Sciencemag.cz
Doporučujeme
Když se v srpnu roku 2020 americký torpédoborec plavil dál na jih, celý svět si teprve začínal uvědomovat, že je závislý na polovodičích, a tudíž i na Tchaj-wanu, kde se vyrábí čipy zajišťující třetinu nového výpočetního výkonu, který každý rok využíváme.10 Tchajwanská TSMC produkuje skoro všechny nejvyspělejší čipy na světě.11 Když v roce 2020 udeřil covid, ovlivnil i čipový průmysl. Některé továrny dočasně zavřely. Nákupy čipů do automobilů se propadly. Velká část světa se připravovala na práci z domova, poptávka po čipech do osobních počítačů a datových center proto naopak ještě vzrostla. V průběhu roku 2021 došlo k sérii nešťastných událostí. Vypukl požár v japonské továrně na polovodiče a přes Texas, americké centrum výroby čipů, se přehnaly ledové bouře. K tomu se přidaly další lockdowny v Malajsii, kde se mnoho čipů kompletuje a testuje, což celou situaci ještě zhoršilo. Mnoho odvětví daleko od Silicon Valley se náhle začalo potýkat s kritickým nedostatkem čipů. Velké automobilky od Toyoty po General Motors musely na celé týdny zastavit výrobu,12 protože se jim nedařilo získat polovodiče. Kvůli nedostatku i těch nejjednodušších čipů se zavíraly továrny na opačné straně zeměkoule. Vypadalo to jako dokonalý obrázek selhávající globalizace.
Političtí lídři v USA, Evropě a Japonsku se nad polovodiči po desetiletí moc nepozastavovali. Stejně jako my si pod pojmem technologie představovali vyhledávače a sociální sítě, nikoliv křemíkové destičky. Když se Joe Biden a Angela Merkelová ptali, proč jejich automobilky nevyrábějí, odpověď spočívala v neuvěřitelně složitých dodavatelských řetězcích polovodičových součástek. Takový typický čip může mít design podle plánů firmy Arm, která působí ve Velké Británii a má japonské vlastníky. Pracuje na něm tým inženýrů z Kalifornie a Izraele, který používá software z USA. Když je návrh čipu hotový, pošle se do zařízení na Tchaj-wanu, které nakupuje ultra čisté křemíkové destičky a speciální plyny z Japonska. Design je přenesen na křemík pomocí nejpřesnějších strojů na světě, které dokáží leptat, nanášet a měřit vrstvy materiálů o tloušťce několika atomů. Tyto stroje produkuje pět hlavních společností – jedna je nizozemská, jedna japonská a tři kalifornské – a bez nich nejvyspělejší čipy prakticky nelze vyrobit. Poté se čip zapouzdří a otestuje, často v jihovýchodní Asii, načež se pošle do Číny, kde se stane součástí telefonu nebo počítače.
Pokud dojde k narušení jediné etapy výroby polovodiče, ohrozí to přísun nového výpočetního výkonu pro celý svět. V době umělé inteligence často slýcháme, že data jsou novou ropou. Ve skutečnosti nás však neomezuje dostupnost dat, ale výpočetní síla. Existuje konečný počet polovodičů, jež mohou ukládat a zpracovávat data. Jejich výroba je neskutečně složitá a otřesně nákladná. Ropu lze koupit z mnoha zemí, ale výroba čipů závisí na řadě „úzkých hrdel“, jako jsou nástroje, chemikálie a software, které často vyrábí jen hrstka společností, a někdy dokonce jen jedna. Žádná jiná součást ekonomiky není tak moc závislá na tak malém počtu firem. Čipy z Tchaj-wanu každoročně představují 37 procent nového výpočetního výkonu a 44 procent všech paměťových čipů na světě vyrábějí dvě korejské firmy.13 Nizozemský podnik ASML staví 100 procent strojů na extrémní ultrafialovou litografii, bez nichž nejlepší čipy prostě vyrobit nejde. Asi 40procentní podíl organizace OPEC na světové produkci ropy oproti tomu najednou nevypadá až tak působivě.
Globální síť firem, která každý rok vyprodukuje bilion čipů na úrovni nanometrů, je triumfem na poli efektivity, zároveň se však jedná o ohromnou slabinu. Komplikace během pandemie nám jen nastínily, co by s globální ekonomikou mohlo udělat jediné nešťastně umístěné zemětřesení. Tchaj-wan leží na zlomové linii, kde ještě v roce 1999 došlo k otřesům o síle 7,3 Richterovy stupnice. Výroba se naštěstí zastavila jen na několik dní, ale je jen otázkou času, než Tchaj-wan zasáhne ještě silnější zemětřesení. Ničivé otřesy by mohly postihnout také Japonsko, které vyrábí 17 procent světových čipů, nebo Silicon Valley, kde dnes sice moc čipů přímo nevzniká, ale staví se tu klíčové stroje pro jejich výrobu, a to v závodech, které stojí na zlomu San Andreas.
