Чип это: Чип — что это такое? Определение, значение, перевод |

Содержание

Что такое чип и зачем он нужен

16.08.2021

Через «Муркошу» прошло уже более 6800 кошек. И, разумеется, мы в обязательном порядке ведем учет всех поступивших и уехавших животных. Внешность порой бывает обманчива, и перепутать двух похожих кошек довольно просто. Чтобы таких ошибок не возникало, все подопечные приюта имеют индивидуальные чипы.

Чип (микрочип или чип-имплантат) – интегральная микросхема размером с крохотное рисовое зернышко. В микрочип зашит уникальный идентификационный номер, отображающийся при сканировании. Есть ряд вопросов, чаще всего возникающих у незнакомых с процедурой чипирования, на которые мы хотели бы ответить.

Где проводят процедуру чипирования?

Микрочип ставится врачом непосредственно в ветеринарных клиниках, предоставляющих такую услугу. Самостоятельно чипировать животное нельзя.

Как имплантируют чип?

Чипирование – это быстрая (аналогично прививке), безопасная и простейшая процедура помещения микрочипа под кожу между лопатками животного.

Испытывает ли кошка боль?

Процесс вживления по сути подобен самому обычному уколу и не требует обезболивания.

Нужна ли какая-то адаптация после вживления чипа?

Процедура малоинвазивная и не требует реабилитационного периода. Сам чип тоже работает сразу после установки.

Вреден ли чип для кошки?

Микрочипы изготовляются из биосовместимых материалов, не вызывающих аллергии и не изменяющих свойств на протяжении всего срока службы. Они не производят излучения, так как действуют пассивно, и не вмешиваются в работу организма.

По статистике вероятность побочных реакций после чипирования собак, кошек и других животных менее 0,0001% процента. Из этих реакций наиболее распространенной является миграция микрочипа от своего первоначального места имплантации, которая не причиняет вреда, а лишь немного затрудняет сканирование.

Если чип «уползет» из предназначенного места, то номер питомца не смогут просканировать и вернуть хозяевам?

Приют или ветеринарная клиника наверняка смогут прочесть любой микрочип, ведь работники этих учреждений осведомлены о возможных нюансах поиска чипов у животных и принимают дополнительные меры, чтобы найти микрочип.

Какой срок работы у чипа? Нужно ли его заменять?

Чип бесперебойно работает в течении 25 лет, то есть в течение всей жизни кошки, и не требует замены.

ВАЖНО! Помимо проведения самой процедуры чипирования, не забудьте зарегистрироваться в базе данных и регулярно обновлять контактную информацию в случае изменений. Сделать это можно в ветеринарной клинике.

Зачем нужен чип?

Основных причины две: возвращение потерявшегося любимца и путешествия с ним за границу.

Факт: Во многих западных странах чип для животного является таким же важным «документом», как паспорт для человека. В некоторые из государств Европы возможен ввоз только чипированного питомца.

Читайте подробнее: «Перевозим кошку — как, куда и на чём».

Если потерявшаяся кошка попадает в приют или ветеринарную клинику, идентификационная информация с чипа считывается сканером. По номеру из базы данных производителя чипов можно запросить контактную информацию и связаться с владельцем кошки, что позволит быстро вернуть её домой. Это значительно повышает шансы на успех в поисках, но также необходимо принять и стандартные меры в случае пропажи питомца.

Читайте подробнее: «Что делать, если кошка потерялась?»

Чаще всего речь о тех домашних животных, кто «загулял» по воле хозяев. Однако риски для таких питомцев не ограничиваются временной пропажей, поэтому выпускать кошек на улицу мы вообще не советуем.

Читайте подробнее: «Самовыгул – когда свобода означает смерть».

Казалось бы, домашние кошки никуда не денутся из квартиры, если их не выпускать специально, а значит и в чипировании смысла нет. Но по своему опыту волонтеры «Муркоши» или любого другого приюта скажут, что потерявшиеся кошки попадают к ним в руки с завидной регулярностью.

Помимо свободно гуляющих «потеряшек», есть среди них и случайно выбежавшие в подъезд или незаметно юркнувшие через входную дверь из любопытства, а также выпавшие из окон и балконов.

Читайте подробнее: «Опасность открытых окон и вертикальных проветриваний».

И это далеко не полный список, а лишь самые распространенные причины. Насколько же оправдана имплантация чипа?

Исследование более 7800 бездомных животных из приютов показало, кошки без микрочипов вернулись к их владельцам лишь в 1,8% случаев, кошки с микрочипами были возвращены владельцам в 38,5% случаев (по данным Journal of the American Veterinary Medical Association). Приведенная статистика говорит сама за себя, и надеемся, что нам удалось донести, почему так важно чипировать своих питомцев, будь то кошки или собаки.

Если вы взяли кошку из «Муркоши», то чип у нее уже есть. Чтобы зарегистрировать его на себя как хозяина, вам нужно приехать в любую крупную ветеринарную клинику, где предоставляют такую услугу, заполнить анкету и заплатить взнос за внесение данных в базу.Саму процедуру чипирования заново проводить не нужно.

Что собственно такое чип для картриджа?

Ответ на эти вопросы может быть одновременно простым и сложным. Поскольку чипы теперь являются очень серьезной частью индустрии, теперь настал момент осветить происхождение картриджных чипов и их развитие на протяжении многих лет. Мы также рассмотрим различные технологии, различия в некоторых новейших чипах, а самое важное, что они могут, а что не могут делать. На протяжении долгого времени чипы весьма быстро совершенствовались (иногда быстрее, чем те технологии, к которым они прилагались). Если вы ещё не интересовались вопросом, то в этой статье мы рассмотрим развитие чипов за последние 20 лет.

Перед тем как начнём, немного взглянем на историю.

До использования чипов существовало довольно много картриджей, в которых использовались предохранители той или иной формы. Они были недорогими, и менять их было просто. Смотри изображения А и В. Когда
впервые появились чипы для картриджей, они были очень просты, и не стоило никакого труда их перепрограммировать. Для этого достаточно было достаточно небольшого приборчика, который мог переписывать
код. В появившемся весной 1992 года агрегате TEC 1305 были впервые использованы чипы. Чипы, которые использовались в TEC 1305, а также в появившемся вскоре после агрегате Xerox N24, были довольно простыми устройствами.

