O călătorie în Taiwan este o experiență fascinantă. Am vizitat o singură dată insula aflată între Marea Chinei de Sud și Marea Chinei de Est, cu ocazia unui congres internațional dedicat Internetului, completându-mi astfel educația despre China și Hong Kong pe care le vizitasem deja cu ocazia unor evenimente similare precedente. Vizitatorii sunt impresionați nu doar de o istorie bogată, dar puțin cunoscută în spațiul european, și de o cultură originală, dar și de combinația dintre tradiție și dezvoltarea economică și industrială spectaculoasă. Deși au urmat traiectorii politice paralele diferite, China continentală și Taiwan au în comun o spectaculoasă dezvoltare tehnologică. Talentul și resursele umane sunt similare, dacă nu aceleași. Articolul de astăzi al rubricii CHANGE.WORLD este dedicat formidabilelor realizări tehnologice din Taiwan, care au un impact semnificativ asupra economiei și industriilor avansate din întreaga lume, și în vremuri de pace, și în condițiile unui conflict potențial care poate izbucni cândva peste strâmtoarea care desparte Taiwan de Republica Populară Chineză.
(sursa imaginii: https://www.travel.taipei/en)
Taiwan este astăzi liderul de necontestat al pieței semiconductoarelor de mare densitate și performanță (‘cipuri’), care alimentează la rândul lor industrii emergente și în dezvoltare explozivă, cum este Inteligența Artificială (AI). Ramura aceasta industrială generează 13% din produsul intern brut (PIB) și 40% din exporturile țării. Firma dominantă în Taiwan și pe plan internațional se numește TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company). Ea singură generează 8% din PNB. Este a 8-a cea mai valoroasă firmă din lume, dacă luăm în calcul valoarea acțiunilor, cu un capital de 931 de miliarde de dolari americani, foarte aproape de a trece pragul trilionului. TSMC a fost fondată în Taiwan, în 1987, de către inginerul și omul de afaceri american născut în China, Morris Chang, care a condus-o timp de 31 de ani, până în 2018. A fost prima fabrică (foundry – turnătorie) dedicată tehnologiei de bază pentru semiconductori de înaltă performanță din lume, devenind lider mondial și păstrându-și de mulți ani această poziție. Majoritatea acțiunilor firmei se află în portofoliul unor investitori străini, dar și guvernul din Taiwan are o minoritate semnificativă, fiind de fapt cel mai mare investitor în firmă. Conducătorii succesivi ai țării, din ultimele decenii, au susținut și încurajat firma (împreună cu întreaga industrie), și politica aceasta nu se va schimba probabil nici în perioada mandatului lui Lai Ching-te, noul președinte ales pe 13 ianuarie 2024, care în cuvântarea sa inaugurală a descris țara sa ca ‘Insula Siliciului’. Anul trecut, parlamentul taiwanez a aprobat o lege care acorda 25% reduceri de impozite companiilor care proiectează și fabrică cipuri avansate și 5% reduceri suplimentare pentru achiziționarea de aparatură și tehnologii de producție. Intervenția guvernului în stimularea ramurilor economice considerate strategice este încă o trăsătură comună între Taiwan și China continentală.
