Πότε θα μπορεί η Ρωσία να παράγει τα δικά της τσιπ;

Τα τσιπ για τον πόλεμο Ρωσίας-Ουκρανίας δεν είναι σε έλλειψη, αλλά τι γίνεται με τα τσιπ για τις πολιτικές βιομηχανίες;

Κατασκευή τσιπ – ένας παγκόσμιος τεχνολογικός ανταγωνισμός.

Για τις σύγχρονες βιομηχανίες, τα τσιπ διαδραματίζουν κρίσιμο ρόλο. Αυτό ήταν ιδιαίτερα εμφανές κατά τη διάρκεια της πρόσφατης πανδημίας Covid-19. Λόγω της έλλειψης ηλεκτρονικών εξαρτημάτων, η παγκόσμια παραγωγή αυτοκινήτων μειώθηκε κατά ένα τέταρτο το 2021, καθώς οι κατασκευαστές τσιπ είχαν προηγουμένως επικεντρωθεί σε οικιακές συσκευές, υπολογιστές, τηλέφωνα και ηλεκτρικά οχήματα.

Για τις ρωσικές βιομηχανίες, η έλλειψη τσιπ ήταν ιδιαίτερα σοβαρή το 2022, όταν οι ξένοι κατασκευαστές τσιπ αρνήθηκαν διαδοχικά να προμηθεύσουν. Η ρωσική παραγωγή αυτοκινήτων σταμάτησε για αρκετούς μήνες λόγω έλλειψης μονάδων ελέγχου ABS (Σύστημα Αντιμπλοκαρίσματος Τροχών) και αερόσακων. Η κατάσταση βελτιώθηκε κάπως με την έναρξη της εγχώριας παραγωγής ABS στην πόλη Kaluga Itelma κατόπιν αδείας από την Κίνα. Αλλά το πιο δύσκολο μέρος του προϊόντος, ο ηλεκτρονικός εγκέφαλος της μονάδας ελέγχου, είναι άμεσα διαθέσιμο από την Κίνα. Η δημιουργία του δικού της συστήματος ABS θα απαιτούσε περισσότερο από ένα χρόνο και πάνω από ένα δισεκατομμύριο δολάρια σε επενδύσεις. Η Ρωσία αναγκάζεται τώρα να πληρώσει ένα τέτοιο τίμημα για δεκαετίες παραμέλησης. Η αυτοκινητοβιομηχανία είναι μόνο ένα παράδειγμα μεταξύ των αμέτρητων αλυσίδων παραγωγής όπου η Ρωσία αναγκάζεται να βασίζεται σε εισαγόμενα τσιπ και εξαρτήματα.

Η αυτονομία στη βιομηχανία μικροηλεκτρονικής εξαρτάται από πολλούς παράγοντες, τόσο εσωτερικούς όσο και εξωτερικούς. Οι περιορισμοί στην εισαγωγή ημιαγωγών υψηλής τεχνολογίας δεν απευθύνονται μόνο στη Ρωσία αλλά και στην Κίνα. Η ολλανδική εταιρεία ASM Lithography, η οποία παράγει τις πιο προηγμένες μηχανές λιθογραφίας στον κόσμο (μηχανές κατασκευής τσιπ), έχει απαγορευτεί από τις Ηνωμένες Πολιτείες να πωλεί τα προϊόντα της στην Κίνα. Από τον Αύγουστο του 2022, οι ΗΠΑ έχουν τον νόμο CHIPS (Creating Helpful Incentives to Produce Semiconductors Act) ή Semiconductor Production Incentives Act. Ο κύριος στόχος είναι η μεταφορά μέρους της παραγωγής μικροτσίπ πίσω στις Ηνωμένες Πολιτείες. Επί του παρόντος, οι ΗΠΑ παράγουν το 70-75% των ημιαγωγών τους στην Ταϊβάν (Κίνα). Ο νόμος CHIPS σχεδιάζει να επενδύσει 52 δισεκατομμύρια δολάρια στην ανάπτυξη της μεταποίησης στις ΗΠΑ και πάνω από 24 δισεκατομμύρια δολάρια σε σχετικά φορολογικά κίνητρα.