Компания HP также поначалу использовала очень простые готовые чипы для Color LJ 4500. Они просто вставлялись в разъём. На изображении 2 вы можете видеть, как с годами развивались чипы HP на примере совместимых чипов.
Есть старый 4500 IC, первый радиочастотный чип, одна из первых схем с технологией монтажа на поверхность (SMT) и, наконец, МИКРОПРОЦЕССОРНЫЕ версии, используемые сегодня.

Компания Lexmark всегда была самым трудным для нашей индустрии оригинальным производителем. С моделью Optra T(4069) было не так уж и трудно справиться, но с выпуском серии T520, наш мир изменился. Одним
из первых совместимых решений стала большая плата с проводками, на которую был приделан старый оригинальный чип, проводки подсоединялись к «переходной» плате, которая помещалась в разъем. Затем появились первые отдельные платы. Всё начиналось с крупных компонентов, которые уменьшались по мере развития индустрии. И наконец, настало время совсем маленьких плат с безумно сложными схемами кодирования, что собственно у нас и есть сейчас. За несколькими исключениями все чипы HP и Lexmark являются чипами контактного типа с пластинками на схеме, которые касаются контактов при установке картриджа в машину (исключения – HP-4100, 4600 и 9000). Другой тип – радиочастотные чипы (RF). Эти чипы через небольшую антеннусвязываются с принтером.

Антенной может быть спиралька из провода или тонкая наклейка с гибкой микросхемой, напечатанной на ней. Они весьма разнятся в зависимости от производителя. Также имели место быть чипы всяких необычных форм и способов исполнения. Есть, например, плата, выглядящая как кредитная карта, которая вставляется в машину при установке нового картриджа, чтобы обнулить счётчик принтера. Новейшей разновидностью, как для оригинальных, так и для совместимых производителей, являются специальные м и к р о п р о ц е с с о р н ы е чипы. Они разработаны с одной целью. Программа встроена в чип и является скорее частью устройства, чем ПО.

Производство специальных микропроцессорных чипов.

Производственный процесс для микропроцессорных чипов на самом деле довольно интересен. Все начинает с песка, или кремния в виде двуокиси кремния. Двуокись кремния очищается, расплавляется, из этого выращивается кристалл, который становится тем, что мы называем «болванкой». Такие кристаллы весят обычно около 100 килограмм и по форме напоминают цельный цилиндр. Болванки нарезаются и каждый срез полируется до тех пор пока не получается абсолютно ровная зеркальная поверхность. Тогда срезы покрываются фоторезистом, засвечиваются, вытравливаются и смазываются. «Смазывание» – это когда другие химикаты добавляются на отдельные участки, чтобы менять проводимость кремния.
Затем в зависимости от того, что производится, добавляются другие слои или медное покрытие. На изображении показана пластина «вафля» 6 дюймов в диаметре. Пластины проверяются, а затем тестируются, таким образом, получаются тысячи чипов. Для HP P4015 из одной «вафли» получается 15000 чипов с шифрованием. Они запаковываются, чтобы им можно было подключать и использовать для целей нашей индустрии, устанавливаются на меленькую электронную плату.

Все ли микропроцессорные чипы одинаковы?

Так как все микропроцессорные чипы делаются одинаково, то не являются ли они сами все одинаковыми? Не особо. Пускай они выпускаются одинаковым способом, но устройство у них может быть абсолютно разным. Сейчас в основном используются два базовых типа. Чипы одного из них разработаны так, что у них отсутствует шифровальный модуль. Шифровальный модуль – это то, что вычисляет, что ответить принтеру, когда тот задаёт вопрос. Более дешевые чипы не имеют этого модуля. Они эмулируют существующие чипы тем, что могут ответить на все известные вопросы, но если вдруг случится обновление ПО, из-за которого возникнут новые вопросы, или даже те же самые вопросы, просто заданные иначе, такие чипы не смогут ответить правильно и принтер выдаст ошибку.

Причина такого отличия – цена.

Шифровальный модуль занимает много места на матрице чипа, чем больше матрица, тем меньше чипов на «вафлю», те выше цена за чип. На изображениях 9 и 10 представлены схемы обоих типов. Если у чипа есть такой шифровальный узел, тогда он может 100% эмулировать оригинальный чип. Обновление ПО не имеет значения, поскольку данный модуль на самом деле вычисляет правильный ответ. Он не посылает запрограммированный ответ, как более дешевые чипы. И хотя они еще не появились, но новые машины и чипы от HP будут способны отправлять команду-подтверждение. Только чипы с шифровальным модулем смогут отправлять правильный ответ. Если вы не уверены, какие чипы продает ваш поставщик, задайте ему этот вопрос.

Что такое картриджный чип?

Кратко пройдясь по истории, мы ещё не получили всех ответов. Чем именно является картриджный чип? Что он, собственно, делает?
Начнём с того, чем являются такие чипы; Картриджный чип – это устройство, которое сообщается с машиной.

Как через непосредственный контакт, так и по радиочастотам.

• Обычно они помещены на маленькую микросхему.
• У них имеется память для хранения информации.
• Иногда у них имеется процессор, чтобы выдавать правильные ответы.
• Имеется схема, подающая электричества, для периодической подпитки процессора.
• Обеспечивают защиту от прыжков напряжения.

Чипы обычно…

• содержат специфическую информацию о картридже (так машина узнаёт, что был установлен правильный картридж).
• содержат информацию об объёме картриджа.
• содержат информацию о регионе (некоторые производители используют различную кодировку в разных географических регионах).

• обеспечивают аутентификацию, чтобы сделать сообщение с принтером возможным
– Должны правильно отвечать машине
– Должны использовать правильную кодировку
Должна отвечать в течение определенного времени

• содержат необходимую машине информацию для управления расходом тонера.
– Машина определяет уровень тонера и записывает эту информацию на чип.
– Чип пошлет эту информацию назад в машину при запросе.

