Роль Канады в индустрии полупроводников и цепочке поставок

Канада соревнуется с другими странами за звание ключевого игрока в секторе полупроводников, предпринимая стратегические шаги на глобальном рынке полупроводников. С инвестициями, превышающими 150 миллионов долларов, инициативами вроде сети FABrIC и акцентом на критически важных минеральных ресурсах, страна укрепляет свои возможности в области проектирования, производства и исследований. Канадский опыт в области передовых упаковочных технологий, MEMS и составных полупроводников соответствует растущему мировому спросу. Узнайте, как эти разработки позиционируют Канаду как важного участника цепочки поставок полупроводников, стимулируя инновации и обеспечивая ее место в этом высококонкурентном секторе.

Индустрия полупроводников является основой современных технологий. Осознавая ее критическую важность, Канада прилагает усилия для утверждения себя на глобальном рынке полупроводников. Сосредоточив инвестиции, внедряя инновационные инициативы и используя свои сильные стороны, страна стремится занять твердые позиции в этой ключевой отрасли.

Недавние инвестиции и стратегические инициативы

В последние годы правительство Канады совершило значительные инвестиции для укрепления индустрии полупроводников.

Сеть FABrIC компании CMC Microsystems: В июле 2024 года правительство объявило о вложении 120 миллионов долларов через Фонд стратегических инноваций для поддержки CMC Microsystems в создании сети по производству интегрированных компонентов для периферии интернета (FABrIC). Эта инициатива направлена на создание всеканадской сети, объединяющей заинтересованные стороны для поддержки проектирования, производства и коммерциализации полупроводников и технологии интеллектуальных датчиков. В течение следующих пяти лет от FABrIC ожидается создание примерно 325 высококвалифицированных рабочих мест и сохранение оценочно 440 рабочих мест по всей Канаде. 

Вызов в области полупроводников и финансирование CPFC: В феврале 2022 года правительство запустило Вызов в области полупроводников, выделив 150 миллионов долларов через Фонд стратегических инноваций для инвестирования в проекты, улучшающие экосистему полупроводников Канады. Кроме того, было инвестировано 90 миллионов долларов в Канадский центр фотонной фабрикации Национального научного совета Канады (CPFC) для модернизации оборудования и повышения его способности справляться с возрастающей сложностью передовых технологий. 

Инвестиции в IBM Canada и C2MI: В апреле 2024 года премьер-министр Джастин Трюдо объявил о федеральных инвестициях в размере 59,9 миллиона канадских долларов на поддержку проектов IBM Canada и Центра коллаборативных инноваций MiQro (C2MI). Эти проекты на общую сумму 226,5 миллиона канадских долларов направлены на исследования в области квантовых технологий, расширение производственных мощностей на заводе IBM Canada по упаковке полупроводников в Бромонте, Квебек, и укрепление канадской цепочки поставок полупроводников.

Инвестиции в ИИ как катализатор роста: В начале апреля 2024 года премьер-министр Джастин Трюдо объявил об инвестициях в размере 2,4 миллиарда канадских долларов (1,75 миллиарда долларов США) в искусственный интеллект (ИИ), из которых 2 миллиарда канадских долларов (1,5 миллиарда долларов США) будут выделены на Фонд доступа к вычислительным мощностям ИИ. Этот фонд направлен на улучшение вычислительной инфраструктуры и предоставление доступа к техническим ресурсам, что позволит Канаде стать лидером в разработке полупроводников, связанных с ИИ. Еще 50 миллионов канадских долларов (36,5 миллиона долларов США) будут направлены на создание института безопасности ИИ для установления ограничений против продвинутых или злонамеренных систем ИИ.

Укрепление североамериканской цепочки поставок

Глобальные перебои в цепочках поставок во время COVID-19 подчеркнули необходимость в устойчивом, локализованном производстве полупроводников. Другие страны, такие как Соединенные Штаты и Южная Корея, ускоряют развитие внутренних мощностей по производству и упаковке. Стратегия Канады построена на сотрудничестве и специализации. Завод IBM в Бромонте, вместе с экосистемой полупроводников в Олбани и производством MEMS в Оттаве в рамках "северо-восточного коридора", является частью этой стратегии.

