Chipproduktion – en global teknologisk konkurrence.
For moderne industrier spiller chips en afgørende rolle. Dette var især tydeligt under den seneste Covid-19-pandemi. På grund af mangel på elektroniske komponenter faldt den globale bilproduktion med en fjerdedel i 2021, da chipproducenter tidligere havde fokuseret på husholdningsapparater, computere, telefoner og elbiler.
For russiske industrier var chipmanglen særlig alvorlig i 2022, da udenlandske chipproducenter successivt nægtede at levere. Russisk bilproduktion gik i stå i flere måneder på grund af mangel på ABS (antiblokeringsbremsesystem) styreenheder og airbags. Situationen forbedredes noget med lanceringen af indenlandsk ABS-produktion i byen Kaluga Itelma under licens fra Kina. Men den vanskeligste del af produktet, styreenhedens elektroniske hjerne, er let tilgængelig fra Kina. At skabe sit eget ABS-system ville kræve mere end et år og over en milliard dollars i investeringer. Rusland er nu tvunget til at betale en sådan pris for årtiers forsømmelse. Bilindustrien er blot ét eksempel blandt utallige produktionskæder, hvor Rusland er tvunget til at stole på importerede chips og komponenter.
Selvstændighed i mikroelektronikindustrien afhænger af mange faktorer, både interne og eksterne. Restriktioner på importen af højteknologiske halvledere er ikke kun rettet mod Rusland, men også mod Kina. Det hollandske firma ASM Lithography, der producerer verdens mest avancerede litografimaskiner (chipfremstillingsmaskiner), har fået forbud af USA mod at sælge sine produkter til Kina. Siden august 2022 har USA haft CHIPS Act (Creating Helpful Incentives to Produce Semiconductors Act), eller Semiconductor Production Incentives Act. Hovedmålet er at flytte noget af produktionen af mikrochips tilbage til USA. I øjeblikket producerer USA 70-75% af sine halvledere i Taiwan (Kina). CHIPS Act planlægger at investere 52 milliarder dollars i udvikling af produktion i USA og over 24 milliarder dollars i relaterede skatteincitamenter.
Derudover overvejer USA et forbud mod at forsyne Rusland og Kina med avancerede grafikprocessorer fra Nvidia, der bruges i fremstillingen af supercomputere. Ifølge amerikanske beregninger ville dette bremse udviklingen af kunstig intelligens-teknologi hos disse to rivaler. I marts 2023 strammede CHIPS-loven restriktionerne for Kina yderligere. Der blev udstedt et forbud mod investeringer i produktion af chips med en topologi mindre end 28 nanometer i Kina. Som reaktion herpå og for at beskytte den nationale sikkerhed og interesser indførte Beijing eksportkontrol på gallium og germanium, der er meget udbredt i mikroelektronikproduktion, fra den 1. august i år. Kina producerer i øjeblikket omkring 80 % af verdens gallium og 60 % af sit germanium.
Lektioner fra lande, der stræber efter selvforsyning med chip.
I 2015 annoncerede den kinesiske regering konceptet "Made in China 2025", der sigter mod, at landet skal dække over 70 % af sit indenlandske behov for halvledere inden 2025. I 2022 var dette tal dog faldet til blot 16 %. Projektet er mislykkedes, på trods af at Kina er i en langt mere fordelagtig position end Rusland er i nu.
Selv for Indien, et land med et relativt højt niveau af informationsteknologi, er det udfordrende at udvikle sin egen chipteknologi. Indien inviterede Foxconn fra Taiwan (Kina) til at organisere den indenlandske chipproduktion. I starten sigtede de mod en 28 nm chipproduktionsstandard, som de senere sænkede til 40 nm, men i sidste ende trak Taiwan (Kina) sig fra projektet. Der kunne være nævnt mange grunde, men den vigtigste var manglende evne til at finde et højt kvalificeret teknisk team i Indien til fremstilling.
