Wywiad ze mną – zrealizowany przez redakcję Mikrokontroler.pl – był odpowiedzią na szereg publikacji pojawiających się w mediach, dotyczących odrodzenia w Polsce przemysłu produkcji podzespołów półprzewodnikowych. Nie ukrywam, że jestem sceptyczny czy w ciągu najbliższych kilku lat to się uda. Liczyłem na to, że artykuł wywoła jakąś dyskusję, ale jestem niestety zawiedziony pierwszą reakcją prof. Piotra Grabca.

Wywiad ukazał się w marcu 2024, na kilka tygodni przed moim przejściem na emeryturę. Publikacje, o których wspominam, pojawiły się w końcu 2023 roku. Ta informacja została zawarta w przedmowie dodanej do wywiadu przez redakcję, co ma bardzo istotne znaczenie w odniesieniu do tego, o czym chcę tutaj napisać. Odniosę się też do stwierdzeń zawartych w artykule “Widzę dzisiaj konieczność rozwoju przemysłu półprzewodnikowego w Polsce – mówi Piotr Grabiec, emeryt, prof. ITE, obecnie Instytutu Mikroelektroniki i Fotoniki” z dnia 23 kwietnia 2024, który również ukazał się na portalu Mikrokontroler.pl.

Rozpocznę od stwierdzenia prof. Grabca: “To, że rozmówca będący przedstawicielem handlowym firmy onsemi, sprzedającym jej produkty w Polsce, nie rozważa suwerenności technologicznej kraju w obszarze mikroelektroniki i sposobów jej choćby częściowego osiągnięcia, nie zaskakuje.” (podkreślenie moje). Cóż to za stwierdzenie, mocno ad personam. Wynika z niego, że nie chcę, aby przemysł produkcji podzespołów półprzewodnikowych rozwijał się w Polsce, ponieważ nowa fabryka byłaby konkurentem dla onsemi, gdzie pracowałem przez 8 lat. To tak niedorzeczne, że trudno jest mi to nawet komentować.

Na koniec artykułu wrócę jeszcze do tego wątku, tym bardziej, że w jednym z ostatnich zadań swojej publikacji prof. Grabiec pisze “Nie oznacza to jednak,  jak chciałby Grzegorz Kamiński, że należy dać sobie spokój z mikroelektroniką i poprzestać na zakupach chipów np. w firmie onsemi”. Opcja, że chodzi o konkurencję pomiędzy fabryką półprzewodników w Polsce, a firmą onsemi jest bardziej prawdopodobna, ale być może prof. Grabiec sugeruje, że jestem zwykłym komiwojażerem, który wypowiada się na takie tematy, co byłoby już mocno niegrzeczne, pisząc delikatnie. Do kwestii mojej pracy w onsemi vs. budowa przemysłu półprzewodnikowego w Polsce wrócę pod koniec artykułu. Wcześniej odniosę się też do drugiego cytowanego zdania, bo uważam, że wymaga komentarza, szczególnie, że jest tam wypowiedź “jak chciałby Grzegorz Kamiński”.

A czego chciałby Grzegorz Kamiński? Przede wszystkim zapytać, gdzie w tekście “Nie widzę dzisiaj możliwości rozwoju przemysłu półprzewodnikowego w Polsce – mówi Grzegorz Kamiński z firmy Onsemi” jest stwierdzenie mówiące, że „należy dać sobie spokój z mikroelektroniką i poprzestać na zakupach chipów np. w firmie onsemi”. Podobnie proszę o przykład mojego twierdzenia, że “podważanie celowości podejmowania w Polsce jakichkolwiek kroków w tym kierunku, stanowi uproszczenie wymagające komentarza”. Od tego, że nie wierzę w powstanie dużej fabryki produkcji podzespołów półprzewodnikowych do tego, że nie należy podejmować w tym kierunku jakichkolwiek kroków, lub ja nie chcę, aby taka fabryka powstała, jest bardzo daleka droga. Skąd takie wnioski? Ja tylko powiedziałem, że nie widzę szansy na jej powstanie i starałem się to uzasadnić.