Стэфан Трембле, исполнительный директор завода IBM в Бромонте, подчеркнул важность скоординированного подхода Северной Америки. "Канада, возможно, не располагает финансовыми ресурсами для создания передовых производств, но мы можем преуспеть в таких областях, как упаковка и MEMS," - сказал он. Эта стратегия сотрудничества гарантирует, что Канада вносит значимый вклад в региональную цепочку поставок, не конкурируя напрямую с инициативами США.

Вызовы и возможности

Несмотря на некоторый прогресс, канадская полупроводниковая промышленность все еще сталкивается с трудностями. В прошлом неравномерное финансирование и нечеткие стратегии замедляли рост. Пол Слэби, управляющий директор Совета полупроводниковой промышленности Канады (CSC), отметил, что Канаде нужна четкая политика, подобная Акту о чипах США. Он сказал: "Хотя люди начинают понимать, насколько важна эта отрасль, Канаде все еще нужно создать инвестиционные фонды и командные усилия для роста."

Предстоящие вызовы

Ограниченные внутренние производственные мощности

В Канаде минимальные внутренние мощности по производству полупроводников по сравнению с глобальными гигантами, такими как США, Тайвань и Южная Корея. Это приводит к сильной зависимости от импорта, делая страну уязвимой к перебоям в цепочке поставок.

Геополитические риски

По мере нарастания напряженности между крупнейшими производящими полупроводники странами, Канада может столкнуться с трудностями в доступе к некоторым критически важным компонентам из-за ограничений на экспорт или торговых барьеров.

Нехватка квалифицированных кадров

Полупроводниковая промышленность требует высокоспециализированных технических талантов. В Канаде наблюдается нехватка инженеров и техников, что может замедлить как развитие новых производственных возможностей, так и способность привлекать инвестиции.

Узкие места в цепочке поставок

Полупроводниковая промышленность является высококомплексной, с множеством этапов производства и обширной глобальной сетью поставщиков. Даже небольшие сбои, такие как пандемия COVID-19, могут вызвать значительные задержки. Недавний глобальный дефицит чипов подчеркнул, насколько хрупкими могут быть эти цепочки поставок.

Зависимость от азиатских поставщиков

Большая часть компонентов полупроводников поступает из Азии, что делает Канаду уязвимой для сбоев в этом регионе.

Возможности для роста

Сильные стороны Канады представляют значительные возможности. Торонто является центром проектирования полупроводников, особенно для чипов ИИ, с заметными вкладами от компаний, таких как Untether AI, специализирующейся на ускорителях ИИ, и Tenstorrent, лидера в области процессоров машинного обучения. Экспертиза страны в области устройств ИИ с низким энергопотреблением для вычислений на периферии может стать решающим фактором, особенно поскольку глобальный спрос на такие технологии растет. Использование обильных минеральных ресурсов Канады, таких как кобальт и никель, которые критически важны для производства чипов, может еще больше укрепить индустрию.

Поддержка правительства и инициативы в области политики

Канада запустила несколько инициатив для стимулирования инноваций и развития производственных мощностей в области полупроводников. Программы, такие как Агентство Инноваций и Инвестиций Канады (IISA), нацелены на поддержку высокотехнологичных секторов, включая полупроводники. Это может помочь Канаде занять лидирующие позиции в исследованиях, разработке и производстве полупроводников.

Рост технологических стартапов

В Канаде процветает технологический экосистема, особенно в таких городах, как Торонто, Монреаль и Ванкувер. Стартапы в области искусственного интеллекта, квантовых вычислений и автомобильных технологий могут стимулировать спрос на полупроводники, предоставляя возможности для развития местных цепочек поставок и их масштабирования.

Стратегические партнерства

Близость Канады к США и торговые соглашения, такие как USMCA (ранее NAFTA), создают возможности для сотрудничества с американскими полупроводниковыми компаниями. Поддержание этих отношений может помочь канадским компаниям получить доступ к последним технологиям и производственным возможностям.

