Co je to vlastně čip? Malá destička polovodičového materiálu, na kterém jsou vytvořeny integrované obvody. Vyrábí se po stovkách a tisíckách na jediném waferu. To je destička z velmi čistého křemíku a nosič pro rozmanité mikroelektronické funkce. Vyrábí se z čistých monokrystalů nařezáním na deštíčky o tloušťce 300 mikrometrů (mikrometr = miliontina metru). Leptáním, nanášením a jiným i technologiemi se na nich vytvoří povrchová funkční mřížka. Wafer se po té rozřeže na čipy, které se pro ochranu zapouzdří. Wafer se vyrábí z křemíku vysoké čistoty jako čtverečky o velikosti 1 palce (25,4 mm).
Největším výrobcem čipů na světě je americký Intel, po něm jihokorejský Samsung a trojici uzavírá TSCM z Thajwanui. Největším spotřebitelem čipů jsou procesory. Jsou úplně ve všem, co běžně užíváme, autech (v těch nejnovějších modelech je jich až 1 000), domácích spotřebičích, letadlech, zbraních atd. Není to nic jednoduchého. „Je to vůbec nejsložitější věc, kterou kdy člověk stvořil“
řekl v roce 2004 ředitel firmy Intel Craig Barrrett. Čipy se od svého objevu zmenšily tak, že k prohlížení potřebujeme lupu.
Vyrábí se jich stovky miliard a cena za kus je zanedbatelná. Ale právě v automobilkách v posledních měsících scházely. Pro omezení výroby ve spojitosti s koronavirem a růstu poptávky. Až tak, že nedostatek omezil výrobu aut, i našich Superbů. Mikročipy jsou pro fungování aut nezbytné a řídí v nich skoro vše. Věc zašla tak daleko, že v dubnu 2022 se prezident Biden sešel s kapitány autoprůmyslu a problém řešili.
Dnešní moderní svět je závislý na elektronice a ten funguje jen díky čipům. Některé třeba jen ovládají dětskou hračku, jiní jsou ale nezbytné pro funkci důležitých a nezbytných zařízení. Čipy se měnily, především ale zmenšovaly. Ty původní byly velké jako třešinka, dnešní jsou menší než špendlíková hlavička. Miniaturizace je důvodná, čím je čip menší, tím nižší má spotřebu. Čipy se zmenšují, počet funkcí roste. Jejich výroba je zcela automatická, lidské ruce se jich nedotknou. Nejsou ani dost čisté, ani dost přesné. Výroba není levného a vyžaduje perfektní know how. Není pro každého. Továrna stojí desítky miliard a staví se několik let. Produkce je ovšem obrovská. Za měsíc milion waferů a na každém stovky nebo i tisíce čipů. V současnosti se ročně vyrábí 1,2 – 1,5 mld. čipů. A započítáme-li všechny druhy polovodičových součástek (také optické čipy, senzory, paměti atd.) dostáváme se k produkci více než 1 bilion kusů. A výroba pořád roste. Nejvíce se na ní podílí Intel. Obrovská nadnárodní společnost se sídlem v Santa Clara v Kalifornii, s ročním obratem 80 mld. USD, se 132 000 zaměstnanci a prioritním dodavatelem pro Dell, Lenovo a US Dep. obrany. Polovinu světové produkce čipů spotřebují US, ale vyrobí jich jen 12%. To je hodně strategicky špatná poloha, Američané si to uvědomují a pracují na nápravě. Vyřeší se, ale ne hned.
Největší výrobní ambice na světovou produkční jednotku má Jižní Korea. Chce v příštích 10 letech do výrobní základny investovat 450 mld. USD s tím, že export čipů stoupne na 200 mld. USD a Korea bude exportérem číslo jedna. Výroba čipů je lukrativní i pro Japonsko. To chce ztrojnásobit domácí produkci na více než 100 mld. USD. Evropě ujíždí vlak a nakolik vážně se teprve uvidí.
Pokud se ohlédneme do historie, první čipy s objevily v roce 1961. Dnes je to nejdůležitější malá čtvercová destička na světě ovládající nepřeberný zástup počítačů s obrovským vlivem na život. Mikročip velikosti nehtu obsahuje miliardy tranzistorů. Co do rozměrů mluvíme stále častěji o nanorozměrech, protože celá mikroelektronika se neustále víc a víc miniaritizuje. Pro pochopení: červená krvinky má průměr 7 000 nanometrů (1 nanometr je miliardtina metru), virus 14 nanometrů a nejmenší struktura čipu je 10 nanometrů. Seřadíte-li za sebou 50 molekul vody, dostanete řádku dlouhou 14 nanometrů. Čím funkčních struktur umístíme na čipovou jednotku více, tím je čip výkonnější. Jeho základní úloha je pořád stejná, zpracovat informace tak, aby splnil svoji úlohu.
Paměťové čopy ukládají informace. Jejich vylepšování vede k obrovskému zvětšení výpočetních a paměťových funkcí. Řádově v násobcích miliard. Čipy se tak stávají stále komplikovanějším zařízením a ty nejpokročilejší mají až sto nepředstavitelných extrémně tenkých elektronických funkcí. Něco takového vyrábět ve velkém hraničí s uměním. Současný nedostatek čipů přibrzdil výrobu mnoha artiklů, auty počínaje a mobily konče. Příčin je více, zkoumají se a odstraňují. Svět je postupně eliminuje.
Pro Evropu je špatná zpráva, že vyrábí jen asi 10% potřebných čipů a že je zcela závislá dovozu z Asie. Ví to a činí kroky k nápravě. CÍlem by měla být domácí produkce 20%. Závislost světa na 4 velkých výrobcích není dobrá. Pořád myslete na to, že čipy jsou úplně ve všem, i v malém mobilu je jich na 160, v moderním elektroautě 3 500. Bez nich se společnost neobejde.
-izk-