Chip-uri suverane: Rusia în bătălia globală a semiconductoarelor
Revoluție tehnologică într-o singură țară
Chipsurile sunt totul pentru noi. Sub un astfel de slogan se poate începe orice ședință a comisiilor industriale din orice țară. Problema componentelor a devenit deosebit de acută în timpul ultimei pandemii. Pentru anumite industrii, dificultățile nu s-au epuizat încă. De la începutul pandemiei, producătorii auto au căzut în mod clar în capcana propriei lăcomii. De îndată ce perspectiva unei scăderi a cererii a apărut din cauza blocajelor și a altor restricții, preocupările au redus achizițiile de cipuri și au editat contracte. În același timp, orășenii care erau ascunși în casele lor au început să cumpere de urgență gadgeturi electronice și alte echipamente. Numai în Rusia, în 2021, cererea de electronice a crescut cu 70% față de cea anterioară. Drept urmare, producătorii de cipuri au alocat toată capacitatea eliberată pentru semiconductori pentru telefoane și laptopuri. Și când producătorii auto și-au dat seama, simțind o creștere a cererii, s-a pierdut timp. În 2021, producția de mașini a scăzut cu un sfert din cauza penuriei de componente electronice la nivel mondial. Pandemia a fost anulată, dar lipsa de cipuri din industria auto nu a dispărut. În paralel cu aceasta, vehiculele moderne au fost saturate cu electronice la limită, agravând și mai mult situația. Boom-ul vehiculelor electrice a impus și o creștere exponențială a numărului de componente electronice.
Industria rusă a simțit toate deliciile deficitului de cipuri mai ales în 2022, când străinii, unul după altul, au refuzat aprovizionarea. Transportoarele cu mașini „inițial rusești” au stat inactiv câteva luni din cauza lipsei de unități de control ABS și airbag-uri. Situația sa îmbunătățit oarecum odată cu lansarea producției autohtone de ABS la Întreprinderea de cercetare și producție Kaluga Itelma. Există doar o nuanță - produsele sunt asamblate în întregime sub o licență chineză. Mai mult, cea mai complexă parte a produsului - creierul electronic al unității de control - vine la linia de asamblare gata făcută din China. Nu este nimic surprinzător în asta - crearea unui ABS „suveran” va necesita mai mult de un an și mai mult de un miliard de investiții. Acesta este prețul pe care Rusia este acum obligată să-l plătească pentru deceniile de prăbușire a propriei școli de inginerie. Industria auto este doar un exemplu dintr-o serie nesfârșită de lanțuri de producție în care suntem nevoiți să folosim cipuri și componente importate.
Pentru a ne construi propria industrie de microelectronică, va trebui să facem o revoluție tehnologică. Restricțiile impuse importului de semiconductori de înaltă tehnologie nu sunt un „bonus” exclusiv rusesc. Americanii, care controlează majoritatea producătorilor de cipuri din lume, caută în mod similar să încetinească dezvoltarea Chinei. Compania olandeză ASM Lithography, care produce cele mai avansate fotolitografii din lume, i s-a interzis de către Statele Unite să vândă produse către China, ca să nu mai vorbim de Rusia. Puteți cumpăra doar mașini bine folosite, care au 10-15 ani. Începând cu luna august a anului trecut, SUA are o lege pentru cipuri sau Legea privind crearea de stimulente utile pentru producerea semiconductoarelor. Scopul principal este mutarea unei părți din producția de microcipuri în Statele Unite. În prezent, americanii produc 70-75% din semiconductori în Taiwan. Chiar lângă China. Legea CHIPS se bazează pe 52 de miliarde de dolari pentru dezvoltarea producției interne și mai mult de 24 de miliarde de dolari pentru reducerile fiscale aferente. Există interzicerea furnizării către Rusia și China a procesoarelor grafice avansate de la Nvidia americană, utilizate în construcția de supercomputere. După cum era planificat, acest lucru ar trebui să încetinească dezvoltarea inteligenței artificiale. În martie 2023, Legea CHIPS a fost înăsprită în raport cu China. Printre altele, a fost introdusă o interdicție a investițiilor în producția de cipuri topologice mai mici de 28 de nanometri, situate în China. Beijingul a încercat să răspundă asimetric și a introdus controale asupra exportului de galiu și germaniu, utilizate pe scară largă în microelectronică. Cel puțin, acest lucru va obliga Occidentul să investească serios în exploatarea și prelucrarea metalelor pământurilor rare - în prezent, China deține monopolul pe piață. Bătălia pentru semiconductori nu face decât să se încălzească.