• сохраняют текущую информацию о машине по мере использования картриджа.
– Машина считает напечатанные страницы и записывает эту информацию на чип.
– Машина считает напечатанные пикселя (покрытие страницы) и также записывает эту информацию на чип.
– Чип пошлет эту информацию назад в машину при запросе. Следует отметить, что более ранние модели не имели столь точной системы подсчёта. Прогресс огромен, но идеал ещё не достигнут. Теперь мы знаем, что такое чип.

Перейдём к следующему вопросу. Что собственно чип делает?

Чип сохраняет информацию о номере картриджа, объеме и регионе, когда это потребуется, он отправит эту информацию машине. По мере использования картриджа принтер будет посылать на чип информацию о количестве напечатанных страниц, покрытии страницы и предполагаемом количестве оставшегося тонера. Информация сохраняется на чипе и будет отправлена назад на принтер по его (принтера) требованию.
Повелителем в этом процессе является машина. Она сначала посылает данные, касающиеся всего выше-перечисленного, на чип, а потом по мере надобности считывает.
Чип – это раб. Чип должен смочь правильно ответить машине за определенное время, используя при этом правильную кодировку:

– Правильную информацию о картридже (парт-номер).
– Правильный регион.
– Является ли картридж новым, или уже использованным.
– Если картридж использован, то количество напечатанных страниц и покрытие.
– Количество тонера, оставшееся в картридже.

Информация с чипа ДОЛЖНА соответствовать объему тонера.

– Чипы не могут компенсировать большие изменения
– Несоответствие информации приведёт к ошибкам.

Итак, зная, что чип может делать, посмотрим, чего он НЕ может

• Чип НЕ контролирует объем. Они заранее запрограммирован на стартовый объем, но счёт страниц, покрытие, низкий объем тонера и полный расход тонера определяются машиной. Машина, конечно, записывает это на чип, так что чип по запросу будет выдавать эту информацию назад. Но начальное решение исходит

от принтера. Когда сообщение об окончании тонера записывается в чип, изменить эту информацию уже нельзя. Именно поэтому если у вас в картридже плохой контакт и появляется ошибочное сообщение о низком уровне тонера, даже

после устранения неполадки, чип картриджа все равно будет посылать сообщение о низком уровне тонера. Если такое попало на чип, единственный способ избавиться от этого – заменить чип.

• Чипы не выключают машину на определенном количестве страниц.

– У чипов нет этой способности. Машины будут использовать информацию, заложенную в чип, чтобы определить, когда нужно и нужно ли останавливать печать, но сама информация изначально исходит от машины, а не вычисляется чипом.

• Чип также не контролирует информацию об уровне тонера.
– Это также не входит в возможности чипа.
– Машина определяет уровень тонера, считая количество пикселей. Машина использует специальную формулу, чтобы вычислить количество тонера на пиксель и сохраняет эти данные на чип.
– Некоторые машины также используется механический, электрический и оптический способы определения уровня тонера. Опять же – это сохраняется на чипе, но не определяется чипом. Если бы чип мог определять уровень тонера, количество напечатанных страниц, и так далее, он был бы безумно сложным устройством и занимал бы куда больше места, чем было бы экономически оправдано. Зачем постоянно воспроизводить сложную электронику, если можно сделать это один раз в самой машине.

• Чипы не могут выдавать сообщение об ошибке.
– В машине содержатся все необходимые схемы, чтобы создавать сообщения об ошибке. Если машина не может видеть, или считать чип, этот создаст ошибку, но сообщение будет выдано машиной, а не чипом. Как обращаться с чипами в производстве?

Хотя большинство МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ чипов более устойчивы к повреждениям от статического электричества (ПСЭ), чем другие типы, все-таки такое тоже может случиться, и чипы с интегральной схемой легко повреждаются от этого. Ниже приводится несколько мер предосторожностей, чтобы снизить возможные риски на производстве. ПСЭ может случиться в любой момент, оно становится особенно опасным при очень низкой влажности (вспомните какого ходить зимой в носках по коврику икасаться при этом дверной ручки).

• Не извлекайте чипы из упаковки, если не готовы их использовать
• Убедитесь, что манипуляторы заземлены
• Не вываливайте чипы в корзины и не высыпайте на столы и сиденья
• Не используйте сжатый воздух или пылесос, чтобы очищать картридж после тестирования. Просто протрите чистой тряпочкой, если это нужно (не протирайте чип!).

Движение воздуха при работе пылесоса или продувного устройства создаст накопление статического электричества. Даже пылесосы с заземлением могут вызвать проблемы, если будут соответствующие условия. Заметный и сильный удар, который вы получаете, пройдясь по ковру зимой, а после дотронувшись до металлической поверхности и есть ПСЭ, но не такое, какое бывает на производстве. В большинстве случаев оно не заметно и вы просто не заметите, что были нанесены повреждения. Вам нужно следовать вышеприведенным советам, и тогда урон будет минимизирован. Хотите ли вы, или нет, но чипы теперь неотъемлемая часть нашей индустрии. И едва ли они вскоре уйдут. По-видимому, судя по тенденциям, они будут становиться всё сложнее. Чипы для картриджей становятся всё меньше, поэтому нам кажется, что хотя их код будет становиться все сложнее, их функции останутся теми же. И хотя в нашей индустрии чипы по большей части считают помехой, они также могут быь и весьма полезными. Благодаря вписываемым данным, мы можем получить вполне полную картину того, что клиент делал с картриджем. Когда клиент звонит и говорит, что картридж напечатал только энное количество страниц прежде, чем израсходовался, вы можете определить настоящее число напечатанных страниц, а также для многих машин процент покрытие. Это может, как подтвердить то, что думает клиент, так и использоваться для разъяснений. Как и принтеры, на которых они работают, чипы, по-видимому, следуют аксиоме, «меньше, лучше, быстрее». Они продолжают развиваться, но и индустрия на мест не стоит. Что точно никогда не изменится, так это то, что скучать никогда не придётся.

