Od fabryki w jeden dzień do Spruce Pine: co naprawdę ogranicza moce produkcyjne chipów

Ta różnica nie oznacza, że inżynierowie gorzej wykonują swoją pracę. Chodzi o złożoność. Procesy produkcyjne rosną dziś szybciej, niż poprawia się otaczająca je automatyka. Historia projektu SWIFT opisana przez IEEE Spectrum w numerze z grudnia 2024 roku podaje liczby wprost. SWIFT potrzebował średnio pięciu godzin na ukończenie każdej warstwy procesu. Najszybsze współczesne fabryki potrzebują dziewiętnastu godzin na warstwę. Średnia w branży to trzydzieści sześć.

Bill Harding kierował grupą badawczą ds. produkcji w IBM w East Fishkill w stanie Nowy Jork. W 1970 roku zaproponował w pełni zautomatyzowaną linię waferów, która miała wytwarzać układy scalone w mniej niż dobę. W tamtym czasie chipy pamięci przechodziły zwykle przez dziesiątki ręcznych stanowisk pracy w ciągnącym się miesiącami marszu z przystankami. IEEE Spectrum podaje, że czasu realizacji SWIFT nigdy nie udało się wyrównać.

Współczesnym ograniczeniem nie jest hala fabryki

Dzisiejsze chipy mają znacznie więcej warstw, na waferach wielkości małych pizz, a obróbka jest bardziej złożona. Te czynniki nie wyjaśniają różnicy w pełni, twierdzi IEEE Spectrum. Wskazują jednak na coś, z czym zespół SWIFT nigdy nie musiał się mierzyć. Łańcuch dostaw przechodzi przez jedno małe miasteczko w Karolinie Północnej.

Spruce Pine to miejsce, gdzie działają jedyne na świecie zakłady produkujące ultraczysty kwarc, podaje Tom's Hardware. Wydobywają go tam dwie firmy, Sibelco North America i The Quartz Corp. Kwarc trafia do tygli, w których trzyma się stopiony krzem, gdy wyrasta się z niego sztaby. Czystość ma znaczenie, bo przy temperaturach powyżej 1400 stopni Celsjusza zanieczyszczenia przechodzą do stopu.

Huragan Helene uderzył pod koniec września 2024 roku. Spadło wtedy ponad dwa metry deszczu, drogi zostały odcięte, a mieszkańcy zostali bez prądu. Sibelco potwierdziło wstrzymanie działalności, informowało Tom's Hardware. The Quartz Corp podało, że jest zbyt wcześnie, by ustalić, czy ucierpiał jego zakład produkcyjny. Czytelnicy zaprotestowali w komentarzach. Zwrócili uwagę, że kopalnie leżą w wzgórzach, a nie w miasteczku, i że nie można wykluczyć zalania podziemi przez wody gruntowe.

"Współczesna gospodarka opiera się na jednej drodze w Spruce Pine w Karolinie Północnej" napisał profesor Wharton Ethan Mollick, cytowany przez Construction Physics.

Brian Potter w tekście opublikowanym w Construction Physics w listopadzie 2024 roku sprawdził to twierdzenie i uznał je za częściowo trafne. Tygiel kwarcowy jest niezbędny w większości produkcji półprzewodników, a większość kwarcu pochodzi właśnie ze Spruce Pine. Miasteczko nie jest jednak niezastąpionym filarem. Istnieją alternatywy, pisał, ale każda jest po trochu jeszcze nierozwinięta, nieco gorsza i nieco droższa. Odcięcie Spruce Pine nie zdusiłoby produkcji półprzewodników całkowicie. Oznaczałoby spadek wydajności i wzrost kosztów.

Obietnice zwiększenia mocy produkcyjnych na tle przeszłości

To tło dla obecnej fali zapowiedzi zwiększenia mocy produkcyjnych. Większość z nich dotyczy geografii, nie szybkości. W Malezji wiceminister finansów Amir Hamzah Azizan mówił do CNBC podczas wiosennych spotkań MFW w Waszyngtonie. Powiedział, że kraj ma 13% światowego rynku pakowania, montażu i testowania chipów, zgodnie z lutowym raportem Malezyjskiego Urzędu Rozwoju Inwestycji. Malezja próbuje przesunąć się wyżej w łańcuchu wartości, zamiast konkurować wprost w najbardziej zaawansowanych technologiach.

Indie stawiają na większą stawkę. TechCrunch podał 15 lipca 2026 roku, że New Delhi ogłosiło program wsparcia produkcji telefonów komórkowych o wartości 625 mld rupii (około 6,5 mld dolarów), rozłożony na pięć lat. Zarezerwowało też 1,28 bln rupii (około 13,3 mld dolarów) na krajową produkcję półprzewodników. Chiny odpowiadały za 63% światowej produkcji smartfonów w 2025 roku, wobec 18% Indii, według Counterpoint Research.

Texas Instruments wybrał inną drogę. Rozbudowuje wewnętrzną produkcję półprzewodników mocy z azotku galu. Firma poinformowała 24 października 2024 roku, że produkcja ruszyła w jej zakładzie w Aizu w Japonii, czterokrotnie zwiększając wewnętrzne moce w GaN obok Dallas. Mohammad Yunus z TI powiedział, że firma chce do 2030 roku zwiększyć udział produkcji własnej do ponad 95%.