متى ستصبح روسيا مكتفية ذاتيا في الرقائق الإلكترونية؟

لا يوجد نقص في الرقائق للحرب بين روسيا وأوكرانيا، ولكن ماذا عن الرقائق للصناعة المدنية؟

تصنيع الرقائق - المنافسة التكنولوجية العالمية

بالنسبة للصناعات الحديثة، تلعب الرقائق دورًا مهمًا للغاية. وقد تجلى ذلك بوضوح على وجه الخصوص خلال جائحة كوفيد-19 الأخيرة. بسبب نقص المكونات الإلكترونية، انخفض إنتاج السيارات العالمي بمقدار الربع في عام 2021، حيث ركزت شركات تصنيع الرقائق في السابق على الأجهزة المنزلية وأجهزة الكمبيوتر والهواتف والمركبات الكهربائية.

بالنسبة للصناعات الروسية، سيكون نقص الرقائق حادًا بشكل خاص في عام 2022، عندما سترفض شركات تصنيع الرقائق الأجنبية توريد الرقائق الواحدة تلو الأخرى. توقف إنتاج السيارات في روسيا لعدة أشهر بسبب نقص وحدات التحكم في نظام منع انغلاق المكابح (ABS) والوسائد الهوائية. تحسن الوضع إلى حد ما مع إطلاق إنتاج ABS المحلي في مدينة كالوغا إيتيلما بموجب ترخيص صيني. ولكن الجزء الأصعب من المنتج، وهو الدماغ الإلكتروني لجهاز التحكم، يتم تصنيعه مسبقًا في الصين. إن إنشاء نظام ABS الخاص به سيتطلب أكثر من عام وأكثر من مليار دولار من الاستثمار. والآن أصبحت روسيا مضطرة لدفع هذا الثمن لعقود من النسيان. صناعة السيارات هي مجرد مثال واحد من سلاسل الإنتاج التي لا تعد ولا تحصى والتي تضطر فيها روسيا إلى استخدام الرقائق والمكونات المستوردة.

تعتمد استقلالية صناعة الإلكترونيات الدقيقة على العديد من العوامل، الداخلية والخارجية. إن القيود المفروضة على واردات أشباه الموصلات عالية التقنية لا تستهدف روسيا فحسب، بل تستهدف الصين أيضاً. منعت الولايات المتحدة شركة ASM Lithography الهولندية، التي تصنع أكثر آلات الطباعة الحجرية (صنع الرقائق) تقدماً في العالم، من بيع منتجاتها إلى الصين. منذ أغسطس 2022، حصلت الولايات المتحدة على قانون CHIPS (قانون إنشاء حوافز مفيدة لإنتاج أشباه الموصلات) أو قانون تحفيز تصنيع أشباه الموصلات. الهدف الرئيسي هو نقل بعض إنتاج الرقائق الدقيقة إلى الولايات المتحدة. في الوقت الحالي، تنتج الولايات المتحدة ما بين 70% إلى 75% من أشباه الموصلات في تايوان (الصين). ويهدف قانون CHIPS إلى استثمار 52 مليار دولار في تطوير التصنيع في الولايات المتحدة وأكثر من 24 مليار دولار في الحوافز الضريبية ذات الصلة.

وبالإضافة إلى ذلك، تدرس الولايات المتحدة فرض حظر على توريد معالجات الرسوميات المتقدمة من شركة إنفيديا الأميركية، والتي تستخدم في بناء أجهزة الكمبيوتر العملاقة، إلى روسيا والصين. وبحسب الحسابات الأميركية، فإن ذلك سيؤدي إلى إبطاء عملية تطوير تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي لدى هذين المتنافسين. في مارس/آذار 2023، سوف يشدد قانون CHIPS القيود المفروضة على الصين بشكل أكبر. تم فرض حظر على الاستثمارات في إنتاج الرقائق ذات هياكل الربط التي يقل حجمها عن 28 نانومتر في الصين. وردًا على ذلك، ولحماية الأمن القومي والمصالح، فرضت بكين ضوابط تصدير على معادن الغاليوم والجرمانيوم، المستخدمة على نطاق واسع في إنتاج الإلكترونيات الدقيقة، بدءًا من الأول من أغسطس/آب من هذا العام. تنتج الصين حاليًا حوالي 80% من الغاليوم في العالم و60% من الجرمانيوم في العالم.

دروس من الدول التي تحاول أن تصبح مكتفية ذاتيا في مجال الرقائق

في عام 2015، أعلنت الحكومة الصينية عن مفهوم "صنع في الصين 2025"، والذي بموجبه ستلبي البلاد بحلول عام 2025 أكثر من 70% من احتياجاتها المحلية من أشباه الموصلات. ولكن بحلول عام 2022، سوف ينخفض هذا الرقم إلى 16% فقط. ولم ينجح المشروع على الرغم من أن الصين أصبحت في "وضع" أكثر ملاءمة من روسيا الآن.

بالنسبة للهند، وهي دولة تتمتع بمستوى مرتفع إلى حد ما من تكنولوجيا المعلومات، فمن الصعب للغاية أيضًا التخطيط لبناء تكنولوجيا الرقائق الخاصة بها. من أجل تنظيم إنتاج الرقائق الدقيقة محليًا، دعت الهند شركة فوكسكون التايوانية (الصينية). في البداية، كانوا يستهدفون عملية تصنيع الرقائق بدقة 28 نانومتر، ثم خفضوها لاحقًا إلى 40 نانومتر، ولكن نتيجة لذلك، انسحبت تايوان (الصين) من المشروع. قد يكون هناك العديد من الأسباب، ولكن السبب الرئيسي هو أنه في الهند ليس من الممكن العثور على فريق فني يتمتع بمهارات عالية للتصنيع.

