Baggrund
Læsetid: 10 min.

USA og Kinas rivalisering kan måles i nanometer: Mikrochips er nøglen til fremtidens teknologiske dominans

Mikrochips er vanskelige at fremstille. Kinas mangel på ekspertise på området er en svaghed, som USA formår at udnytte ved at isolere og udelukke Kina fra de globale produktionskæder. Men kan det overhovedet lade sig gøre at skærme et land på Kinas størrelse fra den viden, det ønsker at opnå?
Kinesiske virksomheder kan godt fremtstille hukommelseschips og kommunikationschips, som her chips til walkie-talkier. Men de specialiserede mikrochips har Kina ikke den fornødne ekspertise til at producere. Og det er et problem i konkurrencen med USA.

Kinesiske virksomheder kan godt fremtstille hukommelseschips og kommunikationschips, som her chips til walkie-talkier. Men de specialiserede mikrochips har Kina ikke den fornødne ekspertise til at producere. Og det er et problem i konkurrencen med USA.

Song Weiwei

Udland
12. oktober 2020

1.886 milliarder kroner. For så mange penge importerer kinesiske selskaber hvert år de mikrochips, der populært sagt udgør hjernen i alt fra mobiltelefoner og computere til datacentre og netværksforbindelser. Kina besidder ikke selv den teknologiske formåen til at fremstille mikrochippene, og hvad der førhen var et spørgsmål om udbud og efterspørgsel, er nu en afgørende faktor for styrkeforholdet mellem USA og Kina.

Teknologien, der i sin fysiske form måles i nanometer, er i den grad genstand for storpolitik. Det land, der er førende inden for avanceret forskning, design og fremstilling af mikrochips, er langt foran i det globale kapløb om at implementere fremtidens teknologier som 5G, kunstig intelligens og kvantecomputere. USA har i dag et solidt forspring.

Derfor blev det af brancheanalytikere beskrevet med metaforer som ’et kvælertag’ og ’en dødsdom’, da USA lukkede for tilførslen af komponenter og software udviklet med amerikansk teknologi til den kinesiske techgigant Huawei.

Huawei overhalede i forrige måned Samsung som klodens største producent af smartphones og var i forvejen den største leverandør af teleudstyr – blandt andet til den næste generation af lynhurtigt 5G-internet.

Det teknologiske kvælertag handler først og fremmest om mikrochips. Huawei er dybt afhængig af udenlandsk teknologi i de mest avancerede chips, og her er amerikansk teknologi stort set umulig at komme udenom.

Den afhængighed har præsident Donald Trump vist sig at være parat til at udnytte. Det er i første omgang gået ud over Huawei, men det stopper langtfra der. Forrige weekend satte Trump-administrationen et nyt stød ind ved at indføre eksportrestriktioner mod Kinas største chipproducent. Metoden kan bedst beskrives som »strategisk krigsførelse«, lyder det fra Danmarks tidligere departementschef i Udenrigsministeriet, Jørgen Ørstrøm Møller.

»Teknologi er afgørende for stormagtsstatus, fordi andre lande nødsages til at knytte sig til en teknologi, der giver dem adgang til at kommunikere, og som kun et fåtal af stormagter kan levere. Det er et spørgsmål om at skabe interessesfærer gennem teknologi, som klientlande er nødt til at besidde,« forklarer han.

Adgang til teknologi har fra starten været et centralt element i den handelskrig, USA startede i 2018. Men USA’s mange tiltag med tariffer og sanktioner har til tider virket kaotiske og tilfældige. Senest har Trump-regeringen – der er i højeste valgkampsberedskab – forsøgt at hindre adgangen til de kinesiske mobilapplikationer WeChat og TikTok i USA.

Alligevel tegner der sig i dag en overordnet og mere langsigtet strategi på tværs af politiske skel i Washington, vurderer Adam Segal, direktør for Cyberspace Policy Program ved Council on Foreign Relations.

»Denne politik tager udgangspunkt i at begrænse strømmen af teknologi til Kina, omstrukturere globale forsyningskæder og investere i nye teknologier derhjemme. Selv en ny amerikansk administration vil sandsynligvis ikke afvige fra disse grundlæggende principper,« skriver han i Foreign Affairs.