Чип | Маппет Вики | Fandom

Чип айтишнику за Допоздна с Мисс Пигги .

Чип среди малоизвестных маппетов на поле The Muppets .

Глаза Чипа имеют уникальный мигающий механизм

Горилла Телевидение

Чип — занудный техник, который появился в 1989 году в Час Джима Хенсона и Маппеты .

Чип изначально работал на Gorilla Television, пиратскую вещательную компанию, показанную в сегментах MuppeTelevision The Jim Henson Hour в исполнении Горда Робертсона. Команда Gorilla презирала популярные телевизионные развлечения, в том числе маппеты, поэтому они попытались захватить контроль над шоу и вместо этого транслировать свои собственные материалы. Когортами Чипа в Gorilla Television были Зондра и Убу.

Чип имеет яйцевидную голову, выступающие верхние зубы и большие глаза с мигающими зрачками. Он носит очки в красной оправе и клетчатую куртку. В своих первых выступлениях он часто носил пуговицу «ALF for President» на лацкане, отсылая к другому кукольному спектаклю NBC того времени.

В дополнение к Час Джима Хенсона , Чип молча появлялся на заднем плане в Маппетах сегодня вечером , Маппеты из космоса , Это очень веселое рождественское кино и Волшебник Маппетов из страны Оз 04 .

После десятилетнего отсутствия в Muppets (где он получил степень в области синергетических информационных технологий и современного танца) ^[1] Чип появился на сетевой презентации ABC (сейчас его играет Дэйв Гольц). Он появляется вместе с другими «малоизвестными куклами», спрашивая, будут ли они включены (и изо всех сил пытаясь вспомнить, из какого он производства кукол).

Пилот продал Маппеты как сериал, в котором Чип работает в сфере информационных технологий за Допоздна с Мисс Пигги . В сериале Чип борется с социальными границами, например, прочитав несколько переписок по электронной почте между Гонзо и его онлайн-матчем Дебби («Медведь ушел, затем медведь написал»). «Going, Going, Gonzo» показывает, что его давняя мечта — распространять радость, отбивая чечетку по всему миру. В «Single All the Way» он описывает Сэму свой опыт синестезии, объясняя, что он обнаружил, что иногда может видеть числа как цвета, когда ему было полтора года. В «Хвосте двух поросят» выясняется, что он родился с хвостом. Будучи удаленным, он держит его на своем ожерелье, чтобы он мог перевоплотиться.

Чип снова появился в серии «Маппеты берут миску» , снова в параде малоизвестных кукол. Скутер, узнав его по бывшему сериалу ABC, приветствовал его. Он также появился в The Muppets Take the O2 , где он за две минуты предупредил публику перед окончанием антракта.

Чип появляется во время открытия The Disney Family Singalong: Volume II , исполняя «The Muppet Show Theme» вместе с другими куклами. Он также появился на The Late Late Show с Джеймсом Корденом поет «With a Little Help from My Friends» с Джеймсом Корденом, его группой и другими куклами.

Чип появляется в эпизодах «Спящий режим» и «Фактор ИТ» на Muppets Now , но его лицо можно увидеть раньше, начиная с премьерного эпизода, в виде значка приложения на общем экране компьютера Скутера.

Чип появляется в Muppets Haunted Mansion , играя Пиквика, призрака люстры бального зала.

Содержание

1 Фильмография
2 Примечания
3 См. также
4 источника

Фильмография

Час Джима Хенсона
Эпизод 105: Первое шоу
Эпизод 112: Еда
Куклы сегодня вечером
Эпизод 102: Гарт Брукс (роль без слов)
Эпизод 105: Синди Кроуфорд (роль без слов)
Эпизод 107: Сандра Буллок (молчаливая роль)
Эпизод 108: Джейсон Александр (не говорящая роль)
Эпизод 109: Вупи Голдберг (молчаливая роль)
Эпизод 110: Мартин Шорт (молчаливая роль)
Эпизод 201: Художник, ранее известный как Принц
Эпизод 203: Хизер Локлир (роль без слов)
Эпизод 204: Пирс Броснан (не говорящая роль)
Куклы из космоса (не говорящая роль)
Это очень веселый рождественский фильм о куклах (не говорящая роль)
Волшебник Маппетов из страны Оз (не говорящая роль)
Куклы
Пилотная презентация
Эпизод 101: Свиньи не плачут (роль без слов)
Эпизод 102: Враждебный макияж (роль без слов)
Эпизод 103: Медведь ушел, затем медведь пишет
Эпизод 104: Свинья
Эпизод 105: Выгул свиней
Эпизод 106: Экс-фактор
Эпизод 107: Свинья в отключке
Эпизод 108: Слишком жарко для обработчика
Эпизод 109: Иду, Иду, Гонзо
Эпизод 110: Один весь путь
Эпизод 111: Свиная песня (роль без слов)
Эпизод 112: Хвост двух поросят
Эпизод 113: Есть шелк? (краткая роль)
Эпизод 114: Маленькая зеленая ложь
Эпизод 115: Вообще негостеприимный (молчаливая роль)
Эпизод 116: Потому что. .. Любовь (роль без слов)
Ср День 2016
Куклы берут чашу
Куклы берут O2
Семейное пение Диснея: Том II
Позднее шоу с Джеймсом Корденом — 26 июня 2020 г.
Куклы сейчас
Эпизод 104: Спящий режим
Эпизод 105: IT Коэффициент
Особняк с привидениями кукол

Заметки

Оригинальный набросок Чипа (на фото ниже) был сделан Майклом Фритом. Он представляет собой карикатуру на автора кукол (и коллегу Фрита) Билла Прэди, намек на более раннюю карьеру Прэди в качестве программиста. ^[2]

В аудиокомментарии к выпуску DVD Куклы из космоса , Гонзо и Риццо называют Чипа «Лестер Зидванго».

Прежде чем стать персонажем сериала 2015 года, Дэйв Гоэлз ранее играл Чипа в небольшой роли в скетче «Байки от ветеринара» в Muppets Tonight , эпизод 201, в какой-то момент показывая Клариссе «фотографию [ его] котенок» и становится частой жертвой пихания Мульча.

