Πότε θα είναι η Ρωσία αυτάρκης σε τσιπς;

Δεν υπάρχει έλλειψη τσιπ για τον πόλεμο Ρωσίας-Ουκρανίας, αλλά τι γίνεται με τα τσιπ για την πολιτική βιομηχανία;

Κατασκευή τσιπ – παγκόσμιος τεχνολογικός ανταγωνισμός

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

Για τις ρωσικές βιομηχανίες, η έλλειψη τσιπ ήταν ιδιαίτερα έντονη το 2022, όταν οι ξένοι κατασκευαστές τσιπ αρνήθηκαν να προμηθεύσουν ο ένας μετά τον άλλον. Η ρωσική παραγωγή αυτοκινήτων παρέμεινε στάσιμη 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 με κινεζική άδεια. Αλλά το πιο δύσκολο μέρος του προϊόντος, ο ηλεκτρονικός εγκέφαλος της μονάδας ελέγχου, είναι προκατασκευασμένο στην Κίνα. Η δημιουργία ενός δικού της ABS θα απαιτούσε περισσότερο από ένα χρόνο και περισσότερα από ένα δισεκατομμύριο δολάρια σε επενδύσεις. Η Ρωσία αναγκάζεται τώρα να πληρώσει ένα τέτοιο τίμημα για τις δεκαετίες παραμέλησής της. Η αυτοκινητοβιομηχανία είναι μόνο ένα παράδειγμα αμέτρητων αλυσίδων παραγωγής όπου η Ρωσία αναγκάζεται να χρησιμοποιεί εισαγόμενα τσιπ και εξαρτήματα.

Η αυτονομία της μικροηλεκτρονικής βιομηχανίας 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 την πιο προηγμένη λιθογραφία (μηχανή κατασκευής τσιπ) στον κόσμο, έχει απαγορευτεί από τις Ηνωμένες Πολιτείες να πωλεί τα προϊόντα της στην Κίνα. Από τον Αύγουστο του 2022, οι Ηνωμένες Πολιτείες έχουν τον Νόμο CHIPS (Creating Helpful Incentives to Produce Semiconductors Act) ή τον Νόμο για την Κίνηση της Κατασκευής Ημιαγωγών. Ο κύριος στόχος είναι η μεταφορά μέρους της παραγωγής μικροτσίπ στις Ηνωμένες Πολιτείες. Επί του παρόντος, οι Ηνωμένες Πολιτείες παράγουν το 70-75% των ημιαγωγών στην Ταϊβάν (Κίνα). Ο Νόμος CHIPS σχεδιάζει να επενδύσει 52 δισεκατομμύρια δολάρια στην ανάπτυξη της παραγωγής στις Ηνωμένες Πολιτείες και περισσότερα 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 αμερικανική Nvidia, οι οποίοι χρησιμοποιούνται για την κατασκευή υπερυπολογιστών. Σύμφωνα με τους υπολογισμούς των ΗΠΑ, αυτό θα επιβραδύνει την ανάπτυξη της τεχνολογίας τεχνητής νοημοσύνης αυτών των δύο αντιπάλων. Τον Μάρτιο του 2023, ο νόμος CHIPS ενίσχυσε τον έλεγχο της Κίνας. Εκδόθηκε απαγόρευση στις επενδύσεις στην παραγωγή τσιπ με δομές διασύνδεσης μικρότερες από 28 νανόμετρα στην Κίνα. Σε απάντηση και για την προστασία της εθνικής ασφάλειας και των συμφερόντων, το Πεκίνο επέβαλε ελέγχους στις εξαγωγές μετάλλων γαλλίου και γερμανίου, που χρησιμοποιούνται ευρέως στη μικροηλεκτρονική, από την 1η Αυγούστου του τρέχοντος έτους. Η Κίνα παράγει επί του παρόντος περίπου το 80% του παγκόσμιου γαλλίου και το 60% του γερμανίου.

Μαθήματα από χώρες που προσπαθούν να γίνουν αυτάρκεις όσον αφορά τα τσιπ

Το 2015, η κινεζική κυβέρνηση ανακοίνωσε την ιδέα «Made in China 2025», σύμφωνα με την οποία έως το 2025, η χώρα θα κάλυπτε περισσότερο από το 70% των εγχώριων αναγκών της σε ημιαγωγούς. Αλλά έως το 2022, το ποσοστό αυτό ήταν μόνο 16%. Το έργο δεν ήταν επιτυχές, αν και η Κίνα βρίσκεται σε πολύ πιο ευνοϊκή «θέση» από τη Ρωσία τώρα.

Για την Ινδία, μια χώρα με αρκετά υψηλό επίπεδο τεχνολογίας πληροφοριών, είναι επίσης πολύ δύσκολο να σχεδιάσει την κατασκευή της δικής της τεχνολογίας τσιπ. Για να οργανώσει την παραγωγή μικροτσίπ στην εγχώρια αγορά, η Ινδία κάλεσε την Foxconn της Ταϊβάν (Κίνα). Αρχικά, στόχευαν στο πρότυπο κατασκευής τσιπ στα 28 nm, το οποίο αργότερα μείωσαν στα 40 nm, αλλά ως αποτέλεσμα, η Ταϊβάν (Κίνα) εγκατέλειψε το έργο. Μπορεί να υπάρχουν πολλοί λόγοι, αλλά ο κύριος λόγος είναι ότι στην Ινδία είναι αδύνατο να βρεθεί μια άκρως εξειδικευμένη τεχνική ομάδα για την παραγωγή.