Kinesiske modtræk

Det er en udvikling, der i høj grad er blevet bemærket i Kina. Kommunistpartiet har længe haft som målsætning at gøre Kina til en teknologiførende nation og at flytte landet væk fra den lavere ende af produktionskæden.

Set fra Beijing er målet om at genrejse den kinesiske nation og indtage en central plads i verden tæt forbundet med viden og teknologi. Men præsident og partichef Xi Jinping lægger ikke skjul på, at partiets ambitioner står over for alvorlige udfordringer.

Ifølge den kinesiske leder undergår verden for tiden forandringer, der ikke er set i et århundrede. Forandringer, der bliver accelereret af coronapandemien.

USA’s fjendtlighed og en mindre globaliseret verdensøkonomi gør, at Kina må se mere indad og blive mindre afhængig af andre, forklarede Xi Jinping forleden. Det skete på et politisk møde i Beijing med fokus på Kinas næste økonomiske femårsplan, der træder i kraft næste år. En bemærkelsesværdig udtalelse fra lederen af et land, der mere end noget andet har lukreret på globaliseringens økonomiske drivkraft.

I lyset af den amerikanske strategi har Xi Jinping med stadigt større alvor understreget nødvendigheden af kinesisk innovation og udvikling af egne kerneteknologier. Senest slog han den pointe fast i en tale adresseret til førende kinesiske forskere og eksperter.

»Nogle kritiske kerneteknologier er underlagt kontrol af andre, og nogle kritiske komponenter, dele og råmaterialer er afhængige af import,« advarede den kinesiske leder, der havde et patriotisk budskab med til den kinesiske forskerelite:

»Videnskab har ingen grænser, men videnskabsfolk har moderlande«.

Kina er ikke Sovjet

Af alle de teknologier Kina stræber efter at tilegne sig, står evnen til at fremstille avancerede mikrochips højest på ønskelisten. Den kinesiske stat poster enorme beløb i at udvikle en industri, der kan gøre landet selvforsynende på området.

Sidste år oprettede Beijing en fond på 185 millarder kroner, der skal støtte den kinesiske chipindustri, mens en række politikker blev rullet ud sidste måned, herunder skattefordele, forsknings- og udviklingsstøtte og incitamenter, der skal få internationale selskaber i sektoren til at flytte til Kina.

Tidligere har den kinesiske regering i industriplanen kaldet Made in China 2025 øremærket 767 milliarder kroner til at styrke chipfremstilling med det mål selv at kunne producere 70 procent af alle de chips, der er behov for på landsplan. Det er meget muligt, at ambitionerne bliver skruet yderligere i vejret i den kommende femårsplan.

Inden for en lang række industrier har Kina på kort tid haft held med at lukke eller mindske den teknologiske afstand til verdens udviklede nationer. Spørgsmålet er nu, om Kina med al sin statsstyring og økonomiske tyngde kan lukke hullet helt inden for en sektor, der er blandt de mest avancerede overhovedet.

Ifølge Jørgen Ørstrøm Møller er der ikke noget i historien, der tyder på, at USA vil lykkes med at stække de kinesiske ambitioner. Det er ikke første gang, at metoden med at afskære en rival eller fjendes essentielle teknologiforsyninger bliver forsøgt – og det plejer ikke at virke, påpeger han.

Som eksempel fremhæver han, hvordan USA under Anden Verdenskrig blev opmærksom på, at Nazityskland havde en sårbar forsyningskæde af kuglelejer til brug i tanks, fly og andre krigsmaskiner. Mange af kuglelejerne kom fra Sverige og Schweiz og resten fra en enkelt by i Tyskland. Det lykkedes de allierede at presse svenskerne og schweizerne til at stoppe eksporten, og i  1943 gennemførte de allierede et stort luftangreb rettet mod den tyske produktion. Det var dog ikke nok til at udslette hele den tyske kapacitet, og nazisterne var efterfølgende hurtige til at sprede deres fabrikker ud over et større geografisk område.