Привлечение иностранных инвестиций

С учетом глобального интереса к диверсификации цепочек поставок полупроводников вне Азии, Канада хорошо позиционируется для привлечения иностранных инвестиций в производство полупроводников и исследовательские и разработочные центры. Компании могут быть заинтересованы в организации операций в Канаде, чтобы воспользоваться стабильной политической средой и квалифицированным рабочим персоналом.

Фокус на устойчивом производстве

Глобальная полупроводниковая промышленность все больше сосредотачивается на устойчивом развитии. Возобновляемые источники энергии Канады, такие как гидроэлектроэнергия, предоставляют преимущество для создания экологически чистых, энергоэффективных заводов, что может привлечь экологически осведомленных потребителей и бизнес.

Расширение возможностей НИОКР

Канада является домом для нескольких мировых университетов и научно-исследовательских институтов, которые могут внести вклад в НИОКР полупроводников. Укрепление этих возможностей может привести к разработке полупроводников следующего поколения, позиционируя Канаду как ключевого игрока на глобальном рынке.

Критические минералы и составные полупроводники

Минеральное богатство Канады предоставляет возможности для поддержки разработки и производства составных полупроводников. Страна производит индий и германий как побочные продукты выплавки цинка, что составляет 6% мирового производства индия. Канада также содержит 4% мировых запасов сурьмы. Эти критические минералы необходимы для производства составных полупроводников, которые могут превзойти кремний по таким характеристикам, как мощность, скорость и долговечность.

Перспективы глобального рынка

Глобальный рынок полупроводников контролируется ключевыми игроками, причем Соединенные Штаты занимают лидирующую позицию с долей рынка 50%, что обусловлено их сильной системой проектирования и бесфабричным производством. Тайвань и Южная Корея каждый держат по 20%, благодаря передовым технологиям производства и экспертизе в области памяти. Китай и Япония вносят по 10%, демонстрируя свои растущие навыки в области материалов и оборудования. Канада, с менее чем 1%, сосредотачивается на малой, но специализированной роли в материалах и исследованиях.

Ожидается, что глобальный рынок полупроводников вырастет с 500 миллиардов долларов США в 2020 году до 695 миллиардов долларов к 2025 году, благодаря спросу в таких отраслях, как автомобильная промышленность, вычислительная техника и хранение данных, а также беспроводная связь. Рынок составных полупроводников был оценен в 64 миллиарда долларов в 2021 году и, как ожидается, вырастет до 100 миллиардов долларов к 2026 году. 

Доходы отрасли полупроводников подчеркивают глобальных лидеров и новых игроков. Соединенные Штаты доминируют с поразительными 300 миллиардами долларов, благодаря инновациям и гигантам бесфабричного производства. Тайвань и Южная Корея следуют непосредственно за ними с 170 и 150 миллиардами долларов соответственно, что отражает их мастерство в передовом производстве и чипах памяти. Китай обеспечивает 160 миллиардов долларов, демонстрируя свои растущие возможности, в то время как Япония, с 40 миллиардами долларов, преуспевает в материалах и оборудовании. Канада, вносящая 1 миллиард долларов, сосредотачивается на таких областях, как НИОКР и критические материалы.

Спрос на галлий, используемый в составных полупроводниках, предполагается увеличить в десять раз между 2020 и 2040 годами, в первую очередь из-за его применения в индустрии солнечных элементов.

Следующие шаги для Канады

Цепочка поставок полупроводников в Канаде растет, но предстоит сделать еще больше. Чтобы укрепить позиции Канады в глобальной цепочке поставок полупроводников, все заинтересованные стороны, включая правительство, промышленность и академическое сообщество, должны тесно сотрудничать. Канадское правительство должно продолжать инвестиции в инфраструктуру полупроводников, увеличивать финансирование научных исследований и разработок, а также продвигать политику, привлекающую международные инвестиции. Участники индустрии должны способствовать инновациям, одновременно развивая внутренние возможности через государственно-частные партнерства. Академические учреждения должны отдавать приоритет программам, сосредоточенным на полупроводниках, для подготовки квалифицированных кадров. Опираясь на свои сильные стороны в области критически важных минералов, чистой энергетики и передовых технологий, Канада может укрепить свои позиции в этой критически важной отрасли и поддержать будущее, основанное на инновациях.