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 έχει τεθεί στην τρέχουσα σύγκρουση Ρωσίας-Ουκρανίας είναι πώς η Ρωσία μπορεί να εκτοξεύει πυραύλους και άλλα όπλα τόσο ατελείωτα. Η απάντηση είναι ότι τα τσιπ για πυραύλους και άλλο στρατιωτικό εξοπλισμό μπορούν να κατασκευαστούν με δομές διασύνδεσης 100-150nm, στις οποίες η Ρωσία μπορεί να αναλάβει την πρωτοβουλία. Η Ρωσία παράγει τσιπ 65nm αποκλειστικά σε εισαγόμενο εξοπλισμό που είχε προηγουμένως λάβει άδεια, χρησιμοποιώντας Nikon και ASM Lithography.

Όσον αφορά τα έργα τσιπ για πολιτικούς σκοπούς, η Ρωσία έχει κάνει κάποια αρχικά βήματα. Ένα εργοστάσιο κατασκευής τσιπ 28 νανομέτρων κατασκευάζεται στο Ζελένογκραντ και η Mikron έχει λάβει δάνειο 7 δισεκατομμυρίων ρουβλιών (100 εκατομμύρια δολάρια) για την επέκταση της παραγωγής. Επιπλέον, το Κέντρο Νανοτεχνολογίας Ζελένογκραντ αναπτύσσει έναν διαγωνισμό 5,7 δισεκατομμυρίων (70 εκατομμύρια δολάρια) για μια μηχανή λιθογραφίας 130 nm. Σχεδόν ένα δισεκατομμύριο ρούβλια έχουν διατεθεί στο κέντρο για τη δημιουργία μιας μηχανής 350 nm. Η τεχνολογία είναι προφανώς παλιά, αλλά παράγεται εξ ολοκλήρου εγχώρια. Πέντε δισεκατομμύρια ρούβλια διατίθενται 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 του προγράμματος αυτονομίας των τσιπ δεν περιορίζονται στην πολυπλοκότητα του προϊόντος, αλλά και σε άλλα προβλήματα. Πρώτα απ 'όλα, υπάρχει έλλειψη μηχανικών. Εκατοντάδες δισεκατομμύρια ρούβλια μπορούν να διατεθούν για 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 ινστιτούτο ή εταιρεία σχεδιασμού, αλλά από μια ολόκληρη εταιρεία. Σύμφωνα με την Kommersant, τον Ιούλιο του 2023, το 42% των βιομηχανικών εγκαταστάσεων της Ρωσίας αντιμετώπιζε έλλειψη εργαζομένων. Η εταιρεία Kronstadt, ένα διάσημο εργοστάσιο drones, δεν μπορούσε να βρει εργαζόμενους σε εννέα ειδικότητες ταυτόχρονα, με τους βασικούς να είναι οι μηχανικοί λειτουργίας και δοκιμών, οι μηχανικοί διεργασιών, οι συναρμολογητές αεροσκαφών και οι εγκαταστάτες ηλεκτρολόγων αεροσκαφών. Αυτό το πρόβλημα είναι πιθανό να επιδεινωθεί τώρα. Επομένως, το ερώτημα είναι από πού να βρεθούν εργαζόμενοι για τα εργοστάσια μικροτσίπ του μέλλοντος.

Στη συνέχεια, τίθεται το πρόβλημα της μεταφοράς των αποτελεσμάτων από το εργαστήριο στη μαζική παραγωγή. Για παράδειγμα, το Ινστιτούτο Μικροδομικής Φυσικής της Ρωσικής Ακαδημίας Επιστημών έχει σημειώσει μεγάλη επιτυχία στην έρευνα για τη λιθογραφία EUV εδώ και πολύ καιρό. Πρόκειται για σύγχρονα μηχανήματα που λειτουργούν με ακτίνες Χ και είναι ικανά να κατασκευάζουν τσιπ με δομές 10 nm ή λιγότερο. Το 2019, ο επικεφαλής εμπειρογνώμονας του Ινστιτούτου, επίτιμος ακαδημαϊκός Νικολάι Σαλατσένκο, δήλωσε ότι η Ρωσία εργάζεται πάνω σε ένα μοντέλο λιθογραφίας που είναι δέκα φορές φθηνότερο από τον υπάρχοντα ξένο εξοπλισμό και ελπίζει ότι αυτό το μηχάνημα μπορεί να ολοκληρωθεί σε πέντε έως έξι χρόνια. Θα είναι ένα πολυαναμενόμενο μηχάνημα για τη δημιουργία μικροσκοπικών τσιπ και μπορεί να παραχθεί σε μικρή κλίμακα.

Ήταν φιλόδοξο, αλλά στην πραγματικότητα, μετά από σχεδόν 5 χρόνια, δεν υπάρχουν ακόμη νέα για κάποια σημαντική ανακάλυψη στην τεχνολογία λιθογραφίας. Ακόμα κι αν οι επιστήμονες δημιουργήσουν ένα πρωτότυπο, θα πρέπει να κατασκευάσουν μια διαδικασία παραγωγής και στη συνέχεια ένα εργοστάσιο. Θεωρητικά, η Ρωσία θα μπορούσε να αναπτύξει ένα τέλειο πρωτότυπο μηχάνημα λιθογραφίας, καλύτερο από οτιδήποτε έχουν κατασκευάσει ποτέ η Nikon και η ASM Lithography, αλλά να μην καταφέρει να το παράγει μαζικά. Αυτό δεν ήταν ασυνήθιστο κατά τη σοβιετική εποχή και εξακολουθεί να αποτελεί πρόβλημα σήμερα.

[διαφήμιση_2]
Πηγή