Co do “suwerenności technologicznej” i “cyberbezpieczeństwa”, to wydaje mi się to słabym argumentem przemawiającym za budową fabryki czipów. Dlaczego? Ponieważ pełnej suwerenności i tak nie moglibyśmy uzyskać. Materiały i maszyny do produkcji półprzewodników pochodziłyby z innych państw.

Kolejna moja wątpliwość wiąże się z faktem, że wiele krajów europejskich nie posiada takich możliwości i wcale o to nie zabiega. Czyżby ich rządy nie rozumiały potrzeby suwerenności technologicznej i cyberbezpieczeństwa. Prof. Grabiec pisze “Wykorzystywanie importowanych czipów do zabezpieczenia polskich dokumentów (np. dowodów osobistych) ułatwia z kolei infiltrację przez obce służby wywiadowcze”. Z tego co wiem, czipy w paszportach amerykańskich nie są produkowane przez firmę amerykańską.

W tym miejscu chciałbym wskazać, że wkłady z czipami do dokumentów i kart płatniczych produkowane są w Polsce, w Tczewie. Wykonuje je francuska firma Thales, która przejęła firmę Gemalto (https://www.thalesgroup.com/pl/countries/europe/thales-polsce#zakresdziaualnouci-4583). Jakoś inne kraje, w tym Francuzi, nie płaczą z tego powodu. Francuski Thales/Gamalto jest jednym z największych na świecie producentów tego typu produktów.

W artykule prof. Grabca jest zdanie: “Równie groźnym problemem może być przerwanie łańcucha dostaw układów stanowiących podstawę naszej broni. O wadze tych kwestii świadczy to, że producent Patriotów,  firma Raytheon, nie kupuje mikroprocesorów na Tajwanie czy nawet u Intela, lecz ma własną fabrykę produkującą układy scalone”. Z tego co ja wiem, to firma Raytheon nie produkuje obecnie procesorów, a jedynie podzespoły półprzewodnikowe na bazie GaN do systemów radarowych. Raytheon to dość specyficzna firma produkująca podzespoły półprzewodnikowe, bo jest jednocześnie ich użytkownikiem w swoich produktach.

Ponadto chciałbym w tym miejscu zapytać, w jaki sposób nowa fabryka może zaspokoić potrzeby polskich firm zbrojeniowych? Czy na pewno nowa fabryka będzie miała wszystkie niezbędne do tego technologie? Dużym producentem urządzeń wojskowych w Polsce jest np. PIT-Radwar wytwarzający systemy radarowe, a tutaj potrzebne by były podzespoły półprzewodnikowe na bardzo duże częstotliwości, ponad 50 GHz. Takie podzespoły produkuje się na bazie warstw SiGe. A co z elementami mocy na bazie SiC i GaN? Czy jest realne, by to wszystko produkowała nowa polska fabryka? Skoro mają to być polskie rozwiązania, to trzeba je najpierw opracować. Jak dużo czasu to zajmie? Można pisać, że “państwo o potencjale i ambicjach Polski powinno móc ochronić przynajmniej najbardziej krytyczne obszary”, czyli wspomniane wcześniej cyberbezpieczeństwo oraz podzespoły wykorzystywane przez wojsko i inne służby odpowiedzialne za bezpieczeństwo państwa, ale to nie zmieni faktu, że budowa takiej fabryki tego nie zapewni. Nie będziemy przecież produkować wszystkiego. Ja nie widzę tu spójnej koncepcji i rzetelnej analizy, tylko same ogólniki. W kilku innych publikacjach czytałem, że odbiorcą tych podzespołów będzie wojsko. Ciekawe jak i kto zmusi konstruktorów, np. w PIT-Radwar czy w firmie WB Group, największej prywatnej firmie z sektora obronnego w Polsce, do stosowania tych podzespołów. Czy osoby, które piszą o tym, że wojsko będzie odbiorcą podzespołów półprzewodnikowych, dokonały jakiejkolwiek, choćby pobieżnej analizy potrzeb odbiorców z segmentu zbrojeniowego? Obawiam się, że nie. Grupa WB poinformowała 26 marca 2024 roku, że wyprodukowała tysięczny system FlyEye od 2015 roku (https://www.wbgroup.pl/aktualnosci/tysieczny-flyeye-wyprodukowany/). Przez 9 lat 1000 sztuk, to nieco ponad 100 rocznie. To nadal nieco mało, aby myśleć o fabryce podzespołów półprzewodnikowych. Kolejny link pokazuje, że do 2035 roku potrzeby wojska to 1700 systemów FlyEye (https://www.wojsko-polskie.pl/au/articles/aktualnosci/setki-flyeye-dla-wojska-polskiego/). To mniej więcej 150 sztuk rocznie. Trochę lepiej wygląda sytuacja z dronami Warmate, tzw. amunicją krążącą od tego samego producenta, bo dostawy są na poziomie kilku tysięcy rocznie (https://dlapilota.pl/wiadomosci/grupa-wb-w-tym-roku-dostarczymy-niemal-2-tys-dronow-warmate-i-80-zestawow-dronow-flyeye). Dalej to bardzo mało, a złożoność tych systemów powoduje, że zawierają setki różnych podzespołów półprzewodnikowych i to w wielu różnych technologiach, ponieważ pełnią różne funkcje.