эскиз Майкла Фрита

Пради, ок. 1987

См. также

Чип и Дип
Чип (Plaza Sésamo)

Источники

↑ Профиль Чипа на ABC.com
↑ Переписка по электронной почте с Биллом Прэди через Скотта Хэнсона.

Внутри крупнейшего в мире производителя микросхем для полупроводников

На северо-западном побережье Тайваня, укрывшись между илистыми отмелями, изобилующими крабами-скрипачами, и ароматными садами хурмы, находится самая важная компания в мире, о которой вы, вероятно, никогда не слышали. Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., или TSMC, является крупнейшим в мире контрактным производителем полупроводниковых микросхем, также известных как интегральные схемы или просто микросхемы, которые используются в наших телефонах, ноутбуках, автомобилях, часах, холодильниках и многом другом. Его клиентами являются Apple, Intel, Qualcomm, AMD и Nvidia.

В его квадратной не совсем белой штаб-квартире в сонном округе Синьчжу техники в ярких защитных костюмах — бело-голубых для сотрудников, зеленых для подрядчиков и розовых для беременных женщин — толкают полированные металлические тележки под желтовато-желтым защитным светом. Над их головами «клешневые машины» — прозванные в честь классической аркадной игры — тащат по рельсам 9-килограммовые пластиковые контейнеры с 25 отдельными кусочками или «пластинками» кремния между сотнями производственных станций, где они извлекаются один за другим для обработка, очень похожая на музыкальный автомат, выбирающий запись. Только после шести-восьми недель кропотливого травления и тестирования каждая пластина может быть разделена на отдельные чипы, которые будут отправлены по всей планете.

«Мы всегда говорим, что это похоже на строительство высотного здания», — сказал TIME один из руководителей отдела TSMC, указывая на то, как его техники старательно следуют инструкциям, продиктованным им через планшет. «Вы можете строить только одну историю за раз».

Фирма стоимостью 550 миллиардов долларов сегодня контролирует более половины мирового рынка микросхем, изготавливаемых на заказ, и еще более жестко контролирует самые передовые процессоры, занимая, по некоторым оценкам, более 90% рынка.

Рабочие TSMC в «чистой комнате», где происходит изготовление микросхем в штаб-квартире компании в Синьчжу

Билли Х.К. Квок для TIME

«TSMC абсолютно необходима, — говорит Питер Хэнбери, специалист по полупроводникам из консалтинговой фирмы Bain & Co. «Они в основном контролируют самую сложную часть полупроводниковой экосистемы, и они почти монополисты на переднем крае».

Значение полупроводниковых микросхем за последние полвека возросло в геометрической прогрессии. В 1969 году лунный модуль «Аполлон» отправил на Луну десятки тысяч транзисторов общим весом 70 фунтов; сегодня Apple MacBook вмещает 16 миллиардов транзисторов при общем весе всего 3 фунта. Распространенность чипов будет продолжать расти вместе с распространением мобильных устройств, Интернета вещей (IOT), сетей 5G и 6G и ростом спроса на вычислительная мощность. Мировые продажи чипов в 2020 году составили 440 миллиардов долларов, и, по прогнозам, они будут расти более чем на 5% в год. Президент Джо Байден называет их «критическими продуктами», чьи «сбои в цепочке поставок могут поставить под угрозу жизнь и средства к существованию американцев», в то время как правительства Японии и Южной Кореи сравнивают важность полупроводников с «рисом».

Успех TSMC в захвате этого жизненно важного рынка превратился в геостратегическую мигрень. Пентагон настаивает на том, чтобы администрация Байдена вкладывала больше средств в передовое производство микросхем, чтобы его ракеты и истребители не зависели от самоуправляющегося острова, который лидер Китая Си Цзиньпин считает отколовшейся провинцией и неоднократно угрожал вторжением. Согласно анализу Goldman Sachs, глобальная нехватка щепы затронула ошеломляющие 169 отраслей, от производства стали и товарного бетона до установок кондиционирования воздуха и пивоваренных заводов. Наиболее резко автопроизводители в Америке, Японии и Европе были вынуждены замедлить и даже остановить производство, то есть 3,9В этом году в мировых автосалонах появится на миллион автомобилей меньше, чем в прошлом.

Автомобильные компании «немедленно указали пальцем на TSMC» из-за дефицита, сказал в эксклюзивном интервью TIME председатель TSMC Марк Лю. «Но я сказал им: «Вы клиент моего клиента, клиент клиента. Как я мог [отдавать приоритет другим] и не давать вам чипы?»

Нехватка чипов превратила TSMC из в основном анонимной сервисной компании в центр глобальной борьбы за будущее технологий; фирма будет играть огромную роль в определении того, как будет выглядеть мир в конце этого десятилетия. Некоторые предвидят появление антиутопии, вызванной обострением климатического кризиса и ростом геополитической напряженности между Китаем и США. Более оптимистичный сценарий Лю заключается в том, что широкое внедрение искусственного интеллекта (ИИ) к 2030 году поможет смягчить разрушительное воздействие изменения климата за счет детального прогнозирования погоды. сделать возможной более точную диагностику рака и даже бороться с фейковыми новостями с помощью автоматизированной проверки фактов в социальных сетях. «С COVID-19, все чувствуют, что будущее ускорилось», — говорит Лю. С его точки зрения, то, как это будет выглядеть, «намного яснее, чем, скажем, два года назад».

Нехватка полупроводниковых микросхем впервые заставила залы заседаний попотеть примерно в феврале, когда среднее время от заказа до доставки микросхем увеличилось до беспрецедентных 15 недель из-за стечения факторов: экономический спад, вызванный пандемией, побудил автопроизводителей преждевременно сократить расходы. заказы на микросхемы, которые вскоре восстановились, поскольку фирмы, опасавшиеся быть втянутыми в американо-китайскую торговую и технологическую войну, копили микросхемы. В условиях того, что было описано как глобальная нехватка чипов, на заводы отправляли больше чипов, чем оставляли их в продуктах, а это означает, что «есть люди, которые определенно накапливают чипы неизвестно где в цепочке поставок», — говорит Лю.