روسيا ليس لديها أي نية للبقاء خارج حرب الرقائق العالمية، ولو أن ذلك جاء متأخرا إلى حد ما. في الوقت الحالي، تستطيع روسيا إنتاج شرائح ببنية اتصال لا تقل عن 65 نانومتر أو أعلى، في حين أتقنت شركة TSMC التايوانية (الصين) تقنية 5 نانومتر.

أحد الأسئلة التي تطرح في الصراع الروسي الأوكراني الحالي هو لماذا تستطيع روسيا إطلاق الصواريخ والأسلحة الأخرى بلا نهاية. والجواب هو أنه من الممكن بناء شرائح للصواريخ وغيرها من المعدات العسكرية باستخدام وصلة 100-150 نانومتر، وهو ما تستطيع روسيا إتقانه. تنتج روسيا شرائح 65 نانومتر حصريًا على معدات مستوردة مرخصة مسبقًا، وتستخدمها شركة Nikon وASM Lithography.

وفيما يتعلق بمشاريع إنتاج الرقائق المدنية، فقد اتخذت روسيا بعض الخطوات الأولى. ويجري إنشاء مصنع لإنتاج شرائح الربط بتقنية 28 نانومتر في زيلينوجراد، كما حصلت شركة ميكرون على قرض بقيمة 7 مليارات روبل (حوالي 100 مليون دولار) لتوسيع الإنتاج. بالإضافة إلى ذلك، يقوم مركز زيلينوجراد لتكنولوجيا النانو بتطوير مناقصة بقيمة 5.7 مليار دولار أمريكي (70 مليون دولار أمريكي) لشراء آلة طباعة حجرية بقياس 130 نانومتر. تم تخصيص ما يقرب من مليار روبل للمركز لإنشاء آلة ذات بنية ربط 350 نانومتر. من الواضح أن التكنولوجيا قديمة ولكنها مصنوعة محليًا بالكامل. تم تخصيص خمسة مليارات روبل لبناء شبكة من مواقع الاختبار لتصنيع الرقائق المتطورة، مثل معهد موسكو للتكنولوجيا الإلكترونية، وفي سانت بطرسبرغ ومدن أخرى في روسيا.

ولكن المال ليس كل شيء. ولا تقتصر الصعوبات التي يواجهها برنامج استقلالية الشريحة على تعقيد المنتج، بل تشمل أيضًا قضايا أخرى. أولاً، هناك نقص في الكوادر الهندسية. يمكن تخصيص مئات المليارات من الروبلات للبرامج ذات الأولوية، ولكن لا يمكن العثور على متخصصين مؤهلين تأهيلا عاليا. إن إنشاء أشباه موصلات ذات مستوى عالمي يتطلب جهود مئات، إن لم يكن الآلاف، من المهندسين والعلماء. وليس من معهد واحد أو شركة تصميم واحدة، بل من شركة بأكملها. وبحسب صحيفة "كوميرسانت"، في يوليو/تموز 2023، واجهت 42% من المؤسسات الصناعية الروسية نقصاً في العمال. ولم تتمكن شركة كرونشتادت، وهي شركة مشهورة بتصنيع الطائرات بدون طيار، من العثور على عمال في تسعة تخصصات في نفس الوقت، وكان أهمها مهندسو الاختبار والتشغيل، ومهندسو العمليات، ومجمعو الطائرات، ومثبتو المعدات الكهربائية للطائرات. وقد تتفاقم هذه المشكلة الآن. السؤال الآن هو من أين نحصل على العمال لمصانع الرقائق الدقيقة في المستقبل؟

وتأتي بعد ذلك مشكلة نقل النتائج من المختبر إلى الإنتاج الضخم. على سبيل المثال، أجرى معهد الفيزياء الدقيقة التابع للأكاديمية الروسية للعلوم أبحاثًا ناجحة للغاية في مجال الطباعة بالأشعة فوق البنفسجية القصوى لفترة طويلة. وهي عبارة عن آلات حديثة تعمل بالأشعة السينية وقادرة على تصنيع شرائح ذات هياكل تبلغ 10 نانومتر أو أقل. في عام 2019، قال كبير الخبراء في المعهد، الأكاديمي الفخري نيكولاي سالاشينكو، إن روسيا تعمل على آلة طباعة حجرية ستكون أرخص بعشر مرات من الأجهزة الأجنبية الموجودة، وأعرب عن أمله في إكمال الآلة في غضون خمس إلى ست سنوات. ستكون هذه الآلة المرتقبة للغاية لإنشاء رقائق مجهرية ويمكن تصنيعها على نطاق صغير.

لقد كان الأمر طموحاً، ولكن في الواقع، بعد مرور ما يقرب من خمس سنوات لم تكن هناك أي أخبار عن حدوث تقدم في تكنولوجيا الطباعة الحجرية. حتى لو تمكن العلماء من إنشاء هذا النموذج الأولي للجهاز، فما زال يتعين عليهم بناء عملية التصنيع ثم بناء المصنع. من الناحية النظرية، يمكن لروسيا تطوير نموذج أولي مثالي لآلة الطباعة الحجرية، أفضل من أي شيء يمكن لشركة نيكون وشركة ASM Lithography إنتاجه، ولكنها ستفشل في الإنتاج الضخم. ولم يكن هذا الأمر غير شائع في العهد السوفييتي ولا يزال يمثل مشكلة حتى يومنا هذا.

[إعلان 2]
مصدر