Et andet verserende argument med rod i historien er, at USA med sin strategi pålægger Kina så store økonomiske omkostninger, at det vil få styret til at vakle. På samme måde som våbenkapløbet mellem USA og Sovjetunionen under Den Kolde Krig var med til at udhule den sovjetiske statsøkonomi og destabilisere hele imperiet.

»Det lykkedes med Sovjetunionen, fordi det som land var økonomisk langt svagere end USA,« siger Jørgen Ørstrøm Møller.

»Det kan ikke lykkes over for Kina, fordi det som land er økonomisk stærkt og blandt verdens største kreditorer, hvor USA er verdens største debitor.«

Den tidligere danske topdiplomat, der de seneste mange år har arbejdet med at analysere internationale forhold for tænketanken ISEAS i Singapore, tror derfor, at Kina vil finde en vej uden om de amerikanske restriktioner, og før eller siden overhale USA inden for chipfremstilling.

Ikke som andre teknologier

Spørgsmålet er, hvor stor værdi historiske paralleller har for den aktuelle rivalisering. Blandt branchekendere er vurderingen, at Kina får mere end svært ved at nå op på siden af de førende nationer. Det har Kina haft som målsætning i årtier, men til trods for fremskridtene er der lang vej endnu. Ifølge amerikanske CNBC vurderer analysefirmaet Morningstar Equity Research, at det ikke er sandsynligt, at Kina bliver selvforsynende inden for de næste ti år, mens analytikerne i finanshuset Sanford C. Bernstein & Co. anser det som umuligt at femstille mikrochips uden amerikansk teknologi. Det findes der flere forklaringer på, fortæller John Strand, direktør for Strand Consult, der blandt andet rådgiver teleselskaber.

»Selve fremstillingen er en meget specialiseret proces, der kun kan læres ved at opbygge kompetencer over mange år. Det har Kina prøvet i mange årtier uden held. Det kræver ikke kun viden, men et helt økosystem hvor der er et samspil mellem dem, der laver chips, og dem, der laver resten af produktet. Det er der i lande som USA, Japan, Sydkorea og Taiwan, hvor rigtig mange mennesker er involveret, og hvor industrien og universiteterne supplerer hinanden,« siger han.

Der findes som udgangspunkt tre forskellige typer chips. Hukommelseschips, der er forholdsvis basale og lavteknologiske. Kommunikationschips, der ofte bruges til at håndtere signaler, så en mobiltelefon for eksempel kan gå på internettet. Den sidste type er de mest avancerede såkaldte specialiserede chips.

Den fysiske fremstilling af en dybt avanceret chip er ikke meget dyrere end fremstillingen af en lavteknologisk variant, men den er typisk den mest værdiskabende komponent i telefonen, computeren eller hvad den nu måtte ende i.

For chipdesignerne er opgaven at få så mange funktioner ned på så lidt plads som muligt for at øge værdien af chippen og slutproduktet.

Når kinesiske selskaber over årene er blevet dygtige til for eksempel at fremstille elektronik, skyldes det i høj grad, hvad der i mangel af et dansk begreb kaldes reverse engineering. Det vil sige en teknik, hvormed man skiller et produkt ad og tillærer sig den bagvedliggende teknologi ved at studere komponenterne. Den fremgangsmåde virker bare ikke på mikrochips.

»Det fascinerende ved industrien er, at man kan lave reverse engineering på softwaren i en mobiltelefon eller på en vaskemaskine eller noget andet hardware. Det er kineserne rigtig gode til. Det kan man bare ikke med chips. De består af mikrobaner på små nanokort – vi snakker tusindedele af en millimeter,« siger John Strand.

Amerikansk forspring

Når USA i dag har en dominerende rolle i industrien, skyldes det, at amerikanske virksomheder ejer en stor del af de specialiserede maskiner og den software, innovation og de patenter, der udgør fundamentet for teknologien. USA har så at sige været med fra starten.

Det er ikke for ingenting, at Silicon Valley er opkaldt efter stoffet silicium. Det var en teknologisk revolution, da amerikanske forskere i 1947 opdagede, at silicium kunne anvendes som et såkaldt halvledende materiale. Opfindelsen gjorde det muligt at lave computerkredsløb i miniatureformat.