Кремниевая пластина на витрине перед нарезкой на чипы

Билли Х.К. Квок для ВРЕМЕНИ

Председатель TSMC Марк Лю

Билли Х.К. Квок для TIME

Чтобы что-то исправить, Лю приказал своей команде провести триангуляцию различных точек данных, чтобы расшифровать, какие клиенты действительно нуждаются, а какие накапливают запасы. «Мы тоже учимся, потому что раньше нам не приходилось этого делать», — говорит Лю. Это вынуждало его принимать жесткие решения, чтобы отложить заказы для ценных клиентов, чья неотложная потребность была сочтена менее острой. «Иногда [клиенты] могут быть недовольны, но мы просто должны делать то, что лучше для отрасли».

Кризис обострил внимание к доступу к технологиям, которые США изобрели и до сих пор разрабатывают лучше, чем кто-либо другой, но больше не производят в больших масштабах. План Байдена на 2 триллиона долларов по ремонту американской инфраструктуры включал 50 миллиардов долларов на повышение конкурентоспособности полупроводников. Это сверх 52 миллиардов долларов, выделенных в соответствии с Законом США об инновациях и конкуренции, который был принят Сенатом в июне и направлен на конкуренцию с Китаем во всех областях технологий. Тем не менее, только TSMC инвестирует 100 миллиардов долларов в новые мощности в течение следующих трех лет. Это ошеломляющая сумма, хотя для Лью «чем больше я на нее смотрю, этого будет недостаточно».

Полупроводниковая промышленность сократилась, несмотря на то, что сами чипы стали более распространенными и важными. Помимо TSMC, единственной фирмой, способной производить самые передовые на сегодняшний день 5-нанометровые (нм) чипы, является южнокорейская Samsung Electronics. Тем не менее, TSMC строит новый производственный завод — или «фабрику» — на 22 футбольных полях земли на юге Тайваня для производства новаторских 3-нм чипов, которые, как ожидается, будут работать на 15% быстрее и потреблять гораздо меньше энергии. Это последнее поколение производителей чипов, или «узлов», оставит американские фирмы, такие как Intel и GlobalFoundries, как минимум на два поколения позади. «Это позор для Intel», — говорит Даниэль Ненни, соавтор Fabless: трансформация полупроводниковой промышленности. «Очень обидно, что они потеряли лидерство».

Подробнее: От автомобилей до тостеров: нехватка полупроводников в Америке наносит ущерб нашей жизни. Можем ли мы это исправить?

На заре современной компьютерной индустрии такие пионеры, как Intel, разрабатывали и производили чипы собственными силами. Но американские фирмы начали бороться с японскими конкурентами в 1980-х годах и, чтобы оставаться конкурентоспособными, отдавали производственные части своего бизнеса на аутсорсинг, вместо этого концентрируясь на более прибыльном аспекте дизайна. Фабрики были дорогими, с низкой маржой, поэтому компенсация этих капиталовложений и риска имела большой смысл.

Тенденцию «без фабрик» предвидел хитрый инженер китайского происхождения по имени Моррис Чанг, который основал TSMC в 1987 году после учебы в Гарварде, Стэнфорде и Массачусетском технологическом институте и 25 лет работы в Texas Instruments. Среди своих многочисленных достижений Чанг впервые применил тактику первоначальной оценки чипов с убытком, ожидая, что получение ранней доли рынка увеличит масштаб до такой степени, что снижение затрат принесет прибыль. По мере развития технологий стоимость новых фабрик росла, что вынуждало все больше производителей микросхем прибегать к аутсорсингу, а доля рынка TSMC увеличивалась. «Это была работа, которую больше никто не хотел делать», — говорит Вилли Ши, профессор Гарвардской школы бизнеса.

Рабочие и посетители должны надевать пыленепроницаемую одежду перед входом в чистую комнату

Billy H.C. Квок для TIME

В июне 2018 года, в возрасте 86 лет, Чанг наконец передал бразды правления TSMC Лю и генеральному директору К. С. Вэй. То, что могло быть трудным переходом, вместо этого стало трамплином для более агрессивной бизнес-философии, которая позволила TSMC обойти конкурентов. Помимо миллиардов, вложенных в сохранение технологического превосходства, компания приступает к «географической диверсификации, которой не произошло бы при Моррисе Чанге», — говорит Ши. В то время как Вэй был более техничным из новой руководящей команды, его прекрасно дополнял отточенный и ориентированный на бизнес Лю, чье представление о развлечениях заключается в том, чтобы расслабиться с периодическим изданием о глобальных делах и потоковой передачей классической музыки на YouTube.

Карьерный путь Лю во многом повторяет путь его наставника Чанга. Уроженец Тайбэя, Лю получил докторскую степень. в Калифорнийском университете в Беркли, прежде чем устроиться на работу в Intel, где он помог запустить трансформирующий процессор i386, который способствовал революции персональных компьютеров в конце 1980-х годов. Покинув Intel, он провел шесть лет, проводя исследования в AT&T Bell Laboratories в Нью-Джерси, а затем присоединился к TSMC в 1993 году. По его словам, одной из его первых обязанностей было «намочить руки» в строительстве потрясающих зданий, поскольку основатель взял его под свое руководство. крыло. «Моррис дал мне огромный опыт, от операций до планирования, продаж, маркетинга и исследований и разработок», — говорит Лю. «Вот почему я прошу наших людей выйти из своей зоны комфорта, чтобы чему-то научиться, а не просто получать удовлетворение от хорошей оценки работы от своего начальника».

