 |
تصنيع الرقائق - المنافسة التكنولوجية العالمية
تلعب الرقائق الإلكترونية دورًا بالغ الأهمية في الصناعات الحديثة. وقد تجلى ذلك بشكل خاص خلال جائحة كوفيد-19 الأخيرة. فنظرًا لنقص المكونات الإلكترونية، انخفض إنتاج السيارات العالمي بمقدار الربع في عام 2021، حيث ركزت شركات تصنيع الرقائق الإلكترونية سابقًا على الأجهزة المنزلية وأجهزة الكمبيوتر والهواتف والمركبات الكهربائية.
بالنسبة للصناعات الروسية، كان نقص الرقائق حادًا بشكل خاص في عام 2022، عندما رفض مصنعو الرقائق الأجانب توريدها واحدة تلو الأخرى. توقف إنتاج السيارات الروسية لعدة أشهر بسبب نقص وحدات التحكم في نظام الفرامل المانعة للانغلاق (ABS) والوسائد الهوائية. تحسن الوضع إلى حد ما مع إطلاق إنتاج ABS محليًا في مدينة كالوغا إيتيلما بموجب ترخيص صيني. لكن الجزء الأكثر صعوبة في المنتج، وهو الدماغ الإلكتروني لوحدة التحكم، يتم تصنيعه مسبقًا في الصين. سيتطلب إنشاء نظام ABS خاص به أكثر من عام وأكثر من مليار دولار من الاستثمار. تضطر روسيا الآن إلى دفع هذا الثمن لعقود من الإهمال. صناعة السيارات ليست سوى مثال واحد على سلاسل إنتاج لا حصر لها حيث تضطر روسيا إلى استخدام الرقائق والمكونات المستوردة.
تعتمد استقلالية صناعة الإلكترونيات الدقيقة على عوامل عديدة، داخلية وخارجية. فالقيود المفروضة على استيراد أشباه الموصلات عالية التقنية لا تستهدف روسيا فحسب، بل تستهدف الصين أيضًا. فقد منعت الولايات المتحدة شركة ASM Lithography الهولندية، التي تُنتج أحدث آلات الطباعة الحجرية (تصنيع الرقائق) في العالم، من بيع منتجاتها إلى الصين. ومنذ أغسطس 2022، سُنّت في الولايات المتحدة قانون CHIPS (قانون خلق حوافز مُساعدة لإنتاج أشباه الموصلات) أو قانون تحفيز تصنيع أشباه الموصلات. والهدف الرئيسي هو نقل جزء من إنتاج الرقائق الدقيقة إلى الولايات المتحدة. وتُنتج الولايات المتحدة حاليًا ما بين 70% و75% من أشباه الموصلات في تايوان (الصين). ويخطط قانون CHIPS لاستثمار 52 مليار دولار في تطوير الإنتاج في الولايات المتحدة، وأكثر من 24 مليار دولار في الحوافز الضريبية ذات الصلة.
بالإضافة إلى ذلك، تدرس الولايات المتحدة حظر توريد معالجات الرسومات المتقدمة من شركة إنفيديا الأمريكية، والمستخدمة في بناء أجهزة الكمبيوتر العملاقة، إلى روسيا والصين. ووفقًا للولايات المتحدة، سيؤدي هذا إلى إبطاء تطوير تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي لهذين المتنافسين. في مارس 2023، سيُشدد قانون رقائق الكمبيوتر (CHIPS Act) قبضته على الصين. وقد صدر حظر على الاستثمارات في إنتاج الرقائق ذات هياكل الربط التي يقل حجمها عن 28 نانومترًا في الصين. وردًا على ذلك، ولحماية الأمن القومي ومصالحها، فرضت بكين ضوابط على تصدير معدنَي الغاليوم والجرمانيوم، المستخدمين على نطاق واسع في إنتاج الإلكترونيات الدقيقة، اعتبارًا من 1 أغسطس من هذا العام. تُنتج الصين حاليًا حوالي 80% من الغاليوم و60% من الجرمانيوم في العالم.
 |
دروس من الدول التي تحاول أن تصبح مكتفية ذاتيا في مجال الرقائق
في عام ٢٠١٥، أعلنت الحكومة الصينية عن مبادرة "صُنع في الصين ٢٠٢٥"، والتي تهدف إلى تلبية أكثر من ٧٠٪ من احتياجاتها المحلية من أشباه الموصلات بحلول عام ٢٠٢٥. ولكن بحلول عام ٢٠٢٢، لم تتجاوز هذه النسبة ١٦٪. لم يُكتب النجاح لهذا المشروع، على الرغم من أن الصين تتمتع الآن بـ"وضع" أفضل بكثير من روسيا.
بالنسبة للهند، وهي دولة تتمتع بمستوى عالٍ نسبيًا من تكنولوجيا المعلومات، يصعب عليها أيضًا التخطيط لبناء تقنية الرقائق الخاصة بها. لتنظيم إنتاج الرقائق الدقيقة محليًا، دعت الهند شركة فوكسكون التايوانية (الصينية). في البداية، كانت تهدف إلى تصنيع الرقائق بدقة 28 نانومتر، ثم خُفِّضت إلى 40 نانومتر، ولكن نتيجةً لذلك، انسحبت تايوان (الصينية) من المشروع. قد تكون هناك أسباب عديدة، لكن السبب الرئيسي هو عدم قدرة الهند على إيجاد فريق فني مؤهل تأهيلاً عاليًا للإنتاج.