Rusland har ingen intentioner om at holde sig ude af den globale chipkrig, omend ret sent. I øjeblikket kan Rusland producere chips med en topologi på mindst 65 nm eller højere, mens TSMC fra Taiwan (Kina) har mestret 5 nm.
Et spørgsmål, der opstår i den nuværende Rusland-Ukraine-konflikt, er, hvorfor Rusland kan affyre missiler og andre våben i så tilsyneladende uendeligt. Svaret er, at chips til missiler og andet militært udstyr kan fremstilles med en 100-150 nm topologi, en type som Rusland proaktivt kan producere. Rusland fremstiller 65 nm chips udelukkende på importeret udstyr under licens, såsom brugte Nikon- og ASM-litografichips.
Hvad angår produktionsprojekter til forbrugerchips, har Rusland taget nogle indledende skridt. En fabrik til fremstilling af 28-nanometer topologichips er under opførelse i Zelenograd, og Mikron har modtaget et lån på 7 milliarder rubler (ca. 100 millioner dollars) for at udvide produktionen. Derudover er Zelenograd Nanotechnology Center ved at udvikle en kontrakt på 5,7 milliarder rubler (70 millioner dollars) for en 130 nm litografimaskine. Næsten en milliard rubler er blevet afsat til centret til fremstilling af en 350 nm topologimaskine. Teknologien er tydeligvis gammel, men den er udelukkende produceret i Rusland. Fem milliarder rubler er blevet afsat til at opbygge et netværk af teststeder til produktion af udviklede chips, såsom Moskva Institut for Elektronisk Teknologi i Skt. Petersborg og andre russiske byer.
Men penge er ikke alt. Vanskelighederne for chip-selvforsyningsprogrammet er ikke begrænset til produktets kompleksitet; der er også andre problemer. For det første er der manglen på ingeniører. Hundredvis af milliarder rubler kan afsættes til prioriterede programmer, men det er umuligt at finde højt kvalificerede specialister. At skabe halvledere i verdensklasse kræver indsatsen fra hundredvis, hvis ikke tusindvis, af ingeniører og forskere. Og ikke fra et enkelt institut eller designvirksomhed, men fra hele virksomheder. Ifølge avisen Kommersant stod 42 % af de russiske industrianlæg i juli 2023 over for mangel på arbejdskraft. Kronstadt, en velkendt droneproducent, kunne ikke finde arbejdstagere inden for ni specialer samtidigt, herunder nøglepersonale såsom drifts- og testingeniører, procesingeniører, flymontører og installatører af elektrisk flyudstyr. Dette problem kan nu blive endnu værre. Så spørgsmålet er, hvor skal vi finde arbejdstagere til fremtidige mikrochipproduktionsanlæg?
Dernæst kommer udfordringen med at overføre laboratorieresultater til masseproduktion. For eksempel har Instituttet for Mikrostrukturfysik ved det Russiske Videnskabsakademi længe haft stor succes med at forske i EUV-litografimaskiner. Disse er moderne maskiner, der fungerer baseret på røntgenstråler og er i stand til at fremstille chips med en struktur på 10 nm eller mindre. I 2019 udtalte instituttets chefekspert, æresakademiker Nikolai Salashchenko, at Rusland forskede i udviklingen af en litografimaskine, der ville være ti gange billigere end eksisterende udenlandsk udstyr, og håbede, at denne maskine kunne perfektioneres inden for fem til seks år. Det ville være en meget ventet maskine til at skabe ultrasmå chips og være i stand til produktion i lille skala.
Det er ambitiøst, men i virkeligheden er der efter næsten fem år stadig ingen nyheder om et gennembrud inden for litografisk trykteknologi. Selv hvis forskere skaber en prototype, skal de stadig udvikle en produktionsproces og derefter bygge en fabrik. I teorien kunne Rusland udvikle en perfekt prototype-litografisk printer, bedre end noget produkt fra Nikon og ASM Lithography, men det mislykkedes med storskalaproduktion. Dette var ikke ualmindeligt i sovjettiden og er stadig et problem i dag.
[annonce_2]
Kilde









Kommentar (0)