De første amerikanske patenter på mikrochipteknologi blev optaget i løbet af 1950’erne. Den teknologiske udvikling på området gik så hurtigt, at stifteren af den amerikanske chipgigant Intel, Gordon More, for 50 år siden kom med en forudsigelse, der siden har været kendt som Mores Lov.

Den foreskriver, at antallet af transistorer, der kan være på de mest avancerede chips, vil fordobles hvert andet år. Det har stort set holdt stik siden, hvilket er en af forklaringerne på de kinesiske udfordringer. Kombinationen af de tekniske krav og den konstant høje udviklingsgrad gør, at barrieren for at komme ind i branchen er usædvanlig høj.

Dertil kommer, at få brancher er mere fragmenterede – eller globaliserede – end chipindustrien. Og at amerikansk teknologi indgår i de fleste led. Og jo mere avanceret fremstillingsprocessen er, desto vanskeligere er det at udskifte et stykke udstyr, materiale eller kemikalie, fordi hver komponent i produktionskæden er dybt specialiseret og omhyggeligt designet til at sikre maksimal effektivitet og ydeevne.

Nye amerikanske restriktioner

I dag bliver hovedparten af verdens mikrochips fremstillet i Asien. Verdens største producent er taiwanske Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, der til daglig blot kaldes TSMC. TSMC’s mest specialiserede fabrikker kan lave mikrochips helt ned til fem nanometer.

Selskabet er som en konsekvens af Trump-regeringens politik stoppet med at levere chips til Huawei. Samtidig har TSMC annonceret investeringer på 75 milliarder kroner i produktionsfaciliteter i USA. Det er alt sammen rigtig dårligt nyt for de kinesiske forhåbninger.

»Kina kan fremstille de lavteknologiske chips, men for at komme ind på markedet for de mest avancerede chips kræver det enormt mange eksperter og ingeniører, og man kan altså ikke bare gå ud i verden og sige, at vi vil gerne have flere hundredtusinde højtuddannede akademikere. De folk sidder i dag i store internationale virksomheder,« vurderer John Strand.

Kinas største chipproducent, Semiconductor Manufacturing International Corporation (SMIC), er i dag i stand til at lave mikrochips på 14 nanometer. Selskabet er ligesom Huawei dybt afhængig af amerikansk teknologi.

Forrige uge blev SMIC tilføjet den efterhånden lange liste af kinesiske virksomheder, der er underlagt amerikanske eksportrestriktioner. Det sker med den begrundelse, at der er en »uacceptabel risiko« for, at amerikansk teknologi anvendt i de kinesiskproducerede chips kan blive brugt til militære formål.

Den kinesiske avis Global Times, der hører under Folkets Dagblad, skrev efterfølgende på lederplads, at Kina er tvunget til »at knuse amerikanske forsøg på at kvæle Kinas teknologiske udvikling«. Fra Huawei til SMIC står det kinesiske folk over for en langvarig kamp mod højteknologisk undertrykkelse, der ledes af USA, skriver avisen.

Følg disse emner på mail

Vores abonnenter kalder os kritisk,
seriøs og troværdig.

Få ubegrænset adgang med et digitalt abonnement.
Prøv en måned gratis.

Prøv nu

Er du abonnent? Log ind her

Kristoffer Andersen

Både chip-design og chip-produktion er meget tunge felter. Men produktionen skulle da vist være det tungeste og dyreste..?
Så svært faktisk, at angiveligt er der kun to selskaber der konkurrerer på fronten ift. nanometer: TSMC og Intel.
Jeg faldt for nyligt over et blogindlæg fra Poul Henning Kamp hvor han delte at amerikanerne (Intel) er noget bagud ift konkurrenterne fra Taiwan (TSMC).
https://www.version2.dk/blog/moores-forbandelse-1091012
Så jeg synes at der mangler besvarelse af et væsentligt spørgsmål her: Hvordan (om) Trump kontrollerer teknologi og knowhow der ligger i et Taiwanesisk firma -- som godt nok er børsnoteret på NYSE og sikkert har hovedsageligt amerikanske ejere -- men alligevel..?

