• Illustrasjon: Getty Images/Istockphoto

Brikken hele verden vil ha

Brikken hele verden vil ha

Vår tids olje: De som kontrollerer produksjonen av verdens mikrobrikker, kontrollerer fremtiden. Og den kalde krigen om de små dingsene tilspisser seg. Men hvordan fungerer egentlig disse elektroniske komponentene, og hvordan kunne det gå storpolitikk i noe så mikroskopisk?

Fra utgave: 10 / oktober 2023

Året er 1993, og ved et bord på den lokale restauranten Denny's i San Jose i California sitter tre venner og spiser frokost. Den ene av dem – Jensen Huang – fyller 30 år denne dagen, men det er ikke det som opptar de tre unge datanerdene. De brainstormer om en banebrytende idé, som tre tiår senere skal vise seg å bli en av verdens mest verdifulle.

Ideen ble startskuddet til teknologiselskapet Nvidia – oppkalt etter en kombinasjon av 'Nv' – next version – og det latinske ordet for misunnelse eller ønsket om å ha noe som andre har - invidia. I begynnelsen laget selskapet grafikkort til datamaskiner, men beveget seg sakte inn i markedet for mikrobrikker.

Det var en smart avgjørelse. I dag er misunnelsen rettet mot Nvidia. Da selskapet nylig ble verdsatt til én billion – tusen milliarder – dollar, gikk nyheten finansverdenen rundt.

Det var ikke minst fordi historien om Nvidia skiller seg ut fra de andre. Bare syv amerikanske selskaper er noen gang blitt verdsatt til én billion dollar, som The Wall Street Journal rapporterte om.

Den nå 60 år gamle Jensen Huang har alltid på seg en svart skinnjakke, uansett om han pryder coveret på Time Magazine, deltar på teknologikonferanser eller møter i Silicon Valley. Det noe ensformige antrekket skal være inspirert av ikonet Steve Jobs, mannen bak Apple, som alltid hadde på seg høyhalset genser og jeans. Et enkelt klesvalg betyr «færre avgjørelser å ta hver dag». Andre har sagt at skinnjakken indikerer hans forkjærlighet for raske motorsykler og enda raskere vekst.

 

Han lager verdens mest ettertraktede teknologikomponent Jensen Huang prydet forsiden av Time Magazine høsten 2021 i utgaven der magasinet lister opp det de mener er verdens 100 mest innflytelsesrike personer. I september i år var Huang også i tetsjiktet på Times liste over verdens mest innflytelsesrike ledere innenfor kunstig intelligens.

 

Jen-Hsun Huang, som han ble døpt, kom til verden i Taiwan i 1963. Familien flyttet like etter til Thailand, før den endte opp i USA, mulighetenes land. Der vokste det som skulle bli verdens mest suksessrike mikrobrikkegründer opp. Han tok det mer amerikanskklingende navnet Jensen Huang og fullførte sin utdannelse ved det prestisjetunge Stanford University, hvor han studerte elektroteknikk. Huang, som i 2019 ble kåret til verdens mest suksessrike CEO av Harvard Business Review, skal være god for 38,3 milliarder dollar, ifølge Bloombergs milliardærindeks.

 

Derfor heter det Silicon Valley

Samtidig med Jensen Huangs oppvekst begynte historien om mikrobrikker å ta av. Allerede på 1950-tallet oppdaget ingeniøren Jack Kilby fra Texas Instruments noe vilt: Hvis man fører strøm gjennom et halvledende stoff, som for eksempel silisium, kan man sende informasjon i form av 1-tall og 0-er, som utgjør kjernen av digital databehandling. Oppdagelsen fører til datakraftens vekst og mikrobrikkens utbredelse, sier historiker Chris Miller fra Tufts University og forfatter av boken «Chip War».

– Nå kan transistorer i mikroformat erstatte de store og ekstremt energikrevende datamaskinene, som den gang var basert på lysrør og elektriske brytere, sier han.

– Når man monterer rekker av transistorer på samme databrikke, blir det mulig å behandle langt mer data, forklarer Miller.

Mange tiår senere – i år 2000 – ble Jack Kilby tildelt Nobelprisen i fysikk for sin oppdagelse.

