрафиолета (например, налить на пластину слой воды, чтобы сфокусировать свет сильнее). Может, EUV ещё не скоро пригодится?
Но ASML повезло. Прошло всего пару лет, и OpenAI выпустила GPT-3, а затем и ChatGPT. Искусственный интеллект ворвался в мейнстрим. Google, Meta, Anthropic — все они жаждали топовых чипов для своих дата-центров. EUV позволил быстрее и проще штамповать дизайны, заточенные под ИИ. Nvidia начала клепать элитные GPU по 40 тысяч долларов за штуку. Компании не могли насытиться. Начались ИИ-войны, и EUV оказался в центре спроса. В 2025 году ASML продала почти 50 EUV-машин, заработав около 40 миллиардов долларов. Рыночная капитализация компании на момент написания статьи перевалила за полтриллиона. Акции ASML — одна из главных ставок на будущее технологий.
У новых машин ASML нет недостатка в покупателях. Но есть один, с очень глубокими карманами, которому их не продадут ни за какие деньги. Китай.
США хотят подрезать Китаю крылья в создании передовых ИИ-чипов. Поэтому, ещё когда ASML начала продавать свои первые EUV-машины в 2017-м, администрация Трампа надавила на Нидерланды, и те запретили поставки китайским фирмам. Вдобавок США ввели экспортные ограничения против телекоммуникационного гиганта Huawei.
Такой двойной удар взбесил китайское правительство и подстегнул к действиям. Китай сейчас вливает миллиарды в попытку догнать и разработать собственную EUV-технологию. Прошлой зимой Reuters рассказал, что в одной из государственных «кухонь», где работают бывшие сотрудники ASML, собрали машину, которая занимает целый этаж лаборатории. Насколько хорошо она работает — неясно. Возможно, она даже делает какие-то чипы, сомневается Хиджинк, но вряд ли в промышленных масштабах.
Официально Пекин отрицает, что форсирует разработку EUV. Газета Global Times, близкая к правительству, высмеяла эти слухи, заявив, что Китай по-прежнему рад сотрудничать с Западом и не стремится к «технологической самоизоляции». Эксперты говорят, что истина где-то посередине. Китаю отчаянно нужно своё производство топовых чипов. И, в отличие от ASML, ему неважно, что их станок будет неэффективным и убыточным, выдавая, скажем, одну пластину в час. Даже такой результат снизит зависимость от Запада.
«Они были бы счастливы иметь инструмент, который делает одну пластину в час и стоит кучу денег в эксплуатации, — говорит Кох. — Они построят фабрику с тысячей таких машин и будут счастливы».
Тем не менее, получить управляемый EUV-свет — задача на годы. А пока Китай будет выжимать всё из старого доброго глубокого ультрафиолета, используя мульти-паттернирование (альтернативный, но медленный подход), объясняет Дэвид Лин из SCSP. «Они доведут DUV до предела», — уверен он.
Гонка ИИ также заставляет Китай изобретать более лёгкие ИИ-модели, не требующие самых быстрых чипов. В США OpenAI, Anthrop