Milloin Venäjä voi tuottaa omia sirujaan?

Venäjän ja Ukrainan sodan siruista ei ole pulaa, mutta entä siviiliteollisuuden sirut?

Sirujen valmistus – globaali teknologinen kilpailu.

Nykyaikaisilla teollisuudenaloilla siruilla on ratkaiseva rooli. Tämä kävi erityisen selvästi ilmi viimeaikaisen Covid-19-pandemian aikana. Elektronisten komponenttien pulan vuoksi maailmanlaajuinen autotuotanto laski neljänneksellä vuonna 2021, koska siruvalmistajat olivat aiemmin keskittyneet kodinkoneisiin, tietokoneisiin, puhelimiin ja sähköajoneuvoihin.

Venäjän teollisuudelle sirupula oli erityisen vakava vuonna 2022, kun ulkomaiset siruvalmistajat kieltäytyivät toimittamasta tuotteitaan. Venäläinen autotuotanto pysähtyi useiksi kuukausiksi ABS-ohjausyksiköiden (ABS) ja turvatyynyjen puutteen vuoksi. Tilanne parani jonkin verran, kun ABS-järjestelmien kotimainen tuotanto aloitettiin Kalugan kaupungissa Itelmassa kiinalaisella lisenssillä. Mutta tuotteen vaikein osa, ohjausyksikön elektroninen aivot, on helposti saatavilla Kiinasta. Oman ABS-järjestelmän luominen vaatisi yli vuoden ja yli miljardin dollarin investoinnit. Venäjä joutuu nyt maksamaan tällaisen hinnan vuosikymmenten laiminlyönnistä. Autoteollisuus on vain yksi esimerkki lukemattomista tuotantoketjuista, joissa Venäjä joutuu turvautumaan tuontisiruihin ja -komponentteihin.

Mikroelektroniikkateollisuuden omavaraisuus riippuu monista tekijöistä, sekä sisäisistä että ulkoisista. Huipputeknologisten puolijohteiden tuonnin rajoitukset eivät kohdistu ainoastaan ​​Venäjään, vaan myös Kiinaan. Yhdysvallat on kieltänyt hollantilaista ASM Lithography -yritystä, joka valmistaa maailman edistyneimpiä litografiakoneita (sirujen valmistuskoneita), myymästä tuotteitaan Kiinaan. Elokuusta 2022 lähtien Yhdysvalloissa on ollut voimassa CHIPS-laki (Creating Helpful Incentives to Produce Semiconductors Act) eli puolijohdetuotannon kannustinlaki. Päätavoitteena on siirtää osa mikrosirujen tuotannosta takaisin Yhdysvaltoihin. Tällä hetkellä Yhdysvallat tuottaa 70–75 % puolijohteistaan ​​Taiwanissa (Kiinassa). CHIPS-lain mukaan Yhdysvalloissa investoidaan 52 miljardia dollaria valmistuksen kehittämiseen ja yli 24 miljardia dollaria siihen liittyviin verokannustimiin.

Lisäksi Yhdysvallat harkitsee Nvidian edistyneiden näytönohjainten toimittamisen kieltoa Venäjälle ja Kiinaan. Näitä prosessoreita käytetään supertietokoneiden valmistuksessa. Yhdysvaltalaisten laskelmien mukaan tämä hidastaisi tekoälyteknologian kehitystä näissä kahdessa kilpailijamaassa. Maaliskuussa 2023 CHIPS-laki tiukensi entisestään Kiinaan kohdistuvia rajoituksia. Kiinassa kiellettiin investoinnit alle 28 nanometrin topologian omaavien sirujen tuotantoon. Vastauksena tähän ja kansallisen turvallisuuden ja etujen suojelemiseksi Peking asetti vientirajoituksia mikroelektroniikan valmistuksessa laajalti käytettyjen galliumin ja germaniumin viennille 1. elokuuta alkaen. Kiina tuottaa tällä hetkellä noin 80 % maailman galliumista ja 60 % germaniumista.

Saatat myös pitää tästä

Yhdysvallat: Muistisirujen pula on suora uhka auto-, elektroniikka- ja lääkinnällisten laitteiden teollisuudelle.Useiden yhdysvaltalaisten kauppajärjestöjen mukaan elektronisten komponenttien hintojen nousu ja autojen ja lääkinnällisten laitteiden toimitusten uhatut vaiheet vaikeuttavat liittovaltion urakoitsijoiden julkisten hankintojen velvoitteidensa täyttämistä.

Oppitunteja maista, jotka pyrkivät omavaraisuuteen sirujen suhteen.

Kiinan hallitus julkisti vuonna 2015 "Made in China 2025" -konseptin, jonka tavoitteena oli, että maa täyttäisi yli 70 % kotimaisesta puolijohdetarpeestaan ​​vuoteen 2025 mennessä. Vuoteen 2022 mennessä luku oli kuitenkin laskenut vain 16 prosenttiin. Hanke on epäonnistunut, vaikka Kiina on paljon edullisemmassa asemassa kuin Venäjä nyt.

Jopa Intialle, maalle, jolla on suhteellisen korkea tietotekniikan taso, oman siruteknologian kehittäminen on haastavaa. Intia kutsui taiwanilaisen (Kiinan) Foxconnin järjestämään kotimaisen sirutuotannon. Aluksi he pyrkivät 28 nm:n sirujen valmistusstandardiin, myöhemmin laskivat sen 40 nm:iin, mutta lopulta Taiwan (Kiina) vetäytyi projektista. Syitä olisi voitu mainita monia, mutta tärkein oli kyvyttömyys löytää Intiasta erittäin ammattitaitoista teknistä tiimiä valmistukseen.

