Kína rendelkezik a világ lakosságának 20 százalékával, de a Földünk édesvízkészletének csupán 7 százalékával.  A kínai háztartások 1980 és 2010 közötti vízfogyasztása 11-szeresére, az ipari szektoré pedig háromszorosára nőtt.

De az egy főre jutó ivóvíz mennyisége Kínában a világátlagnak csak a negyede. Eközben egy 2015-ös tanulmány megállapította, hogy ország talajvizeinek 80 százaléka szennyezett mérgező fémekkel és egyéb szennyezéssel, ami alkalmatlanná teszi az emberi fogyasztásra.

Elképesztő vízigény

Márpedig egyetlen mobiltelefon gyártásához 11 360 liter víz szükséges – beleszámítva a fémek kibányászását, a csomagoló- és ragasztóanyagokat és végül a szennyezőanyagok eltávolítását. Ez a mennyiség 10-szerese az egy főre eső vízfogyasztásnak Kínában.

A félvezetők gyártása különösen vízigényes. Egyetlen 30 centiméteres, integrált áramköri lemez gyártása 7570 liter vizet igényel.  A chipek öblítéséhez ugyanis ultratiszta víz (UPW) szükséges a szennyezés (ionok, szilikon, stb.) eltávolítására.

A vetélkedés új dimenziója

Márpedig a félvezető lett az USA és Kína közötti geopolitikai vetélkedés egyik kulcsterülete. Ha az adat lett századunkban olyan stratégiai termék, mint korábban az olaj, és a mesterséges intelligencia (AI) az új elektromosság, akkor joggal tekinthetők a félvezetők globális nyersanyagoknak.

Jelenleg Kína csupán a világ félvezető-eladásainak 7,6 százalékáért felel. De 2014 és 2030 között 150 milliárd dollárt tervez befektetni ebbe a szektorba, ami Nyugaton egyfajta „Szputnyik-pillanathoz” hasonlítható félelmet váltott ki.  De hiába az óriási befektetés, ha Kínának nem áll rendelkezésre megfelelő mennyiségű víz, különösen azokon a területeken, ahol a félvezetőgyártás koncentrálódik.

Az Egyesült Államok viszont nemzetbiztonsági kockázatokat lát a kínai félvezetőipar megerősödésében, mivel a kínai cégeknek át kell adniuk tudásukat a néphadseregnek (PLA). A Trump-kormányzat ezért akadályozta meg, hogy a Huawei amerikai félvezetőket vásároljon. Ugyanilyen megfontolásból az amerikai kereskedelmi minisztérium korlátozta a kínai Semiconductor Manufacturing International Corporation (SMIC) nevű vállalat amerikai szoftver- és részegység-vásárlásait.

A Biden kormányzat egyrészt kibővítette ezen korlátozások körét a kínai cégeknél, másrészt a hazai képességek megerősítését is célul tűzte ki. Idén júniusban a szenátus által jóváhagyott új törvény 50 milliárd dollárt irányított át az amerikai félvezetők fejlesztésének támogatására, amelyt Biden elnök szükségesnek nevezett ahhoz, hogy az USA megőrizze előnyét „évszázadunk versenyében”.

A méret a lényeg

A kínai lemaradást jól jelzi a nanométerversenyben betöltött pozíció. A chipfejlesztés nagy kérdése, hogy hogyan lehet minél több tranzisztort minél kisebb helyre felvinni, erre szolgál a fotolitográfia is. Manapság a legfejlettebb tömeggyártott chipek 5 nanométeres technológiával készülnek, ezek legyártására csak a Samsung és a tajvani TSMC képes. A következő lépcsőfok a 3 nanométer, amelynek tömeggyártását a tajvani cég 2022 második felében tervezni megkezdeni. A konkurenciából az Intel jár még 10 nanométer alatt, a Toshiba 12-nél tart.

Ezzel szemben az SMIC a legtöbb chipjéhez 28 nanométeres, a legfejlettebb darabjaihoz 14 nanométeres technológiát használ, amelyet a Samsung és a TSMC 2014-ben kezdett el alkalmazni. A Nikkei japán üzleti lap szerint az SMIC próbálkozik teljesen hazai, amerikai technológiától mentes gyártással is, egyelőre 40 nanométerig jutottak el, és három éven belül terveznek 28 nanométeres hazai chipeket gyártani. Ez több mint tízéves lemaradást jelent – nem véletlen, hogy a HiSilicon chipjeit eddig nagyrészt a TSMC gyártotta. Egy másik kínai cég, a HSMC idénre ígérte, hogy eljut a 7 nanométerig, de ez olyannyira nem sikerült, hogy időközben a csőd szélére kerültek.

Megint a tajvani kérdés

Tavaly a TSMC felelt a legfejletteb chipek 92 százalékáért. A Huawei-re vonatkozó amerikai szabályozás után a tajvani cég felfüggesztette a vásárlásait a kínai cégtől és beleegyezett abba is, hogy Arizona szövetségi államban egy új gyárat húzzon fel. Mindez nem független attól, hogy Kína - amely Tajvant saját tartományának tekinti -, az utóbbi időben növelte a katonai nyomást a szigetország ellen.

(Káncz Csaba szerzői oldala itt érhető el.)