 

Nobelprisbelønnet Den amerikanske ingeniøren Jack Kilby oppdaget på 1950-tallet det som skulle komme til å utgjøre kjernen av digital databehandling. I år 2000 fikk Kilby Nobelprisen i fysikk for sin oppdagelse. Nå er den i sentrum for en betent rivalisering mellom Kina og USA. Foto: Getty Images

 

Det var imidlertid en annen pioner, gründeren Robert Noyce, som virkelig skulle prege den gryende mikrobrikkeindustrien. Han kom opp med navnet «Silicon Valley», etter at området sør for San Francisco fra 1960-tallet og fremover ble verdenssentrum for produksjonen av de nye silisiumbrikkene.

Sammen med en tredje ingeniør ved navn Gordon Moore, satte Robert Noyce i gang den første systematiske masse-produksjonen av digitale brikker. I 1986 grunnla de selskapet Intel, som umiddelbart ble ledende på området. Etter dette eksploderte markedet for personlige datamaskiner.

 

Moores ville profeti

Tilbake i 1965 kom Gordon Moore med en skjellsettende spådom. Den ble senere kalt «Moores lov» og forutså at mengden transistorer som kan monteres på en databrikke, ville dobles hvert annet år. Han fikk rett – det ble nærmest en selvoppfyllende profeti som motiverte teknologiselskaper, universiteter og ingeniører til å øke farten år for år.

– Moores lov gjelder fortsatt. De siste tiårene er mikrobrikkene for hvert annet år blitt dobbelt så kraftfulle. Det betyr at mikrochipindustrien har forbedret seg mye raskere enn noen annen del av økonomien, sier historiker Chris Miller. 

 

Racet mot rekorder IBMs 2-nanometer (nm)-teknologi har klart å få plass til 50 milliarder transistorer – hver på størrelse med cirka fem atomer – på et område mindre enn en fingernegl. Databrikken på bildet over inneholder 64 hovedkort som hvert rommer to slike 2-nm-brikker, altså 128 stykker til sammen. Brikken skal blant annet kunne firedoble levetiden til et smarttelefonbatteri og kutte karbon-fotavtrykket til datasentre. Samsung og TSMC skal etter planen starte produksjon av 2-nm-brikken innen 2025.

 

I sin bok bruker han en gjennomtenkt analogi for å sette utviklingen av mikrobrikker i perspektiv.

– Tenk om et fly klarte å fly dobbelt så raskt hvert annet år, og det fortsatte å øke hastigheten på den måten i fem tiår på rad. En tilsvarende utvikling gjør at disse bittesmå enhetene nå koster mindre enn en milliondel av hva de gjorde for 50 år siden, sier Miller om mikrobrikkens eksponentielle vekstrate.

Fakta

Produksjon av mikrobrikker

> I dag produseres det rundt én billion mikrobrikker i året – eller i underkant av 130 pr. verdensborger hvert år.

> Den komplekse produksjonen gir en årlig omsetning på opptil 3000 milliarder kroner.

> Etterspørselen etter mikrobrikker øker raskt.  To selskaper i bransjen skiller seg ut – taiwanske TSMC og amerikanske Nvidia, som er de to største mikrobrikkeselskapene i verden.

> Hovedkomponenten i en mikrobrikke er et ark med silisium, og i den plantes bitte små transistorer. Når det gjøres, snakker vi ikke bare om presisjon på millimeter- eller mikrometerskalaen, men på nanometerskalaen. En nanometer er en milliondels millimeter.

> Med dataselskapet IBMs nyeste teknologi kan man finne plass til 50 milliarder transistorer – hver av dem på størrelse med fem atomer og mindre enn en viruspartikkel – på et område mindre enn en fingernegl.

> Fabrikkene der det produseres mikrobrikker er noen av de mest avanserte som finnes og ekstremt dyre å bygge. De kalles fabs fordi de er en blanding av en fabrikk og et laboratorium, og hjertet av dem er et ekstremt rent rom.