Επιπλέον, οι ΗΠΑ εξετάζουν το ενδεχόμενο απαγόρευσης της προμήθειας στη Ρωσία και την Κίνα προηγμένων επεξεργαστών γραφικών από την Nvidia, που χρησιμοποιούνται στην κατασκευή υπερυπολογιστών. Σύμφωνα με τους υπολογισμούς των ΗΠΑ, αυτό θα επιβράδυνε την ανάπτυξη της τεχνολογίας τεχνητής νοημοσύνης σε αυτούς τους δύο αντιπάλους. Τον Μάρτιο του 2023, ο νόμος CHIPS αυστηροποίησε περαιτέρω τους περιορισμούς στην Κίνα. Εκδόθηκε απαγόρευση στις επενδύσεις στην παραγωγή τσιπ με τοπολογία μικρότερη από 28 νανόμετρα στην Κίνα. Σε απάντηση και για την προστασία της εθνικής ασφάλειας και των συμφερόντων, το Πεκίνο επέβαλε ελέγχους στις εξαγωγές γαλλίου και γερμανίου, που χρησιμοποιούνται ευρέως στην κατασκευή μικροηλεκτρονικών, από την 1η Αυγούστου του τρέχοντος έτους. Η Κίνα παράγει επί του παρόντος περίπου το 80% του παγκόσμιου γαλλίου και το 60% του γερμανίου της.

Μαθήματα από χώρες που αγωνίζονται για αυτάρκεια σε τσιπ.

Το 2015, η κινεζική κυβέρνηση ανακοίνωσε την ιδέα «Made in China 2025», με στόχο η χώρα να καλύψει πάνω από το 70% των εγχώριων αναγκών της σε ημιαγωγούς έως το 2025. Ωστόσο, έως το 2022, το ποσοστό αυτό είχε μειωθεί σε μόλις 16%. Το έργο απέτυχε, παρά το γεγονός ότι η Κίνα βρίσκεται σε πολύ πιο πλεονεκτική θέση από ό,τι βρίσκεται τώρα η Ρωσία.

Ακόμη και για την Ινδία, μια χώρα με σχετικά υψηλό επίπεδο τεχνολογίας πληροφοριών, η ανάπτυξη της δικής της τεχνολογίας τσιπ αποτελεί πρόκληση. Για την οργάνωση της εγχώριας παραγωγής τσιπ, η Ινδία κάλεσε την Foxconn της Ταϊβάν (Κίνα). Αρχικά, στόχευαν σε ένα πρότυπο κατασκευής τσιπ 28 nm, το οποίο αργότερα μείωσαν στα 40 nm, αλλά τελικά, η Ταϊβάν (Κίνα) αποσύρθηκε από το έργο. Πολλοί λόγοι θα μπορούσαν να αναφερθούν, αλλά ο κύριος ήταν η αδυναμία εύρεσης μιας εξειδικευμένης τεχνικής ομάδας στην Ινδία για την κατασκευή.

Η Ρωσία δεν έχει καμία πρόθεση να μείνει έξω από τον παγκόσμιο πόλεμο των τσιπ, αν και μάλλον αργά. Προς το παρόν, η Ρωσία μπορεί να παράγει τσιπ με τοπολογία τουλάχιστον 65 nm ή υψηλότερη, ενώ η TSMC της Ταϊβάν (Κίνα) έχει κατακτήσει τα 5 nm.

Ένα ερώτημα που προκύπτει στην τρέχουσα σύγκρουση Ρωσίας-Ουκρανίας είναι γιατί η Ρωσία μπορεί να εκτοξεύει πυραύλους και άλλα όπλα τόσο φαινομενικά ατελείωτα. Η απάντηση είναι ότι τα τσιπ για πυραύλους και άλλο στρατιωτικό εξοπλισμό μπορούν να κατασκευαστούν με τοπολογία 100-150nm, έναν τύπο που η Ρωσία μπορεί να παράγει προληπτικά. Η Ρωσία κατασκευάζει τσιπ 65nm αποκλειστικά σε εισαγόμενο εξοπλισμό κατόπιν αδείας, όπως μεταχειρισμένα τσιπ Nikon και ASM Lithography.

Όσον αφορά τα έργα παραγωγής καταναλωτικών τσιπ, η Ρωσία έχει κάνει κάποια αρχικά βήματα. Ένα εργοστάσιο κατασκευής τσιπ τοπολογίας 28 νανομέτρων βρίσκεται υπό κατασκευή στο Ζελένογκραντ και η Mikron έχει λάβει δάνειο 7 δισεκατομμυρίων ρουβλιών (περίπου 100 εκατομμύρια δολάρια) για την επέκταση της παραγωγής. Επιπλέον, το Κέντρο Νανοτεχνολογίας Ζελένογκραντ αναπτύσσει μια σύμβαση 5,7 δισεκατομμυρίων ρουβλιών (70 εκατομμύρια δολάρια) για μια μηχανή λιθογραφίας 130 nm. Σχεδόν ένα δισεκατομμύριο ρούβλια έχουν διατεθεί στο κέντρο για την κατασκευή μιας μηχανής τοπολογίας 350 nm. Η τεχνολογία είναι σαφώς παλιά, αλλά παράγεται εξ ολοκλήρου εγχώρια. Πέντε δισεκατομμύρια ρούβλια έχουν διατεθεί για την κατασκευή ενός δικτύου δοκιμών για την παραγωγή ανεπτυγμένων τσιπ, όπως στο Ινστιτούτο Ηλεκτρονικής Τεχνολογίας της Μόσχας, στην Αγία Πετρούπολη και σε άλλες ρωσικές πόλεις.