لا تنوي روسيا البقاء خارج صراع الرقائق العالمي، وإن كان ذلك متأخرًا بعض الشيء. حاليًا، تستطيع روسيا إنتاج رقائق ببنية توصيل لا تقل عن 65 نانومترًا فأكثر، بينما أتقنت شركة TSMC التايوانية (الصين) تصنيع 5 نانومتر.
أحد التساؤلات المطروحة في الصراع الروسي الأوكراني الحالي هو كيف يُمكن لروسيا إطلاق الصواريخ والأسلحة الأخرى بلا توقف؟ الإجابة هي أنه يُمكن تصنيع رقائق الصواريخ وغيرها من المعدات العسكرية ببنية ربط بينية تتراوح بين 100 و150 نانومتر، وهو ما يُمكن لروسيا أن تتولى زمام المبادرة فيه. تُنتج روسيا رقائق 65 نانومتر حصريًا باستخدام معدات مستوردة مُرخصة سابقًا، وتستخدم شركتي نيكون وASM Lithography.
أما بالنسبة لمشاريع الرقائق المدنية، فقد اتخذت روسيا بعض الخطوات الأولية. إذ يجري بناء مصنع لتصنيع الرقائق بتقنية 28 نانومتر في زيلينوغراد، وحصلت شركة ميكرون على قرض بقيمة 7 مليارات روبل (100 مليون دولار) لتوسيع الإنتاج. إضافةً إلى ذلك، يُعِدّ مركز زيلينوغراد لتكنولوجيا النانو مناقصةً بقيمة 5.7 مليار روبل (70 مليون دولار) لآلة طباعة حجرية بتقنية 130 نانومتر. وقد خُصص ما يقرب من مليار روبل للمركز لإنشاء آلة بتقنية 350 نانومتر. ومن الواضح أن هذه التقنية قديمة، لكنها تُنتج محليًا بالكامل. وخُصص خمسة مليارات روبل لبناء شبكة من مواقع الاختبار لإنتاج الرقائق المُطوّرة، مثل معهد موسكو للتكنولوجيا الإلكترونية، وسانت بطرسبرغ، ومدن روسية أخرى.
لكن المال ليس كل شيء. لا تقتصر صعوبات برنامج استقلالية الرقائق على تعقيد المنتج، بل تشمل أيضًا مشاكل أخرى. أولًا، هناك نقص في المهندسين. يمكن تخصيص مئات المليارات من الروبلات للبرامج ذات الأولوية، ولكن لا يمكن العثور على متخصصين مؤهلين تأهيلاً عالياً. يتطلب إنتاج أشباه موصلات عالمية المستوى جهود مئات، إن لم يكن آلاف، المهندسين والعلماء. وليس من معهد أو شركة تصميم واحدة، بل من شركة بأكملها. وفقًا لصحيفة كوميرسانت، في يوليو 2023، واجهت 42% من المنشآت الصناعية في روسيا نقصًا في العمال. لم تتمكن شركة كرونشتادت، وهي مصنع شهير للطائرات بدون طيار، من العثور على عمال في تسعة تخصصات دفعة واحدة، أهمها مهندسو التشغيل والاختبار، ومهندسو العمليات، ومجمعو الطائرات، وفنيو التركيب الكهربائي للطائرات. من المرجح أن تتفاقم هذه المشكلة الآن. لذا فإن السؤال هو من أين نحصل على العمال لمصانع الرقائق الدقيقة في المستقبل.
تتمثل الخطوة التالية في نقل النتائج من المختبر إلى الإنتاج الضخم. على سبيل المثال، حقق معهد الفيزياء البنيوية الدقيقة التابع للأكاديمية الروسية للعلوم نجاحًا باهرًا في أبحاث الطباعة الحجرية بالأشعة فوق البنفسجية القصوى لفترة طويلة. هذه آلات حديثة تعمل بالأشعة السينية، وقادرة على تصنيع رقائق ببنية 10 نانومتر أو أقل. في عام 2019، صرّح كبير الخبراء في المعهد، الأكاديمي الفخري نيكولاي سالاشينكو، بأن روسيا تعمل على نموذج طباعة حجرية أرخص بعشر مرات من المعدات الأجنبية الحالية، ويأمل أن يتم الانتهاء من هذه الآلة في غضون خمس إلى ست سنوات. ستكون آلةً واعدةً للغاية لإنتاج رقائق مجهرية، ويمكن إنتاجها على نطاق ضيق.
كان الأمر طموحًا، ولكن في الواقع، وبعد قرابة خمس سنوات، لم تُعلن أي أخبار عن أي تقدم كبير في تقنية الطباعة الحجرية. حتى لو ابتكر العلماء نموذجًا أوليًا، فسيظل عليهم بناء عملية تصنيع ثم بناء مصنع. نظريًا، كان بإمكان روسيا تطوير نموذج أولي مثالي لآلة طباعة حجرية، أفضل من أي شيء أنتجته نيكون وASM Lithography على الإطلاق، لكنها فشلت في إنتاجه بكميات كبيرة. لم يكن هذا أمرًا نادرًا في العهد السوفيتي، ولا يزال قائمًا حتى اليوم.
[إعلان 2]
مصدر
تعليق (0)