> Det kan ikke være så mye som et eneste mikroskopisk støvkorn i produksjonsrommet, og i brikkeprodusenten Intels rene rom er det for eksempel 100 ganger færre partikler i luften enn det er utenfor. På de såkalte fabs må de ansatte iføre seg heldekkende drakter.

 

I dag er det mikrobrikker i stort sett alt vi forbruker som bruker strøm. Fra kjøleskap, sportsklokker og høreapparater til elektriske scootere, passasjertog og missilsystemene og dronene som blir brukt i krig. I nye biler er det typisk rundt 1000 mikrobrikker installert.

– Mikrobrikken anses som en av de aller viktigste råvarene i den digitale tidsalderen, sier Miller.

Ifølge historikeren var det bare et tidsspørsmål før det ville gå storpolitikk i mikrobrikken. La oss først spole tilbake tiden til årene rundt Murens fall.

 

Øystaten som kontrollerer vår tids oljemarked

I motsetning til i romkappløpet klarte ikke forskerne i Sovjetunionen å utfordre USA når det gjaldt utviklingen av mikrobrikker. I stedet prøvde de å kopiere amerikanerne.

– Men det gjorde bare at russerne alltid var noen år bak, og på grunn av Moores lov betyr denne forsinkelsen at de digitalt endte med å halte langt etter USA, forklarer Miller.

Til gjengjeld oppsto det en større trussel fra Asia. Fra 1980-tallet begynte nemlig Japan å gjøre seg gjeldende i markedet for mikrobrikker, da aktører som Sony og Toshiba kom på banen.

De japanske selskapene klarte ved hjelp av nye, avanserte produksjonsmetoder og kvalitetskontroll å slå amerikanerne på både pris og kvalitet. Samtidig fikk de massiv støtte fra den japanske staten.

Fra 1990-tallet lyktes imidlertid de amerikanske produsentene å slå tilbake. Men bare ved å flytte deler av produksjonen til nye, billigere produksjonsanlegg i Sør-Korea og spesielt Taiwan.

Den amerikanske tilknytningen til øystaten utenfor kysten av Kina ble grunnpilaren i det folk som Miller i dag kaller «en teknologisk kald krig». Amerikanerne var altså selv med på å skape en ny generasjon mikrochipfabrikker i Taiwan. I dag er giganten TSMC – Taiwan Semiconductor Manufacturing Company – den teknologiske lederen.

Etter finanskrisen i 2008 kuttet mange av konkurrentene i produksjonen, men TSMC gjorde det motsatte og investerte massivt i enda større og mer presise produksjonsanlegg. De kalles ikke bare fabrikker, men fabs – en sammentrekning av de engelske ordene for fabrikk og laboratorium.

I dag står Taiwan for 90 prosent av produksjonen av disse avanserte mikrobrikkene, og hovedprodusenten er TSMC.

 

Verdens største Gigantselskapet TSMC er største produsent av mikrobrikker i Taiwan, som står for 90 prosent av verdens produksjon. Øya er dermed blitt sentrum i en brennhet stormaktskniving om teknologisk overlegenhet. To av TSMCs 18 fabrikker ligger i Kina. Den nyeste ble åpnet i Nanjing i 2018 (bildet over). Kina har fått problemer med å produsere de minste mikrobrikkene på grunn av manglende tilgang på nødvendige materialer og deler til produksjonsutstyr, som følge av amerikanske sanksjoner fra 2020. Foto: Cfoto/Future Publishing via Getty Images

 

Selskapet har i dag et reelt monopol på de mest avanserte brikkene, inkludert brikkene som utgjør hjernen til Apples iPhone. En iPhone har ikke færre enn 15 milliarder små transistorer – hver enkelt av dem på størrelse med en viruspartikkel – i telefonens mikrobrikker. USA og Vesten er derfor blitt ekstremt avhengige av denne nesten usynlige taiwanske spesialiteten. Historikeren sammenligner mikrobrikker med en annen uunnværlig vare vi har gjort oss avhengig av gjennom det 20. århundret, nemlig olje.

– Saudi-Arabia står for – avhengig av sesong – en tiendedel av den globale oljeproduksjonen. OK, men Taiwan produserer en tredjedel av datakraften hvert år. Så selv i enkle kvantitative termer er Taiwan mye viktigere for den globale økonomien enn Saudi-Arabia er, argumenterer Miller.