Αλλά τα χρήματα δεν είναι το παν. Οι δυσκολίες για το πρόγραμμα αυτάρκειας τσιπ δεν περιορίζονται στην πολυπλοκότητα του προϊόντος. Υπάρχουν και άλλα ζητήματα. Πρώτον, η έλλειψη μηχανικών. Εκατοντάδες δισεκατομμύρια ρούβλια μπορούν να διατεθούν σε προγράμματα προτεραιότητας, αλλά είναι αδύνατο να βρεθούν εξειδικευμένοι ειδικοί. Η δημιουργία ημιαγωγών παγκόσμιας κλάσης απαιτεί τις προσπάθειες εκατοντάδων, αν όχι χιλιάδων, μηχανικών και επιστημόνων. Και όχι από ένα μόνο ινστιτούτο ή εταιρεία σχεδιασμού, αλλά από ολόκληρες εταιρείες. Σύμφωνα με την εφημερίδα Kommersant, τον Ιούλιο του 2023, το 42% των ρωσικών βιομηχανικών εγκαταστάσεων αντιμετώπιζε ελλείψεις εργατικού δυναμικού. Η Κρονστάνδη, ένας γνωστός κατασκευαστής drones, δεν μπορούσε να βρει εργαζόμενους σε εννέα ειδικότητες ταυτόχρονα, συμπεριλαμβανομένου βασικού προσωπικού όπως μηχανικούς λειτουργίας και δοκιμών, μηχανικούς διεργασιών, συναρμολογητές αεροσκαφών και εγκαταστάτες ηλεκτρικού εξοπλισμού αεροσκαφών. Αυτό το πρόβλημα θα μπορούσε τώρα να επιδεινωθεί ακόμη περισσότερο. Το ερώτημα λοιπόν είναι, πού θα βρούμε εργαζόμενους για μελλοντικά εργοστάσια κατασκευής μικροτσίπ;

Στη συνέχεια έρχεται η πρόκληση της μεταφοράς των εργαστηριακών αποτελεσμάτων στη μαζική παραγωγή. Για παράδειγμα, το Ινστιτούτο Φυσικής Μικροδομής της Ρωσικής Ακαδημίας Επιστημών σημειώνει εδώ και καιρό μεγάλη επιτυχία στην έρευνα μηχανών λιθογραφίας EUV. Πρόκειται για σύγχρονες μηχανές που λειτουργούν με βάση τις ακτίνες Χ και είναι ικανές να κατασκευάζουν τσιπ με δομή 10 nm ή λιγότερο. Το 2019, ο επικεφαλής εμπειρογνώμονας του Ινστιτούτου, Επίτιμος Ακαδημαϊκός Νικολάι Σαλατσένκο, δήλωσε ότι η Ρωσία ερευνά την ανάπτυξη μιας μηχανής λιθογραφίας που θα είναι δέκα φορές φθηνότερη από τον υπάρχοντα ξένο εξοπλισμό και ελπίζει ότι αυτή η μηχανή θα μπορούσε να τελειοποιηθεί μέσα σε πέντε έως έξι χρόνια. Θα ήταν μια πολυαναμενόμενη μηχανή για τη δημιουργία εξαιρετικά μικρών τσιπ και ικανή για παραγωγή μικρής κλίμακας.

Είναι φιλόδοξο, αλλά στην πραγματικότητα, μετά από σχεδόν πέντε χρόνια, δεν υπάρχουν ακόμη νέα για κάποια σημαντική ανακάλυψη στην τεχνολογία λιθογραφικής εκτύπωσης. Ακόμα κι αν οι επιστήμονες δημιουργήσουν ένα πρωτότυπο, πρέπει να αναπτύξουν μια διαδικασία παραγωγής και στη συνέχεια να κατασκευάσουν ένα εργοστάσιο. Θεωρητικά, η Ρωσία θα μπορούσε να αναπτύξει έναν τέλειο πρωτότυπο λιθογραφικού εκτυπωτή, καλύτερο από οποιοδήποτε προϊόν της Nikon και της ASM Lithography, αλλά απέτυχε στην παραγωγή μεγάλης κλίμακας. Αυτό δεν ήταν ασυνήθιστο κατά τη σοβιετική εποχή και παραμένει πρόβλημα σήμερα.

Πηγή: https://baoquocte.vn/bao-gio-nuoc-nga-tu-chu-duoc-chip-238643.html