Недавний успех TSMC был связан, в частности, с одним клиентом: Apple. Гигант из Купертино передал Samsung производство своих чипов для первых шести поколений iPhone. Но после того, как Samsung выпустила собственные конкурирующие смартфоны Galaxy, Apple в 2011 году подала иск о краже интеллектуальной собственности, который в конечном итоге был урегулирован с выплатой американской фирме компенсации в размере 539 миллионов долларов. Этот спор был благом для TSMC, поскольку Apple стремилась отделить свои цепочки поставок от Samsung и избежать любых партнерских отношений, которые могли бы отполировать потенциального конкурента. Обнадеживало то, что TSMC была специализированным литейным бизнесом, который не отклонялся от своего пути. Сегодня Apple остается крупнейшим клиентом TSMC. «Это трастовый бизнес, — говорит Лю. «Мы не конкурируем с нашими клиентами».

Apple также сыграла ключевую роль в превращении TSMC в бесспорного технологического лидера. Вычислительная техника долгое время регулировалась законом Мура, названным в честь соучредителя Intel Гордона Мура, который лучше описать как «наблюдение» о том, что вычислительная мощность удваивается каждые два года или около того. Тенденция отрасли заключалась в том, чтобы отдать приоритет новому полупроводниковому узлу, чтобы соответствовать этому временному интервалу.

Однако Apple настаивала на том, что ей нужен новый узел для каждой версии iPhone. Поскольку Apple гордится тем, что никогда не пропускает запуск своей жемчужины в короне, TSMC находилась под огромным давлением, чтобы постоянно совершенствоваться. Таким образом, вместо того, чтобы комбинировать множество новых технологий для удвоения мощности каждые два года, компания ежегодно продвигала небольшие достижения. «Люди высмеивали TSMC, говоря: «О, это не настоящий узел», — говорит Ненни. «Но эти детские шаги помогли им освоить эти новые технологии. И они смеялись всю дорогу до банка».

Тем не менее, лидерство приносит разные проблемы. Сегодня чипы могут быть повсеместно распространены, но использование самых передовых разновидностей остается ограниченным. (Тостеры и светофоры могут использовать гораздо менее продвинутые узлы.) По мере того как пул клиентов TSMC сократился, риск того, что один из них окажется втянутым в политические потрясения, увеличился; Например, в прошлом году TSMC прекратила поставки китайскому телекоммуникационному гиганту Huawei после того, как спецслужбы США обвинили его — без предъявления веских доказательств — в том, что он является доверенным лицом китайского государства. Поиск необходимых ресурсов для продолжения расширения границ также становится все труднее на острове с населением всего 23 миллиона человек, где недавняя сильная засуха поставила под угрозу водоемкую полупроводниковую промышленность. «Будущее становится все более и более сложным, — говорит Дэн Ван, отраслевой и технологический аналитик Gavekal Dragonomics. «Когда ты наверху, единственное направление — вниз».

Читать далее: Внутри скандальной компании Помогая Китаю контролировать будущее Интернета

Доминирование TSMC таково, что его главными соперниками являются не компании, а правительства. Дефицит автомобильной промышленности стал тревожным звонком для политиков, уже оправившихся от пандемии и торговой войны. Европейская комиссия объявила о государственно-частном альянсе полупроводников, целью которого является увеличение их доли в мировом производстве до 20% к 2030 году. Правительство Южной Кореи предлагает стимулы для привлечения инвестиций производителей микросхем в размере 450 миллиардов долларов до 2030 года9.0005

Вафли перед нарезкой на чипсы

Billy H.C. Квок для TIME

Тем временем Китай вложил миллиарды в решение проблемы полупроводников с ограниченным успехом и несколькими бросающимися в глаза неудачами. Хотя он, скорее всего, скоро станет крупнейшим производителем чипов по объему, они не имеют новейшего дизайна. Его ведущей фирмой является шанхайская SMIC, но, несмотря на государственные субсидии в размере 300 миллионов долларов в 2019 году, лучший чип, который она может производить, отстает от TSMC примерно на пять лет, и у нее мало шансов наверстать упущенное. Между тем, за последние два года обанкротились как минимум шесть многомиллиардных китайских фирм по производству микросхем, в том числе Wuhan Hongxin Semiconductor Manufacturing Co., которая оказалась мошенничеством на 20 миллиардов долларов, совершенным мошенниками, не имеющими опыта работы в отрасли.

Попытки Пекина наверстать упущенное также были затруднены из-за того, что Вашингтон неоднократно блокировал его попытки напрямую купить иностранные производители чипов, а также специализированное оборудование, необходимое для передовых фабрик. Это создает затруднительное положение для Пекина, который стремится к усилению геополитического влияния, которое приносит глобальное технологическое лидерство. Си регулярно подчеркивал критическую важность «местных исследований и разработок», создания «безопасных и контролируемых цепочек поставок» и достижения прорывов в «технологиях узкого места».

Ситуация также ставит в затруднительное положение Тайвань и США. В то время как на американские фирмы приходится 65% всех продаж TSMC, Китай является крупнейшим конечным пунктом назначения в силу своей роли мировой фабрики, импортирующей микросхемы на сумму около 350 миллиардов долларов в 2020 году. один. По оценкам Boston Consulting Group, «разделение» технологических секторов США и Китая сократит доходы американских производителей чипов на 80 миллиардов долларов, а конкуренция с Пекином обойдется тем же фирмам в 10–15 миллиардов долларов.

Лю вторит многим руководителям предприятий, говоря, что нынешняя вражда между США и Китаем никому не выгодна. Многие китайские фирмы накапливают чипы, чтобы не стать мишенью, как Huawei. «США и Китай должны понять, что они могут не быть друзьями, но и не врагами», — говорит Лю. «Нам нужны общие правила, чтобы… дать людям некоторое представление о том, как вести бизнес».

Если TSMC окажется в эпицентре перетягивания каната между Вашингтоном и Пекином, то же самое произойдет и с островом, на котором он находится, — с гораздо более опасными потенциальными последствиями. 16 сентября высокопоставленные официальные лица США и Австралии пообещали «укрепить связи» с Тайванем всего через день после того, как обе страны вместе с Великобританией представили новый альянс безопасности, получивший название AUKUS, для сдерживания Китая. Пекин уже с тревожной частотой совершает воздушные и морские боевые вылеты вблизи территории Тайваня.