To tylko przykład ilustrujący, że potrzeby odbiorców z przemysłu obronnego są bardzo zróżnicowane oraz relatywnie małe, by móc wypełnić moce produkcyjne nawet małej fabryki półprzewodników. W świetle powyższego przykładu zdanie “Rozwiązaniem byłoby zbudowanie niewielkiej, pełnej linii produkcyjnej o wydajności na poziomie niedużych kilku milionów sztuk czipów rocznie dla potrzeb obronności i przedsiębiorstw MŚP” raczej nie rozwiązuje problemu. Czy krajowi eksperci są pewni, że “mają jasność co do tego,  jakie technologie należałoby wybrać dla takiej linii? Jej poziom wyznaczają z jednej strony potrzeby, z drugiej – realne możliwości ekonomiczno-techniczne. Nie wchodząc w szczegóły, powinny to być technologie średniozaawansowane, na poziomie od 65 lub 90 do 250 nm, jednakże wykorzystujące najnowsze rozwiązania konstrukcji przyrządów (zwłaszcza tzw. FD-SOI), ukierunkowane na zastosowania w obszarze Internetu Rzeczy (IoT), sensoryki i elektroenergetyki”. Ja nie byłbym tego taki pewien, bo IoT, różne sensory i podzespoły energoelektroniczne to nie tylko technologie FD-SOI, na poziomie od 65 do 250 nm. Mogłoby to być za mało, żeby zaspokoić zapotrzebowanie na specyficzne podzespoły półprzewodnikowe.

Chcę też zapytać, gdzie powiedziałem “Wbrew temu o czym mówi w wywiadzie pan Kamiński, nie jest tak, że nowoczesny przemysł stosuje wyłącznie technologie „standardowe” 10-22 nm.”? W moim tekście jedyne zdanie, gdzie są wymienione te wielkości to “Jeśli chcielibyśmy używać technologii mikronowych czy submikronowych 250 nm, 180 nm, na maszynach, gdzie możemy produkować 10-22 nm, bo takie są obecnie standardy, to koszt takiej produkcji byłby zbyt duży. Nikt by nie kupił tych chipów. Są to zupełnie różne linie technologiczne”. Czy wynika z tego, że “nowoczesny przemysł stosuje wyłącznie technologie „standardowe” 10-22 nm.” (podkreślenie wytłuszczonym tekstem moje)? Większość procesorów i mikrokontrolerów produkowanych jest obecnie w takich rozmiarach. W wielu przypadkach wynika to z faktu, że tak jest taniej w porównaniu do podobnych podzespołów np. w technologii 65 nm lub 180 nm. No tak, ale wielu autorów, w tym prof. Grabiec uważają, że “Co do efektywności ekonomicznej takiego przedsięwzięcia, to liczenie na bezpośrednie zyski ze sprzedaży układów nie zawsze jest właściwe”. Muszę przyznać, że to bardzo kontrowersyjne stwierdzenie. Produkujemy ze stratą, bo taka jest potrzeba?

