Когда мы говорим о сложнейших и самых дорогих устройствах, созданных человечеством, в голову приходят военные технологии или космические аппараты. Однако малоизвестная голландская компания ASML производит устройства, которые стоят около $200 миллионов, и являются краеугольным камнем современных достижений в области искусственного интеллекта. Это история ASML — компании, которая продолжает поддерживать закон Мура.
Чудо инженерии: машины ASML
Машины ASML, использующие экстремальную ультрафиолетовую литографию (EUV), — это настоящие инженерные шедевры. Они работают следующим образом: 50 000 раз в секунду в устройство выстреливаются капли расплавленного олова, которые затем превращаются в плазму под воздействием лазера мощностью 25 кВт. Температура плазмы достигает показателей, сравнимых с поверхностью Солнца. Это создает ультрафиолетовый свет с длиной волны 13,5 нм, настолько энергичный, что он полностью поглощается воздухом.
Самые гладкие зеркала в мире
Каждая такая машина оснащена зеркалами, которые считаются самыми гладкими объектами, созданными человеком. Они изготавливаются из слоев молибдена и кремния толщиной всего в несколько атомов. Если бы такое зеркало увеличить до размера Германии, его максимальная неровность составила бы всего 1 мм.
Прецизионная точность
Полученный ультрафиолетовый свет проходит через эти зеркала и направляется на кремниевые пластины диаметром 300 мм, которые движутся с огромной скоростью (примерно 1 м/с). При этом точность обработки достигает ширины одного атома кремния (0,2 нм). Это можно сравнить с попаданием в цель в Сан-Франциско, стреляя из Нью-Йорка, с точностью до человеческого волоса.
Невозможное без ASML
Процессор NVIDIA H100, созданный по 4-нм техпроцессу TSMC, требует около 15 слоев EUV-литографии и еще 80 слоев традиционной литографии (DUV). Каждый слой должен быть выровнен с точностью до нанометра. Одна машина ASML обрабатывает примерно 100 пластин в час, при этом стоимость создаваемых чипов составляет $150 000 в час. Ни одна другая технология не способна обеспечить такое качество, производительность и себестоимость.
Монополия на рынке
Почему ASML — единственная компания, способная производить такие машины? Секрет кроется в уникальной сети поставщиков:
- Zeiss отвечает за оптику,
- Trumpf поставляет лазеры,
- VDL производит рамы.
На разработку таких машин ушло 40 лет, более 40 000 патентов и участие 700+ поставщиков. ASML даже владеет 24,9% подразделения Zeiss, связанного с полупроводниками. Репликация этой технологии потребует десятилетий и вложений свыше $100 миллиардов.
Масштаб сложности
Каждая машина ASML состоит более чем из 100 000 компонентов и защищена 40 000 патентами. На ее транспортировку требуется 40 контейнеров, а установка занимает 4 месяца. Любая задержка в поставке деталей может привести к глобальным сбоям в производстве полупроводников.
Ключевые игроки
Только три компании в мире способны использовать машины ASML на передовых уровнях:
- TSMC (создает графические процессоры для NVIDIA),
- Samsung,
- Intel.
Эти машины — единственный способ создавать чипы с плотностью, достаточной для работы современных ИИ. В одном процессоре NVIDIA H100 содержится 80 миллиардов транзисторов, а в следующем поколении их будет свыше 100 миллиардов. Без технологии EUV этого было бы невозможно достичь.
Скрытая основа искусственного интеллекта
Идея Рича Саттона о том, что вычисления и закон Мура являются основой для прогресса в ИИ, полностью подтверждается примером ASML. В то время как такие технологии, как LLM (языковые модели), находятся на виду, машины ASML остаются в тени, на глубине айсберга технологических достижений. Именно они сохраняют закон Мура живым, давая человечеству возможность создавать более мощные вычислительные устройства.