Venäjällä ei ole aikomustakaan jäädä pois maailmanlaajuisesta sirusodasta, vaikkakin vasta melko myöhään. Tällä hetkellä Venäjä pystyy tuottamaan siruja, joiden topologia on vähintään 65 nm tai korkeampi, kun taas taiwanilainen (kiinalainen) TSMC on oppinut 5 nm:n topologian.

Yksi kysymys, joka herää nykyisessä Venäjän ja Ukrainan konfliktissa, on se, miksi Venäjä voi laukaista ohjuksia ja muita aseita näennäisen loputtomasti. Vastaus on, että ohjusten ja muun sotilaskaluston sirut voidaan valmistaa 100–150 nm:n topologialla, jota Venäjä voi tuottaa ennakoivasti. Venäjä valmistaa 65 nm:n siruja yksinomaan lisenssillä maahantuotuihin laitteisiin, kuten käytettyihin Nikonin ja ASM-litografia-siruihin.

Kuluttajapiirien tuotantoprojektien osalta Venäjä on ottanut ensiaskeleita. Zelenogradiin on rakenteilla 28 nanometrin topologiasirujen tuotantolaitos, ja Mikron on saanut 7 miljardin ruplan lainan (noin 100 miljoonaa dollaria) tuotannon laajentamiseksi. Lisäksi Zelenogradin nanoteknologiakeskus kehittää 5,7 miljardin ruplan (70 miljoonaa dollaria) sopimusta 130 nm:n litografiakoneesta. Keskukselle on osoitettu lähes miljardi ruplaa 350 nm:n topologiakoneen valmistukseen. Teknologia on selvästi vanhaa, mutta se valmistetaan kokonaan kotimaassa. Viisi miljardia ruplaa on osoitettu testauspaikkojen verkoston rakentamiseen kehitettyjen sirujen tuotantoa varten, kuten Moskovan elektroniikkatekniikan instituutissa Pietarissa ja muissa Venäjän kaupungeissa.

Saatat myös pitää tästä

Microsoft ja muut yritykset kilpailevat kvanttilaskennan toteuttamisesta.VTV.vn - Microsoft, Atom Computing ja EeroQ parantavat asteittain kvanttilaskentaa, teknologiaa, jonka odotetaan luovan sukupolven tietokoneita, jotka ovat tehokkaampia kuin nykyiset.

Mutta raha ei ole kaikki kaikessa. Sirujen omavaraisuusohjelman vaikeudet eivät rajoitu tuotteen monimutkaisuuteen; on muitakin ongelmia. Ensimmäinen on insinöörien pula. Satoja miljardeja ruplia voidaan osoittaa prioriteettiohjelmiin, mutta korkeasti koulutettujen asiantuntijoiden löytäminen on mahdotonta. Maailmanluokan puolijohteiden luominen vaatii satojen, ellei tuhansien, insinöörien ja tiedemiesten ponnisteluja. Eikä yhdestä laitoksesta tai suunnitteluyrityksestä, vaan kokonaisilta yrityksiltä. Kommersant-lehden mukaan heinäkuussa 2023 42 prosentilla Venäjän teollisuuslaitoksista oli työvoimapulaa. Tunnettu drone-valmistaja Kronstadt ei löytänyt työntekijöitä yhdeksältä erikoisalalta samanaikaisesti, mukaan lukien avainhenkilöitä, kuten käyttö- ja testausinsinöörejä, prosessi-insinöörejä, lentokoneiden kokoonpanomiehiä ja lentokoneiden sähkölaitteiden asentajia. Tämä ongelma voi nyt pahentua entisestään. Joten kysymys kuuluu, mistä löydämme työntekijöitä tuleville mikrosirujen valmistuslaitoksille?

Seuraavaksi on haasteena laboratoriotulosten siirtäminen massatuotantoon. Esimerkiksi Venäjän tiedeakatemian mikrorakennefysiikan instituutti on pitkään menestynyt varsin menestyksekkäästi EUV-litografiakoneiden tutkimuksessa. Nämä ovat moderneja koneita, jotka toimivat röntgensäteiden perusteella ja pystyvät valmistamaan siruja, joiden rakenne on 10 nm tai vähemmän. Vuonna 2019 instituutin pääasiantuntija, kunniaakatemikko Nikolai Salashchenko, totesi, että Venäjä tutkii litografiakoneen kehittämistä, joka olisi kymmenen kertaa halvempi kuin olemassa olevat ulkomaiset laitteet, ja toivoi, että tämä kone voitaisiin saada täydellisiksi viiden tai kuuden vuoden kuluessa. Se olisi erittäin odotettu kone erittäin pienten sirujen luomiseen ja pienimuotoiseen tuotantoon.

Se on kunnianhimoinen tavoite, mutta todellisuudessa lähes viiden vuoden jälkeen ei ole vieläkään uutisia litografisen painotekniikan läpimurrosta. Vaikka tiedemiehet loisivat prototyypin, heidän on vielä kehitettävä tuotantoprosessi ja sitten rakennettava tehdas. Teoriassa Venäjä voisi kehittää täydellisen litografisen tulostimen prototyypin, paremman kuin mikään Nikonin ja ASM Lithographyn tuote, mutta epäonnistui laajamittaisessa tuotannossa. Tämä ei ollut epätavallista Neuvostoliiton aikana ja on edelleen ongelma.

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