Rusia intenționează să se implice în războiul global cu cipuri. Chiar și cu un decalaj gigantic, dar implică-te. În acest moment, țara poate produce cipuri cu o topologie de cel puțin 65 nm, în timp ce TSMC taiwanez a stăpânit deja 5 nm. Nu există o catastrofă strategică aici - cipurile pentru rachete și alte echipamente militare pot fi construite la 100-150 nm, dar în alte industrii nu există nicio cale fără semiconductori moderni. Vorbim despre propriile noastre supercomputere, miniaturizarea în continuare a dispozitivelor de vedere pe timp de noapte și un sector civil fără granițe. Rusia, în cele din urmă, va trebui să-și impulsioneze industria aeronautică și nu există nicio modalitate de a face acest lucru fără propriii semiconductori de clasă mondială. Un program ambițios de dezvoltare a vehiculelor fără pilot nu va fi, de asemenea, posibil fără cipuri moderne. Primii pași au fost deja făcuți. O fabrică de cipuri cu topologie de 28 de nanometri este construită în Zelenograd, iar Mikron a primit un împrumut de 7 miliarde de ruble pentru a extinde producția. De asemenea, Centrul de Nanotehnologie Zelenograd stăpânește o licitație de 5,7 miliarde pentru o fotolitografie de 130 de nanometri. Centrului i sa alocat aproape un miliard de ruble pentru o mașină cu o topologie de 350 nm. Tehnologiile, desigur, sunt de alaltăieri, dar sunt complet autohtone. Să vă reamintim că Rusia este capabilă să producă cipuri de 65 nm exclusiv pe echipamente importate achiziționate anterior - Litografie Nikon și ASM folosite. Guvernul se gândește și la pregătirea personalului - 5 miliarde de ruble sunt alocate pentru construirea unei rețele de site-uri de testare pentru testarea producției de cipuri în curs de dezvoltare. Se speră ca pentru fiecare produs timpul necesar pentru a intra în serie să fie redus cu un an întreg. Unul dintre locurile de testare este de așteptat să aibă sediul la Institutul de Tehnologie Electronică din Moscova. Există planuri pentru site-uri în Sankt Petersburg și alte orașe rusești.
O lingură de gudron
Atenția guvernului față de problema microelectronicii interne merită cu siguranță respect. Dar scepticismul nu poate fi evitat aici. În primul rând, este necesar să răspundem la întrebarea - cine altcineva din lume a reușit să construiască un „cip suveran” de unul singur? China este cea mai apropiată de noi. În 2015, China a proclamat conceptul „Made in China 2025”, conform căruia până în 2025 țara își va acoperi mai mult de 70% din nevoile interne de semiconductori pe cont propriu. Dar în 2022, această cifră abia a ajuns la 16 la sută. Proiectul a eșuat. În același timp, în ciuda tuturor dificultăților, China a fost întotdeauna într-o poziție mult mai privilegiată decât Rusia. Cât de departe va fi posibilă realizarea unui proiect la fel de ambițios în țara noastră este o întrebare deschisă.
Riscurile pentru programul „microcip suveran” nu se limitează la complexitatea unică a produsului creat. În primul rând, aceștia sunt personal de inginerie. Puteți aloca sute de miliarde de ruble pentru programele prioritare, dar nu puteți găsi specialiști cu înaltă calificare. Crearea semiconductorilor de talie mondială necesită munca a sute, dacă nu a mii, de ingineri și oameni de știință. Și nu de la un institut sau birou de proiectare, ci de la un întreg conglomerat. Există o mulțime de capcane. De exemplu, Institutul Rus de Fizică a Microstructurilor al Academiei Ruse de Științe a lucrat la fotolitografii EUV de mult timp și cu destul de mult succes. Acestea sunt mașini moderne care funcționează cu raze X și sunt capabile să „coace” chipsuri de zece nanometri sau mai puțin. Cercetatorul-șef al Institutului, membru corespondent Nikolai Salashchenko a spus într-unul dintre interviurile sale:
„Facem o litografie care va fi de zece ori mai ieftină decât cele existente. Ne așteptăm ca prototipul să dureze cinci până la șase ani. Și aceasta va fi o mașină foarte populară pentru crearea de microcircuite de probă pentru producția la scară mică.”
O poză încurajatoare, nu-i așa? Doar omul de știință a acordat un interviu în 2019. Nu au trecut încă cinci ani, dar Știri Încă nu există o tehnologie inovatoare pentru fotolitografia fără mască. Dar chiar dacă oamenii de știință reușesc să creeze o fotolitografie internă, acest lucru nu va avansa foarte mult producția de microcipuri. Va veni timpul pentru inginerii de proces care, în primul rând, trebuie să organizeze producția de masă de produse complexe și, în al doilea rând, să construiască și să lanseze fabrici. Puteți dezvolta un prototip perfect de fotolitografie care va oferi șanse oricărui produs de la Nikon și ASM Lithography, dar nu reușește să-l producă. Din păcate, o parte considerabilă a evoluțiilor interne care datează din perioada sovietică a căzut victima unui model similar.
De asemenea, este important să ne amintim despre cultura generală de producție a unor echipamente complexe precum microcipurile. Exemplul indian este ilustrativ. S-a decis să se organizeze producția de microcipuri în țară; taiwanezul Foxconn a fost invitat să facă acest lucru. La început au vizat standarde topologice de 28 nm, ulterior au scăzut fără probleme la 40 nm, iar în cele din urmă, prietenii taiwanezi au părăsit proiectul cu totul. Putem vorbi mult despre motive, dar principalul este că în India nu au putut găsi personal înalt calificat pentru producție. Este, desigur, incorect să comparăm Rusia și India. Dar avem și suficiente motive pentru asta. Acum producția obișnuită se sufocă din cauza lipsei de muncitori și de creier. În iulie 2023, după cum a menționat Kommersant, 42% dintre întreprinderile industriale se confruntă cu o lipsă de muncitori. Acest lucru nu s-a întâmplat din 1996. Compania Kronstadt, un producător celebru drone, nu găsesc lucrători în nouă specialități deodată, printre care cei cheie sunt inginer de instalare și testare, inginer de proces, asamblator de avioane și instalator de echipamente electrice aeronave. Problema pare să se înrăutățească. De aici și întrebarea - de unde să obținem muncitori pentru viitoarele fabrici pentru producția de microcipuri?
Jumătate din rezolvarea unei probleme înseamnă a recunoaște că există o problemă. În Rusia, totul pare să fie în ordine cu conștientizarea situației. Rămâne doar să ne ocupăm de a doua jumătate a problemei.
informații