Стратеги говорят, что Тайвань защищен эффективным «кремниевым щитом», учитывая, что нарушение цепочек поставок чипов в случае вторжения будет означать для экономики Китая. Однако по мере одновременного роста напряженности и важности чипов некоторые аналитики пересматривают эту точку зрения. Ориана Скайлар Мастро, специалист по вооруженным силам Китая в Институте международных исследований Фримена Спольи Стэнфордского университета, говорит, что перспектива получить эффективный контроль над мировыми поставками чипов может сделать Тайвань более, а не менее уязвимым, потому что такой большой приз означает, что Пекин может эффективно диктовать условия мира: «Я думаю, что это дает Китаю преимущество».

Лю не согласен, настаивая на том, что угроза вторжения со стороны Пекина «преувеличена». «Тайвань определенно не стал бы предпринимать действия, чтобы спровоцировать войну», — говорит он, признавая, что отношения по обе стороны пролива больше не диктуются исключительно островом. «Это действительно американо-китайские отношения».

Несмотря на доминирование Америки в разработке чипов, отсутствие у нее производственных мощностей по-прежнему вызывает беспокойство у политиков, которые пытаются создать больше заводов на суше. Оставаясь клиентом TSMC, Intel модернизирует свой литейный бизнес, строя два новых завода в Аризоне стоимостью 20 миллиардов долларов. В прошлом году TSMC взяла на себя обязательство построить завод стоимостью 12 миллиардов долларов, также в штате Гранд-Каньон. Компания также исследует новые заводы в материковом Китае, Японии и Европе.

Лю откровенно говорит о причинах этих американских инвестиций и их ограничениях. Это было вызвано «политическими подталкиваниями к нашим клиентам», — говорит он, настаивая на том, что «локализация полупроводников не повысит устойчивость цепочки поставок». Он говорит, что это может даже «ухудшить устойчивость».

Подробнее: Почему сейчас все дороже? Пусть это чучело жирафа объяснит

Производство чипсов настолько сложно и специализировано, что диверсификация расположения фабрик затруднит поддержание качества. Транзистор в 3-нм узле составляет всего 1/20 000 ширины человеческого волоса. Если бы вы увеличили полупроводниковую пластину длиной в фут до размеров континентальной части США, требуемый рисунок для этих чипов по-прежнему был бы шириной с ноготь большого пальца. Ключевым компонентом может быть только кремний или очищенный песок, но волшебство происходит в том, как он обрабатывается и манипулируется. «Это похоже на выпечку хлеба, — говорит руководитель отдела TSMC. «Ингредиенты почти одинаковы, но как долго вы должны выпекать, при какой температуре, вот что важно».

FOUP (унифицированный контейнер с передним открытием), ожидающий получения со склада

Billy H.C. Квок для TIME

По этой причине литейный цех TSMC тщательно контролируется. Все посетители должны надеть головные уборы, непыльные куртки, брюки и обувь перед тем, как пройти через «воздушный душ» для удаления блуждающих частиц. Каждая машина для литографии в экстремальном ультрафиолете, которую использует TSMC, стоит около 175 миллионов долларов. На более крупных фабриках их будет 20. Создание чипа занимает около 1500 шагов, каждый из которых включает от 100 до 500 переменных. Даже если вероятность успеха каждого шага равна 99,9%, что означает, что можно использовать менее четверти конечного продукта. «Есть ли что-то немного другое в воде, воздухе или химикатах в Аризоне?» — спрашивает Хэнбери. «Команда R&D не собирается быть на сверхскоростном пассажирском экспрессе, чтобы решить эти проблемы».

Хотя основатель TSMC Чанг похвалил «дешевую землю и электричество» в США в недавней речи, он также поворчал, что «нам пришлось сильно постараться, чтобы найти компетентных техников и рабочих». Лю отмечает, что затраты в США оказались «намного выше», чем ожидала TSMC.

Все это указывает на помешательство на локализации, вызванное политикой, а не наукой или бизнесом. В конце концов, открытие фабрики в США влияет только на одну небольшую часть производственного процесса. Сегодня полупроводники обычно разрабатываются в США, производятся на Тайване или в Южной Корее, тестируются и собираются в Юго-Восточной Азии, а затем устанавливаются в продукты в Китае. Она уже невероятно специализирована: хотя TSMC доминирует в литейном производстве, только голландская фирма ASML производит передовые литографические машины, на которые полагаются все ее фабрики.

Если сеть настолько прочна, насколько прочно ее самое слабое звено, открытие фабрик в США не сильно укрепит ее. Конкурентоспособность США может повышаться только постепенно. Новый завод TSMC в Аризоне, например, будет производить 5-нм чипы, которые, хотя и являются передовыми сегодня, будут на пару узлов отставать от самых быстрых, когда начнется массовое производство в 2024 году. Тем временем штаб-квартира TSMC будет продвигаться вперед со следующими Трехмерные интегральные схемы нового поколения, которые, по словам Лю, «раскроют инновации полупроводниковых архитектур».

Эти технологии настолько продвинуты, что невозможно наверстать упущенное, не вкладывая огромные суммы денег. Даже в этом случае ничего не гарантировано. В конце концов, инвестиции в размере 100 миллиардов долларов, о которых сообщила TSMC, не стоят особняком. Он сочетается с глубокими карманами Apple, Nvidia и всех других близких партнеров TSMC и дополняется ими, чтобы создать «бюджет, который в 100 раз превышает то, что вы увидите в их финансовых показателях», — говорит Ненни. «Никакой компании или стране просто невозможно догнать эту огромную экосистему, которая движется вперед, как товарный поезд».

Что было бы более разумно, говорит Лю, так это то, что США должны быть на переднем крае следующего большого наступления. Например, его спасительное мастерство в разработке мРНК-вакцин против COVID-19 существует только благодаря огромным инвестициям в геномику и биотехнологии за последние 40 лет. Вместо того, чтобы безуспешно гоняться и локализовать аспекты цепочки поставок полупроводников, Лю предлагает вложить те же деньги в разработку следующего большого скачка.