Dalej prof. Grabiec pisze:”Wiedzą o tym Amerykanie, którzy wbrew rachunkom ekonomicznym budują fabrykę TSMC w Arizonie, tylko dlatego, żeby mieć pełną kontrolę nad produkcją zaawansowanych chipów“.

TSMC to firma komercyjna, największe “foundry” na świecie. Osiąga ogromne zyski, a nie straty. W 2023 roku miała obroty 66,4 mld USD, a dochód netto wyniósł prawie 25,8 mld USD, co daje aż 38,8% marży zysku netto. Powołała firmę TSMC Arizona Corporation i buduje fabrykę, a nawet kilka ponieważ uzyskała bardzo dobre warunki do inwestycji. TSMC planuje zainwestować w ten amerykański projekt 65 mld USD, z czego dostanie ok. 10% w ramach CHIPS and Science Act, 5 mld USD nisko oprocentowanych pożyczek oraz zwolnienia podatkowe sięgające 25% zainwestowanego kapitału. Rachunek ekonomiczny jest tutaj oczywiście brany pod uwagę. Właściciele TSMC doskonale zdają sobie sprawę, że w sytuacji niepewności co do zamiarów Chin względem Tajwanu, aby utrzymać swoich klientów, muszą myśleć jak zminimalizować ryzyko. Dodatkowo warto dodać, że aż 6-ciu z 7 największych klientów to firmy amerykańskie, generujące ponad 50% obrotów. Dlatego oprócz fabryki w Stanach Zjednoczonych, TSMC planuje również budowę fabryki w Europie, być może z partnerem, tak jak już to zrobiło w Japonii (fabryka TSMC-Sony-Denso). TSMC w Arizonie to projekt komercyjny, ale oczywiście z pewnym podtekstem politycznym (CHIPS and Science Act, napięcia handlowe między USA, a Chinami i groźby Chin względem Tajwanu). Tajwańska firma to także spółka giełdowa i musi myśleć o swoich akcjonariuszach. W ciągu ostatnich 5-ciu lat akcje firmy TSMC zwiększyły swoją wartość o 200%, a tylko w tym roku o 34% (źródła: https://www.tsmc.com/static/abouttsmcaz/index.htm i https://www.google.com/finance/quote/2330:TPE?hl=pl&window=5Y). Oczywiście Amerykanie wiedzą, że muszą chronić swoje interesy, zarówno polityczne jak i ekonomiczne, i dlatego wydali CHIPS and Science Act.

Odniosę się teraz do kolejnego stwierdzenia profesora Grabca: “Firmy, takie jak np. Microchip Technology z sukcesem sprzedają układy w technologiach 100-200 nm, a raptem kilka miesięcy temu, we wrześniu 2023 r., Intel podpisał umowę produkcji układów scalonych w technologii 65 nm dla izraelskiej firmy TOWER.”

Firma, w której pracowałem, też z sukcesem sprzedaje podzespoły w technologiach od 65 nm do 350 nm. Tylko takie technologie są dostępne w onsemi. Gdy potrzebna jest technologia np. 22 nm, to onsemi korzysta z usług “foundry”, w tym z TSMC. Co do drugiego stwierdzenia, to Intel podpisał umowę z Tower Semiconductor nie dlatego, że potrzebuje technologii 65 nm do swojej produkcji. Historia jest mi dobrze znana, ponieważ firma onsemi, mój były pracodawca, ucierpiała na procesie współpracy pomiędzy Intelem a Tower Semi.

