Что такое полупроводники и как они используются?


Правительство объявило о создании новой комиссии по управлению полупроводниковой промышленностью Великобритании, которую оно описывает как «жизненно важную для современного мира, в котором мы живем».

По всему миру правительства принимают меры, принимают новые законы и тратят огромные деньги на развитие сектора в своих странах.

A CPU socket and motherboard

Давайте подробнее рассмотрим, что такое полупроводники и почему они так важны.

Что такое полупроводник?

В современном производстве есть несколько компонентов, более важных, чем полупроводники, также иногда называемые микрочипами или интегральными схемами.

Они сделаны из крошечных фрагментов исходных материалов, таких как кремний, которые затем изменяются в процессе, называемом легированием, так что иногда они проводят электричество, а иногда нет.

Это позволяет использовать их в качестве электронных переключателей, говорящих на двоичном языке единиц и нулей, который лежит в основе вычислительной обработки.

Несмотря на то, что современные микрочипы невероятно малы, в них может быть столько же транзисторов [миниатюрных полупроводников], сколько во всех камнях Великой пирамиды в Гизе. Это множество единиц и нулей — и огромное количество вычислительной мощности — делают возможным создание продвинутой электронной системы, на которой основывается наша современная жизнь.

Маленькие и мощные полупроводники также невероятно ценны — они лежат в основе отрасли стоимостью 500 миллиардов долларов (401 миллиард фунтов стерлингов), которая, как ожидается, удвоится к 2030 году.

Как они используются?

Полупроводники являются основой современных вычислений, на них опираются такие устройства, как смартфоны и ноутбуки.

Они также присутствуют в маршрутизаторах, коммутаторах и коммуникационной инфраструктуре, которые составляют основу Интернета и обеспечивают глобальную связь.

Когда дело доходит до устойчивости, полупроводники также играют жизненно важную роль. Их можно найти в ветряных турбинах и солнечных фермах.

В здравоохранении они используются в медицинских устройствах и оборудовании, а также в имплантируемых технологиях, таких как кардиостимуляторы и инсулиновые помпы.

Джо Шиен Нг, профессор полупроводниковых устройств в Шеффилдском университете, сказал: «Все современные общества полагаются на полупроводники в своей критической инфраструктуре.

«Один из многих примеров — современные автомобили с электронными системами управления, дистанционными ключами для разблокировки автомобиля, антиблокировочной тормозной системой и камерами заднего вида».

Кто их делает?

В настоящее время Великобритания, США, Европа и Китай в значительной степени зависят от Тайваня в производстве полупроводников.

Тайвань является самым важным местом в мире для их производства из-за Тайваньской компании по производству полупроводников (TSMC), которая обеспечивает более половины мировых поставок, в том числе для AMD, Apple, ARM, Broadcom, Marvell, MediaTek и Nvidia.

Пандемия коронавируса нарушила цепочки поставок, и теперь политика делает то же самое — TSMC в настоящее время вовлечена в так называемые «чиповые войны» между США и Китаем.

После TSMC Samsung в Южной Корее является следующим крупнейшим поставщиком. США пытаются изменить это, тратя колоссальные суммы денег, чтобы заманить производство технологий к своим берегам.

В декабре 2022 года TSMC заявила, что более чем утроит запланированные инвестиции в свой новый завод в США в Аризоне.

Однако в июле было объявлено, что производство было отложено из-за нехватки квалифицированных рабочих.

Европейский союз также принимает участие в этом акте. Европейский закон о чипах предусматривает финансирование в размере 43 млрд евро до 2030 года.

Intel и правительство Германии недавно подписали соглашение, согласно которому американская компания построит завод по производству микросхем в немецком городе Магдебург после того, как Германия обязалась покрыть треть необходимых инвестиций.

Ожидается, что производство начнется через четыре-пять лет.

Чиповая промышленность Великобритании

Великобритания оказалась в ловушке между крупными экономическими зверями, но объявила о шагах по увеличению собственного производства полупроводников.

Ранее в этом году правительство обнародовало национальную стратегию в области полупроводников, которая предусматривает инвестиции в размере до 200 млн фунтов стерлингов к 2025 году и 1 млрд фунтов стерлингов в следующем десятилетии. Критики отвергли эти деньги как «незначительные».

Он также объявил о создании новой руководящей группы, которая будет руководить британской промышленностью, в которую входят эксперты по полупроводникам и другие ведущие деятели отрасли.

Америко Лемос, генеральный директор IQE, британской полупроводниковой компании, основанной в 1988 году, и член экспертной группы, сказал Би-би-си, что первоначальное вливание денежных средств было «важным шагом вперед» и «очень, очень хорошей инвестицией».

Правительство заявило, что группа экспертов посоветует, как стимулировать полупроводниковый сектор Великобритании и повысить устойчивость цепочки поставок отрасли, которая сталкивается с усилением напряженности на мировой арене.

Министр технологий Пол Скалли сказал: «Правильное привлечение и прислушивание к мнению экспертов, занимающихся исследованиями, проектированием и производством полупроводников, имеет важное значение, если мы серьезно относимся к развитию нашего внутреннего сектора, защите нашей национальной безопасности и быстрому внедрению инноваций в британскую экономику. .»


Добавить комментарий