Китай: лидер в производстве интегральных схем питания? 

Китайские ИС питания: реальный прорыв или просто громкие заголовки? Разбираемся, где настоящие компетенции, а где пока ещё приходится догонять. Без прикрас, с примерами и болью.

От сделано в Китае к спроектировано в Китае

Раньше, когда говорили про Китай и микроэлектронику, все думали про гигантские фабрики по сборке чужих чипов. Контрактное производство — да, это было наше всё. Но сейчас картина меняется, и меняется быстро. Речь уже не только о пайке, а о полном цикле: от идеи и проектирования интегральных схем (IC design) до готового продукта. Особенно это заметно в нише силовой электроники. Почему именно здесь? Потому что спрос колоссальный: электромобили, ВИЭ, промышленная автоматизация — всё это требует эффективных и компактных решений по управлению энергией.

Но путь этот не был прямым. Помню, лет десять назад многие локальные стартапы пытались скопировать западные топологии, вроде тех же многофазных контроллеров для процессоров. Получалось… с переменным успехом. Часто упирались в элементную базу — свои мощные MOSFET-ы или драйверы для них были слабым местом. Приходилось закупать, а это било по себестоимости и контролю над цепочкой поставок. Это был важный урок: нельзя быть лидером в производстве ИС питания, если ты зависишь от чужих ключевых компонентов.

Сейчас этот разрыв сокращается. Появляются компании, которые ведут разработку комплексно. Вот, к примеру, ООО Шицзячжуан Чжунчжичуансинь Технологии. Если заглянуть на их сайт https://www.zzcxkj.ru, видно, что они не зациклены на чём-то одном. Проектирование интегральных схем у них соседствует с разработкой ПО, продажей силовых электронных компонентов и даже услугами по интеграции систем. Такой холистический подход — это и есть современный тренд. Ты не просто продаёшь чип, ты предлагаешь решение, часть экосистемы. Это уже уровень другой.

Где болит: производственные нюансы и ноу-хау

С проектированием сейчас дела обстоят всё лучше. Есть талантливые инженеры, хорошие CAD-системы доступны. А вот с производством, именно с фабричным техпроцессом для силовых ИС, всё сложнее. Передовые ноды для цифровых чипов — это одно. А специализированные BCD (Bipolar-CMOS-DMOS) процессы, которые критичны для эффективных и надёжных интегральных схем питания, — это другое. Здесь нужно глубокое знание физики полупроводников и годы наработки технологических рецептов.

Крупные игроки, вроде SMIC или Hua Hong, конечно, развивают эти направления, но догнать, условно, Texas Instruments или Infineon по глубине и стабильности процессов — задача не одного года. Это чувствуется на практике. Допустим, разрабатываешь ты высоковольтный драйвер для GaN-транзисторов. На симуляции всё идеально. Отправляешь на изготовление на местной фабрике — и получаешь партию с разбросом параметров, который в спецификацию не вписывается. Приходится десять раз всё перепроверять, вносить поправки в маску, терять время. Опыт, скажем так, приобретается методом проб и ошибок.

Именно поэтому многие, включая ту же ООО Шицзячжуан Чжунчжичуансинь Технологии, часто начинают с менее требовательных к техпроцессу сегментов. Например, с DC-DC преобразователей для потребительской электроники или контроллеров заряда. Здесь можно быстрее выйти на рынок с конкурентоспособным продуктом, отработать цикл, заработать репутацию и капитал для более сложных задач.

Кейс: не самый очевидный успех

Хочется привести пример не из разряда сделали суперчип для суперкомпьютера, а более приземлённый, но показательный. Возьмём рынок электромобилей и зарядной инфраструктуры. Здесь нужны надёжные, эффективные и, что важно, доступные по цене решения. Китайские производители смогли предложить целые семейства ИС для onboard-зарядных устройств (OBC) и модулей управления батареей (BMS).

В чём был фокус? Не в том, чтобы сделать чип с рекордным КПД в 99.5% (хотя и такие есть), а в том, чтобы создать сбалансированное решение: хорошая эффективность в широком диапазоне нагрузок, встроенные функции защиты, удобство для разработчика системы (application engineer) и, конечно, цена. Они отлично прочувствовали потребности своих клиентов — местных автопроизводителей, которым нужно было быстро и дёшево масштабировать производство.

Это и есть та самая рыночная гибкость. Западные компании часто предлагают швейцарские ножи — чипы с огромным набором функций, которые ты используешь на 30%. Китайские же инженеры научились делать отвёртки под конкретную задачу. Меньше кремния, меньше сложности, ниже стоимость. Для массового рынка — идеально. И в этом они стали настоящими лидерами в производстве таких узкоспециализированных, но востребованных ИС.

Проблемы, которые не афишируют

Конечно, не всё так гладко. Есть внутренние вызовы. Первое — это кадровый голод на самом высоком уровне. Инженеров-схемотехников много, но настоящих архитекторов, которые могут предвидеть тренды на 5-7 лет вперёд и заложить их в новую линейку продуктов, — единицы. Их переманивают, за них идёт борьба. Второе — зависимость от импортного EDA-софта. Ситуация с санкциями заставила срочно искать альтернативы, но создать полный, конкурентоспособный инструментарий за пару лет невозможно. Это тормозит.

Ещё один момент — стандартизация и надёжность. В военном и аэрокосмическом сегментах к китайским ИС питания всё ещё относятся с осторожностью. Нужно время, чтобы накопить статистику отказов, пройти сертификации, доказать, что твой чип будет стабильно работать 15 лет в жёстких условиях. Пока здесь доверие зарабатывается с трудом.

Именно поэтому многие компании активно инвестируют в собственные испытательные центры и программы квалификации компонентов. Это долгая и дорогая работа, но без неё о настоящем лидерстве в высоконадёжных применениях можно забыть.

Что в итоге? Взгляд изнутри цеха

Так лидер Китай в производстве интегральных схем питания или нет? Если мерить объёмами и охватом массового рынка — безусловно, да. Они заполонили ниши, которые западные гиганты сочли недостаточно маржинальными, и сделали это эффективно. Они создали полную цепочку создания стоимости — от дизайн-хауса до упаковки и тестирования.

Но если говорить о переднем крае технологий, о самых сложных, высокомаржинальных продуктах, где решающую роль играют не столько стоимость, сколько уникальные характеристики (сверхвысокое быстродействие, работа при экстремальных температурах, беспрецедентная плотность энергии), — здесь Китай пока в роли догоняющего. Силён в тактике, нарабатывает стратегический потенциал.

Компании вроде ООО Шицзячжуан Чжунчжичуансинь Технологии, с их широким спектром услуг от проектирования интегральных схем до технического консультирования, — это как раз показатель зрелости рынка. Они не просто фабрика, они партнёр, который может провести клиента по всей цепочке. Это и есть основа для будущего рывка. Так что заголовки про лидерство не врут, но понимать их нужно правильно: лидерство уже есть, но оно разное для разных сегментов. И процесс эволюции продолжается каждый день, на каждом производственном участке.