Ale po kolei: Intel od kilku lat ma trudności z utrzymaniem swojej pozycji na rynku. W roku 2021 osiągnął obroty ponad 79 mld USD, z marżą zysku netto 25%. Natomiast już w ubiegłym roku obroty wyniosły nieco ponad 54 mld USD, ale marża zysku netto zmniejszyła się do 3% (https://www.google.com/finance/quote/INTC:NASDAQ?hl=pl&window=5Y). Akcje Intela spadły o 39% w ciągu ostatnich 5-ciu lat. Dlatego Intel był zmuszony podjąć kroki, by poprawić swoją sytuację rynkową. W tym celu postanowił m.in. utworzyć dział IFS (Intel Foundry Services) i wejść w produkcję na zlecenie. Do tego potrzebował partnera dysponującego technologiami 65 nm i więcej. Postanowił kupić Tower Semiconductor, ale transakcja nie doszła do skutku, ponieważ sprzeciwiły się jej antymonopolowe agendy rządowe regulujące kwestie fuzji. Wtedy Intel podpisał umowę o współpracy, aby ratować ten projekt i samo Tower Semiconductor. Wszystkie te informacje są tutaj: https://www.intel.com/content/www/us/en/search.html?ws=text#q=tower%20semiconductor&sort=relevancy.

No może poza kwestią dlaczego Intel ratował Tower Semiconductor. Tutaj trzeba wrócić do kwestii relacji onsemi – Tower. Firma onsemi produkowała czipy prostej logiki (bramki, przerzutniki etc.) w Tower. Po ogłoszeniu fuzji Tower z dnia na dzień wypowiedział kontrakt. Może to wydawać się zabawne, ale jeśli z dnia na dzień trzeba poinformować setki klientów, że onsemi nie dostarczy podzespołów, nawet oferując zamienniki, to już nie jest tak śmiesznie. Kryzys został rozwiązany i teraz onsemi produkuje te podzespoły w VIS (Vanguard International Semiconductor). Cały proces transferu kilku tysięcy czipów zakończy się w 2025 roku. Onsemi udało się podpisać umowę z Tower, by na okres przejściowy otrzymywać dostawy czipów. Tower, które miało być kupione przez Intela, straciło wiarygodność w oczach swoich klientów i dlatego Intel musiał ich ratować podpisując długookresową umowę. Jaki będzie tego skutek? Zobaczymy w przyszłości.

Już pokrótce odniosłem się do stwierdzenia “Co do efektywności ekonomicznej takiego przedsięwzięcia, to liczenie na bezpośrednie zyski ze sprzedaży układów nie zawsze jest właściwe.”, ale muszę to zrobić jeszcze raz, bo nie tylko prof. Grabiec tak myśli, ale też wiele osób z jego środowiska. Przytoczę teraz kilka cytatów i podam źródła:

• wywiad z dr. Grzegorzem Janczykiem. W jednym z komentarzy do niego jest stwierdzenie: “A na pytanie, dla kogo będziemy produkować, klienci się znajdą, obecnie działające faby mają zakontraktowaną produkcję na kilka lat do przodu…innymi słowy popyt jest większy niż podaż…”

https://www.linkedin.com/pulse/co-powinno-by%C4%87-absolutnym-priorytetem-/

• artykuł w Dziennik Gazeta Prawna z listopada 2022 pt. “Półprzewodnikowa ekstraklasa i Polska. W produkcji czipów jesteśmy pustynią, którą można by zazielenić”, gdzie jest stwierdzenie “Tymczasem uruchomienie w Polsce wytwórni czipów krzemowych wspomnianego rzędu na potrzeby własne to koszt „zaledwie” 23 mld zł. W tym przypadku to podaż wytworzyłaby popyt. Ponadto wraz z rozpraszaniem produkcji energii wskutek niezbędnego rozwoju OZE wzrośnie niebywale zapotrzebowanie na czipy ze strony energetyki.”