(sursa imaginii: https://pr.tsmc.com/english/news/2033)
Dimensiunea pieței de semiconductori la nivel mondial a ajuns în 2024 la aproximativ 588 de miliarde de dolari SUA. Un wafer (‘strat de napolitană’) este unul dintre cele mai comune tipuri de semiconductoare utilizate în circuitele integrate, precum și în cipurile de computer. TSMC și-a creat și și-a menținut poziția pe piață concentrându-și modelul de afaceri exclusiv pe producția de semiconductoare. Industria semiconductoarelor este foarte segmentată. Companiile ‘Fabless’ proiectează cipurile și comercializează produsul final. O altă subramură a industriei testează doar produsul final și organizează procesul de ambalare. În fine, așa-numitele turnătorii produc semiconductoare și cipuri. Fondată în 1987, TSMC a decis să se concentreze exclusiv asupra acestui segment și să nu fabrice niciun produs sub propriul nume, astfel încât compania să nu fie niciodată în concurență directă cu clienții săi. Strategia a reușit și TSMC a devenit cel mai mare producător mondial de semiconductoare și principalul furnizor pentru marile companii de tehnologie. Fiind epicentrul mondial al producției de semiconductoare, turnătoriile din Taiwan reprezintă 67% din piața globală, iar TSMC singură are o cotă de piață de 53%. Între clienții companiei se află multe nume foarte cunoscute, de exemplu Apple, care genera în 2021 aproximativ 26% din veniturile totale. Un alt client de marcă este NVIDIA, firma americană de semiconductoare care produce 88% din cipurile Graphic Processing Unit (GPU) care reprezintă ‘creierele’ Inteligenței Artificiale. TSMC fabrică și ambalează special pentru NVIDIA folosind o tehnologie de cipuri multiple plasate pe aceeași placă ‘wafer’. 90% din serverele care rulează programele AI sunt asamblate în Taiwan.
(sursa imaginii: www.pocket-lint.com/what-is-a-3nm-process-chip-and-what-does-it-mean-for-you/)
O mare parte din avansul tehnologic al industriei de semiconductoare din Taiwan în general și TSMC în particular se bazează pe o tehnologie numită ‘3 nanometri’ (3nm). Trebuie spus din capul locului că este vorba mai degrabă despre un ‘buzzword’ comercial decât despre o caracteristică fizică măsurabilă care să diferențieze această tehnologie. Este vorba despre dimensiunile miniaturizării – densitatea de circuite care influențează performanțele, consumul de energie, impactul termic. Un cip folosind tehnologia 3 nm este mai compact, mai rapid și consumă mai putina energie per activitate decât unul care folosește, de exemplu, tehnologia 5 nm. Prima firmă care a anunțat lansarea producției de cipuri în tehnologie 3 nm a fost Samsung din Coreea de Sud în vara lui 2022. TSMC a lansat producția de masă cu câteva luni mai tărziu și și-a depășit imediat concurenții (se află în competiție și Intel). Din datele făcute publice de fabricant, cipurile 3 nm vor reduce consumul de energie cu 25–30% la aceeași viteză, vor ridica viteza cu 10–15% la aceeași cantitate de energie și vor crește densitatea tranzistorilor cu aproximativ 33% în comparație cu cipurile 5 nm. Varianta actuală a tehnologiei se numește N3E, cu varianta N3P urmând să intre în producție de masă în a doua jumătate a anului 2024 și varianta N3X în 2025. În prezent TSMC fabrică 90% din semiconductorii în tehnologie 3 nm de pe piața mondială.
Taiwan nu își poate permite să piardă din avansul tehnologic și din dominația piețelor de semiconductori de mare performanță. Această dominație, care face ca lanțurile de aprovizionare ale unora dintre industriile în plină dezvoltare, cum este AI, să treacă prin Taiwan, este un fel de poliță de asigurare că țara este un element critic al progresului economic și tehnologic global. Chiar și China, care a făcut din reunificarea Taiwanului cu China continentală un scop strategic, este dependentă tehnologic și economic de produsele industriei de pe insulă. Păstrarea poziției de lider este însă obiectul unei concurențe acerbe și al unor provocări care nu sunt legate direct de tehnologie. În primul rând, este vorba despre presiuni pentru diversificarea geografică a producției. Statele Unite, China, Japonia – îngrijorate de concentrarea producției într-un loc care poate deveni teatru de operațiuni de război sau poate fi lovit de catastrofe naturale, precum cutremure sau taifunuri – accelerează și finanțează crearea de fabrici de cipuri în alte părți ale lumii. Legea americană ‘CHIPS Act’, semnată în 2022 de președintele Biden, prevede subsidii pentru capacitățile de producție ale competitorilor Samsung și Intel cu 22 de miliarde de dolari cu scopul de a crea facilități avansate de producție în Statele Unite. TSMC însăși construiește noi centre de producție în Statele Unite și în Japonia, iar concurenții săi taiwanezi UMC și PSMC construiesc unități similare în India și Singapore. China încearcă și ea să accelereze dezvoltarea capacităților de producție, dar se pare că se află cu câțiva ani și cu o generație în urmă. Exporturile de cipuri din Taiwan spre China au scăzut în 2023 cu 18% față de anul precedent, și din cauza barierelor comerciale impuse de Statele Unite aliaților săi. Efectul poate fi însă cu dublu tăiș. Cercetarea și industria chineză au dovedit că pot să recupereze decalaje tehnologice cam în orice domeniu.