 

Kinas farlige etterslep

Kina er en stor forbruker av avanserte mikrobrikker. Men også kineserne er avhengige av at andre land – spesielt Taiwan eller USA – forsyner dem med den ultramoderne teknologien.  Og det er en avgjørende svakhet for Kina: at deres teknologiske utvikling baserer seg på import av utenlandske halvledere og mikrobrikker, fordi kineserne ikke selv er i stand til å produsere dem i tilstrekkelig kvalitet. Ifølge Miller er det en økonomisk utfordring at Kina hvert år bruker mer penger på import av databrikker enn på oljeimport.

– I en tid med økende geopolitiske spenninger, hvor militærmakt også er lik avansert teknologi, kan kinesernes etterslep vise seg å være en farlig sikkerhetspolitisk trussel, skisserer han.

Av den grunn har Xi Jinping det siste tiåret lagt stor vekt på å oppgradere Kinas teknologiske kapasitet innen brikkeproduksjon. En av Kinas mest betydelige teknologiske suksesser er etableringen av Huawei, som har markert seg sterkt innen telefoni og spesielt 5G-teknologi.

«Men selv Huawei er avhengig av utenlandske mikrobrikker, og det er også overfor Huawei at vi for første gang har sett USA slå tilbake mot Kinas forsøk på å ta igjen landets teknologiske forsprang. Mens Huawei for få år siden så ut til å dominere fremtidens mobile 5G-infrastruktur, ser vi nå et økende antall vestlige land som på oppfordring fra USA snur ryggen til Kina og Huawei», skriver Miller i sin bok «Chip War».

Vestens frykt for at Kina vil invadere Taiwan kan altså fremstå mindre som et ønske hos amerikanerne om å forsvare det taiwanske demokratiet. Det handler snarere om frykten for hva kineserne vil gjøre med Taiwans høyteknologiske mikrobrikkefabrikker hvis invasjonen en dag blir en realitet.

Som stålindustrien på 1900-tallet danner mikrobrikkeindustrien i dag grunnlaget for et stort antall produksjonskjeder.

– Kontrollen over silisiumbrikkene kommer på den måten til å avgjøre hvilke land og økonomier som vil dominere det 21. århundret, påpeker Miller.

Høsten 2022 forbød USA eksport av den mest avanserte mikrobrikketeknologien til Kina. Tanken var å forsinke Kinas teknologiske fremskritt og dermed hemme landets evne til å utvikle nye våpensystemer som kan konkurrere med de amerikanske.

«Vi er med i en konkurranse om å vinne det 21. århundret», lød det fra president Joe Biden. 

 

Byggetvist I sentrum for Joe Bidens prestisjeplan for høyteknologisk produksjon på hjemmebane, en pakke verd 52 milliarder dollar, står den taiwanske teknologigiganten TSMCs bygging av en mikrobrikkefabrikk i Phoenix i Arizona med planlagt produksjonsstart i 2025. Poserende foran et amerikansk flagg på byggeplassen i desember 2022, uttalte presidenten: «Amerikansk produksjon er tilbake, folkens». Men ferdigstillingen av fabrikken er i det blå, ifølge TSMC fordi de ikke får tak i nok kvalifisert amerikansk arbeidskraft. Selskapet vil derfor hente arbeidere fra Taiwan, noe amerikanske fagforeninger er skeptiske til fordi de mistenker at det handler om å spare penger til lønn. Foto: AP/NTB

 

På europeisk jord signerte EU våren 2023 en ny avtale om mikrobrikker kalt «European Chips Act». Den skal blant annet sørge for at medlemslandene ikke igjen går tom for mikrobrikker, slik de gjorde under koronakrisen. Og så skal EU øke sin andel av verdens brikkeproduksjon fra dagens 10 prosent til 20 prosent før dette tiåret er omme.

«Vi opplever alle hvor anspent den geopolitiske situasjonen er blitt. Derfor er det avgjørende at vi i Europa styrker forsyningskjedene for våre viktigste varer og teknologier», sa presidenten for EU-kommisjonen, Ursula von der Leyen, i april.