No cóż, zarówno wywiad z dr Janczykiem, jak i wspomniany artykuł ukazały się w końcu 2022 roku, gdy na rynku były jeszcze ogromne problemy z dostępnością podzespołów półprzewodnikowych. Jednak już w roku 2023 odnotowaliśmy na świecie spadek sprzedaży podzespołów półprzewodnikowych o 9%.  Początek roku 2024 też nie jest optymistyczny. Przewiduje się, że w drugiej połowie roku sytuacja ulegnie poprawie. Wniosek: nie jest tak, jak sugerują autorzy powyżej oraz prof. Grabiec, że wszystko się sprzeda. Taki cykl koniunktura-dekoniunktura jest normalny i powtarza się od lat.

Stwierdzenie, że “W tym przypadku podaż wytworzyłaby popyt” zasługuje chyba na Nobla z ekonomii. Ciekawe co na to ekonomiści? Prawdziwe jest zdanie, że OZE wygeneruje, a nawet już wygenerowało popyt na podzespoły półprzewodnikowe. To także jedna z przyczyn problemów z dostępnością podzespołów w latach 2020-2022. Pytanie jest, czy byłby popyt na te, które miałaby produkować fabryka w Polsce? Chyba nie.

Czy ktoś może mi wytłumaczyć dlaczego takie firmy półprzewodnikowe jak Analog Devices, Infineon, NXP, onsemi czy Renesans mogą mieć zyski na poziomie >20% obrotów, a fabryka działająca w Polsce ma być z zasady nierentowna?

Do wielu innych stwierdzeń prof. Grabca nie będę się już odnosił, ponieważ myślę, że na najważniejsze odpowiedziałem. Na koniec wrócę do stwierdzenia prof. Grabca “To, że rozmówca będący przedstawicielem handlowym firmy onsemi sprzedającym jej produkty w Polsce, nie rozważa suwerenności technologicznej kraju w obszarze mikroelektroniki i sposobów jej choćby częściowego osiągnięcia, nie zaskakuje” oraz “Nie oznacza to jednak,  jak chciałby Grzegorz Kamiński, że należy dać sobie spokój z mikroelektroniką i poprzestać na zakupach chipów np. w firmie onsemi”, czyli do mojej pracy w onsemi. Już nie pracuję, ale skomentuję to z takiego punktu widzenia, jakbym dalej pracował. Onsemi produkuje bardzo różne rodzaje podzespołów półprzewodnikowych. Czasami STMicroelectronics czy Infineon jest konkurentem dla onsemi, a czasami nie. Gdy analizujemy sprzedaż mikrokontrolerów w Polsce, to obie firmy nie są konkurentami dla onsemi, ponieważ onsemi nie produkuje mikrokontrolerów. Inaczej jest, gdy analizujemy Power MOSFET-y czy IGBT lub podzespoły z węglika krzemu SiC. W takim wypadku są one konkurentami. Po co miałbym tracić czas na “zwalczanie” polskiej fabryki podzespołów półprzewodnikowych, gdy nawet nie wiem co miałaby produkować. Takie było moje podejście, gdy byłem jeszcze pracownikiem onsemi. Jaki wpływ może mieć onsemi na powstawanie fabryk naszych konkurentów? Odpowiedź: żaden. Lepiej skupić się na tym, co mamy zrobić i jaki jest plan – patrząc z punktu widzenia onsemi, a to można przeczytać tutaj – https://investor.onsemi.com/, prezentacja “Analyst Day Presentation”. Onsemi jako firma giełdowa musi publikować takie informacje.

Podsumowując, nie mam nic przeciwko odrodzeniu się przemysłu produkcji podzespołów półprzewodnikowych w Polsce, ale w to nie wierzę. Argumenty, jakich używają entuzjaści, nie docierają do decydentów, jak pisze prof. Grabiec “pomimo wieloletnich apeli, propozycji i ofert środowiska – takiej strategii ciągle brak”. Mowa o strategii powstania takiego przemysłu. Do mnie te argumenty też nie trafiają. Pytanie podstawowe: kto taką strategię ma przedstawić?

Na koniec chciałbym podziękować prof. Grabcowi za jego polemiczny artykuł. Może te publikacje zwrócą uwagę na konieczność opracowania takiej strategii.