(sursa imaginii: https://arstechnica.com/gadgets/2023/08/report-apple-is-saving-billions-on-chips-thanks-to-unique-deal-with-tsmc/)
Declinul proporției în care Taiwan domină piața de semiconductoare este inevitabil, deși insula va rămâne dominantă pentru cel puțin încă un deceniu. În 2019, în Taiwan erau fabricate peste 90% dintre plăcile în tehnologii sub 10 nm. Procentajul a scăzut la 70% în 2022 și se estimează că va ajunge la 47% în 2032. În acel an, Statele Unite vor fi a doua putere de producție, cu 30% din piață față de zero astăzi. În timpul acesta, TSMC, a cărui producție era concentrată aproape exclusiv în Taiwan (98% în 2016, 81% în 2023) va deschide centre de producție în alte părți ale lumii. „Prioritatea numărul 1, numărul 2 și numărul 3 este Taiwan”, a declarat C.C. Wei, actualul boss al lui TSMC, care i-a succedat la începutul lunii iunie 2024 lui Mark Liu, cel care preluase în 2018 conducerea companiei. Firma investește acum în producția generației următoare, de 2 nm, pe care planifică să o lanseze în producție în a doua jumătate a lui 2025. În comparație cu N3E, TSMC se așteaptă ca viitoarea tehnologie de 2nm, numită pentru moment N2, să crească performanța cu 10% până la 15% la aceeași putere și să reducă consumul de energie cu 25% până la 30% la aceeași frecvență și complexitate. În ceea ce privește densitatea tranzistorilor, firma își propune o creștere a densității cu 15%, ceea ce reprezintă un gradient bun după standardele actuale.
(sursa imaginii: https://www.cadal.org/publications/articles/?id=15889)
TSMC și celelalte firme ale industriei de semiconductoare din Taiwan trebuie să răspundă și altor provocări. Una dintre ele este consumul de energie. TSMC consumă mai multă energie electrică decât capitala Taipei – 8% din electricitatea produsă pe insulă, care provine încă în proporție de 80% din combustibili fosili. Și totuși, firma a fost prima din Taiwan și printre primele din lume care și-au propus să ajungă la consum energetic zero din surse convenționale în 2050. O altă problemă este lipsa forței de muncă de înaltă calificare. Chiar dacă formalitățile de obținere a unor vize de lucru pentru experți au fost simplificate, puțini dintre ei ajung în Taiwan, și din cauza situației geopolitice, și din cauza salariilor relativ mici față de restul lumii industrializate. Pentru a-și liniști clienții, TSMC a creat și un stoc de rezerve care ar asigura continuitatea livrărilor timp de aproape 3 luni în cazul unei opriri a producției datorate unui conflict militar sau a unei blocade. Cipurile reprezintă pentru Taiwan un ‘scut de siliciu’ (altă metaforă) în cazul unui conflict, dar industria globală, economia, progresul tehnologic și viețile de zi cu zi ale multora dintre locuitorii planetei ar fi serios afectate. Încă un motiv pentru a dori pacea și acționa în această direcție.
(Articolul a apărut iniţial în revista culturală ‘Literatura de Azi’ – http://literaturadeazi.ro/)