«Det som lenge har vært underprioritert, er masseproduksjon av mikrobrikker. Uten disse vil alt til slutt gå i stå.»

 

EU-satsing Den nye 'European Chips Act' har som mål å gjøre Europa mindre avhengig av halvledere fra USA og ikke minst Asia i fremtiden. EU ønsker i stedet å doble sin nåværende 10 prosent andel av den globale halvleder-produksjonen innen 2030 og har avsatt 43 milliarder euro til formålet. Bildet er fra fabrikken NaMLab i den tyske byen Dresden 13. september. Med sine mange høyteknologiske bedrifter kalles området nå for «Silicon Saxony». Taiwans mikrobrikkegigant TSMC har uttalt at også de ønsker å bygge en halvlederfabrikk i Dresden. Foto: EPA/NTB

 

I juni kunne Tysklands forbundskansler, Olaf Scholz, dele nyheten om den amerikanske brikkeprodusenten Intels rekordinvestering på over 30 milliarder euro i Magdeburg. Samtidig fremhevet Scholz behovet for å redusere avhengigheten av Kina og oppfordret Beijing til å droppe aggresjonen mot Taiwan.

 

Løp er eneste veien fremover

Tilbake i Silicon Valley sitter Jensen Huang i skinnjakken sin og utvinner gull fra vår tids oljeeventyr. Det er mange som ønsker å gjøre forretninger med selskapet hans, Nvidia, fordi ingen andre selskaper har tilgang til så mange mikrobrikker.

Jensen Huang er dermed mannen som har det hele verden vil ha. Han sitter på tronen i USAs mest verdifulle mikrobrikkeselskap. Han har forbindelser til sine mektige landsmenn i mikrobrikkenasjonen Taiwan. Og så har han pengene til å få det hele til å vokse enda mer.

På en enkelt dag i mai 2023 skjøt Nvidia-aksjen i været med hele 25 prosent, slik at selskapets verdi rundet den nevnte billion dollar. Hoppet kom etter at Jensen Huang presenterte en forventet omsetning på over 10 milliarder dollar i tredje kvartal. En av grunnene er at Nvidia produserer mikrobrikker for populære kunstige intelligenser som ChatGPT. Selskapet har nøkkelen til fremtiden. 

 

Superstjerne på på gamle tomter Mange ville ha et bilde av Nvidia-toppsjef Jensen Huang (i midten med grått hår og skinnjakke) da han besøkte en teknologimesse i Taipei 30. mai. Den taiwansk-amerikanske mikrobrikkemilliardæren er svært kritisk til USAs nye eksportsrestriksjoner for Kina, som hindrer Nvidia i å selge sine mest avanserte brikker til kinesiske kunder. Huang frykter for amerikanske teknologiselskapers fremtid «dersom de ikke kan drive handel med verdens neste største økonomi». Foto: Sam Yeh/AFP/NTB

 

«Det pågår et våpenkappløp blant de store IT-selskapene om denne teknologien. Og det vil Nvidia dra nytte av», uttalte Lars Skovgaard Andersen, investeringsstrateg i Danske Bank.

Tidligere i år døde teknologiprofeten Gordon Moore 94 år gammel. Det ga anledning til debatt om hvorvidt Moores lov fortsatt gjelder i 2023. Det vil si om teknologiselskapene kan fortsette å sette på eksponentiell turbo.

Fra Taiwan hørtes det litt kjepphøyt fra giganten TSMCs forskningstopp Philip Wong, som også er professor i energiteknikk ved Stanford University, at Moores lov (om at mengden transistorer som kan monteres på en databrikke, ville dobles hvert annet år), utvilsomt vil blomstre i de kommende tre tiårene:

«Moores lov er ikke død. Den mister ikke fremdrift. Den skranter ikke engang», slo han fast.

I Silicon Valley ble Jensen Huang spurt om hvilken filosofi som kan få et selskap som Nvidia til å nå én billion dollar i verdi.

Svaret fra mannen i skinnjakken var kort og presist:

«Løp! Ikke gå», understreket Jensen Huang. «Enten løper du etter mat, eller så løper du for ikke å bli noen andres mat.»