Det undrer også mig at Trump har indflydelse på skærme til huawei, som heller ikke er amerikanske, men det er et smart træk af amerikanerne, huawei var i gang med fuldstændig at jævne iphone og resten af banden med jorden.
Det er slut nu.

Kristoffer Andersen @ Det skyldes at alt den teknologi TSMC baserer sig på, er amerikansk ejet. Det er jo ikke en tilfældighed, at de eneste lande som har kompetence udi området, foruden USA, er USAs tætteste allierede i Asien. Det er teknologi, som de har fået overført fra USA. Og det hele er stadig baseret på amerikansk teknologi og patenter, med dertilhørende tæt samarbejde med amerikanske universiteter (foruden det amerikanske forsvar) omkring de næste trin i udviklingen.

Intel er i øvrigt ikke så langt efter TSMC at det gør noget. De har haft store udfordringer med deres 10nm (nm = nanometer) node, som svarer til TSCMs 7nm node (de opgør opmålingen af nm forskelligt, derfor ligheden). De regner dog stadig med at lande deres egen 7nm node sidst i 2021, hvilket svarer nogenlunde til hvornår TSMC vil have 5nm klar til egentlig produktion. Og de to noder svarer så igen til hinanden. Årsagen til forskellen i opmåling er vistnok, at TSMCs målinger tager udgangspunkt i, hvilken tykkelse i nm de mindste kredsløb i de chips de producerer kan have, mens Intel regner ud fra en gennemsnitlig tykkelse i nm.

Jeppe Lindholm

Californiske Nvidia har netop købt Japanske ARM med hovedsæde i Storbritanien. ARM er nok den mest betydningsfulde Microchip designer i verden. Deres patenterede design anvendes i stort set alle smartphones, tablets, chromebooks, en stigende andel Windows enheder og inden for de kommende 2 år hele Apples produkt serie lige fra iPhone til Macbooks, og iMac's. ARM begynder også så småt deres entre i servere og dermed datacentre verden over.

Med et amerikansk opkøb af ARM og med Intel og AMD i amerikansk besiddelse sidder USA stort set på al chip teknologi af betydning i verden.

Kineserne er ganske enkelt tvunget til at investere massivt i at få deres eget design, samt produktion af CPU chips op at køre. Fremtindens afgørende nøgle teknologi.

Og EU? Vi risikerer at sakke håbløst bagud i den højteknologiske verden. Lidt røstende, hvor lidt der bevæger sig i det digitale EU.

Lidt pudsigt at Huawei gerne må sælge bærbar pc, det kunne måske være fordi de ikke sælger så mange af dem.

Jens Mose Pedersen

Alene det at TMSC som er den fabrik i verden som har den største ekspertise i at lave avancerede micro chip ligger på Taiwan, kunne være grund nok for Kina til at ville erobre/overtage/presse Taiwan.
En oplagt chance er jo at gøre det lige nu hvor USA er totalt lammet af valgkamp og den uduelige Trumps handlinger.
Lad os alle håbe at Kina trods alt ikke prøver at gribe chancen.

Rolf Czeskleba-Dupont

Blik-chips eller mikro-chips?
Informations Asien-korrespondent Lasse Karner beskriver den 12.10. Kinas underlegenhed over for USA, hvad angår specielle mikro-chips. Det minder mig om en østtysk forsker, Hans Roos, der også var medlem af DDRs Videnskabernes Akademi, som fortalte mig i begyndelsen af 1980erne, hvor meget Østblokken dengang var bagud Vesten. Forskellen i dag mellem kinesiske og USA's chip-producenter opgiver Karner til at være cirka 1 til 3, hvad angår antallet af informations-forbindelser, der kan rummes på en kvadratcentimeter. Og det vurderes som værende uoverkommeligt stort for kineserne foreløbigt. Men denne forskel er ingenting i forhold til, hvordan Østblokken haltede bagefter. Som den østtyske forsker fortalte, var deres chips mere end tusind gange bagefter. I Østtyskland talte man efter murens fald da også om, at deres chips lignede deres blik-mønter (blik-chips). Mon ikke Kina er teknologisk også på dette område på spring, uden at Trump kan stoppe dem?
(indlægget blev afvist af debatredaktionen, derfor forsinket)