Pohyby, jež dnes dodávky polovodičů ohrožují nejvíce, však nemají původ ve střetech tektonických desek, ale ve střetech velmocí. Zatímco Čína a Spojené státy bojují o nadvládu, Washington i Peking usilují o kontrolu nad budoucností výpočetní techniky – a tato budoucnost je do děsivé míry závislá na malém ostrově, který Peking považuje za svou vzbouřenou provincii a který se Amerika zavázala bránit silou.
Vzájemná propojenost čipového průmyslu v USA, Číně a na Tchaj-wanu je nesmírně komplexní. Dokonale to ilustruje člověk, který založil TSMC, společnost, která do roku 2020 považovala za své dva největší zákazníky americký Apple a čínský Huawei. Morris Chang se narodil v kontinentální Číně, za druhé světové války vyrůstal v Hong Kongu, vzdělání získal na Harvardově univerzitě, MIT a na Stanfordově univerzitě. Jako zaměstnanec firmy Texas Instruments v Dallasu pomáhal vybudovat americký čipový průmysl v jeho začátcích, měl prověrku na stupeň přísně tajné,14 aby mohl vyvíjet elektroniku pro americkou armádu, a udělal z Tchaj-wanu centrum světové výroby polovodičů. Někteří zahraničněpolitičtí stratégové v Pekingu a Washingtonu sní o oddělení technologických odvětví obou zemí, ale mimořádně efektivní mezinárodní síť designerů čipů, dodavatelů chemikálií a výrobců obráběcích strojů, kterou lidé jako Chang pomohli vybudovat, nelze snadno rozvázat.
To ovšem platí, pouze pokud nedojde k nějaké katastrofě. Peking opakovaně odmítl vyloučit možnost, že provede invazi na Tchaj-wan, aby jej „znovusjednotil“ s kontinentální Čínou. Aby se však kvůli polovodičům světovou ekonomikou prohnala tlaková vlna, nemuselo by se stát nic tak dramatického jako invaze s vyloděním. I částečná čínská vojenská blokáda by odstartovala ohromné problémy. Jediný raketový útok na nejmodernější zařízení společnosti TSMC na výrobu čipů by mohl snadno způsobit škody za stovky miliard dolarů, pokud by se sečetla zpoždění ve výrobě telefonů, datových center, automobilů, telekomunikačních sítí a dalších technologií.
Že se světová ekonomika stala rukojmím v jednom z nejnebezpečnějších politických sporů, vypadá jako velmi závažný problém. Vysoká koncentrace výroben moderních čipů na Tchaj-wanu, v Jižní Koreji a na dalších místech východní Asie však není náhodná. Vzdálené dodavatelské řetězce, na které se dnes spoléháme, vytvořila řada promyšlených rozhodnutí vládních úředníků a vedoucích pracovníků firem. Výrobce čipů, kteří hledali levné pracovníky do továren, do Asie přilákala velká nabídka levné pracovní síly. Vlády a korporace v regionu využívaly offshorové montovny čipů k tomu, aby se seznámily s pokročilejšími technologiemi, a nakonec si je osvojily. Washingtonští odborníci na zahraniční politiku přijali složité dodavatelské řetězce jako nástroj pro provázání Asie se světem vedeným Amerikou. Neúprosná poptávka kapitalismu po ekonomické efektivitě zapříčinila konstantní tlak na snižování cen a na konsolidaci firem. Stabilní tempo technologických inovací v jádru Moorova zákona vyžadovalo stále komplexnější materiály, stroje a procesy, které bylo možné dodávat a financovat pouze skrze globální trhy. Naše obrovská poptávka po výpočetním výkonu navíc stále roste.
Tato kniha vznikla z bádání v historických archivech na třech kontinentech od Tchaj-peje po Moskvu a z více než stovky rozhovorů s vědci, inženýry, generálními řediteli a vládními činiteli. Její tezí je, že polovodiče utvářely svět, ve kterém žijeme, a určují podobu mezinárodní politiky, strukturu světové ekonomiky a rovnováhu vojenských sil. Čip je sice to nejmodernější zařízení na světě, má však složitou a spornou historii. Na jeho vývoji se podílely nejen korporace a spotřebitelé, ale také ambiciózní vlády a jejich vojenské cíle. Abychom pochopili, jak se stalo, že náš svět závisí na trilionech tranzistorů a na malé skupince nenahraditelných společností, musíme se nejprve podívat na počátky křemíkového věku.
úryvek z knihy
Chris Miller
Čipové války: Boj o nejdůležitější technologii na světě
Argo a Dokořán 2024
O knize na stránkách vydavatele
