Mikor lesz képes Oroszország saját chipeket gyártani?

Az orosz-ukrán háborúhoz szükséges chipekből nincs hiány, de mi a helyzet a polgári ipar számára készült chipekkel?

Chipgyártás – globális technológiai verseny.

A modern iparágakban a chipek kulcsfontosságú szerepet játszanak. Ez különösen a közelmúltbeli Covid-19 világjárvány idején volt nyilvánvaló. Az elektronikus alkatrészek hiánya miatt a globális autógyártás negyedével esett vissza 2021-ben, mivel a chipgyártók korábban a háztartási gépekre, számítógépekre, telefonokra és elektromos járművekre koncentráltak.

Az orosz ipar számára a chiphiány különösen súlyos volt 2022-ben, amikor a külföldi chipgyártók sorozatosan megtagadták a szállítást. Az orosz autógyártás több hónapra leállt az ABS (blokkolásgátló fékrendszer) vezérlőegységek és légzsákok hiánya miatt. A helyzet némileg javult a hazai ABS-gyártás megkezdésével Kaluga Itelma városában kínai licenc alapján. A termék legnehezebb része, a vezérlőegység elektronikus agya azonban könnyen beszerezhető Kínából. Saját ABS-rendszer létrehozása több mint egy évet és több mint egymilliárd dolláros beruházást igényelne. Oroszország most ilyen árat kénytelen fizetni az évtizedes hanyagságért. Az autóipar csak egy példa a számtalan termelési lánc közül, ahol Oroszország kénytelen importált chipekre és alkatrészekre támaszkodni.

A mikroelektronikai ipar önellátása számos tényezőtől függ, mind belső, mind külső tényezőktől. A high-tech félvezetők importjára vonatkozó korlátozások nemcsak Oroszországot, hanem Kínát is célozzák. A holland ASM Lithography vállalatot, amely a világ legfejlettebb litográfiai gépeit (chipgyártó gépeket) gyártja, az Egyesült Államok megtiltotta, hogy termékeit Kínába értékesítse. 2022 augusztusa óta van érvényben az Egyesült Államokban a CHIPS törvény (Creating Helpful Incentives to Produce Semiconductors Act), más néven a Félvezetőgyártás Ösztönző Törvénye. A fő cél a mikrochipek gyártásának egy részének visszahelyezése az Egyesült Államokba. Jelenleg az Egyesült Államok félvezetőinek 70-75%-át Tajvanon (Kína) gyártja. A CHIPS törvény 52 milliárd dollárt tervez befektetni az amerikai gyártás fejlesztésébe, és több mint 24 milliárd dollárt a kapcsolódó adókedvezményekbe.

Továbbá az Egyesült Államok fontolgatja, hogy megtiltja Oroszország és Kína számára az Nvidia fejlett grafikus processzorainak szállítását, amelyeket szuperszámítógépek gyártásához használnak. Az amerikai számítások szerint ez lelassítaná a mesterséges intelligencia technológia fejlődését e két rivális vállalatnál. 2023 márciusában a CHIPS törvény tovább szigorította a Kínával szembeni korlátozásokat. Betiltották a 28 nanométernél kisebb topológiájú chipek gyártásába történő beruházásokat Kínában. Válaszul, valamint a nemzetbiztonság és az érdekek védelme érdekében Peking idén augusztus 1-jétől exportkorlátozásokat vezetett be a mikroelektronikai gyártásban széles körben használt galliumra és germániumra. Kína jelenleg a világ galliumtermelésének mintegy 80%-át és germániumtermelésének 60%-át termeli.

Tanulságok a chip-önellátásra törekvő országoktól.

2015-ben a kínai kormány bejelentette a „Made in China 2025” koncepciót, amelynek célja, hogy az ország 2025-re kielégítse hazai félvezetőigényének több mint 70%-át. 2022-re azonban ez a szám mindössze 16%-ra esett vissza. A projekt annak ellenére kudarcot vallott, hogy Kína sokkal előnyösebb helyzetben van, mint Oroszország jelenleg.

Még India, egy viszonylag magas szintű információtechnológiával rendelkező ország számára is kihívást jelent saját chiptechnológia kifejlesztése. A hazai chipgyártás megszervezésére India felkérte a tajvani (kínai) Foxconn-t. Kezdetben egy 28 nm-es chipgyártási szabványt tűztek ki célul, később 40 nm-re csökkentették, de végül Tajvan (Kína) kilépett a projektből. Számos okot lehetett volna felhozni, de a fő az volt, hogy Indiában nem találtak magasan képzett műszaki csapatot a gyártáshoz.

Oroszországnak esze ágában sincs kimaradni a globális chipháborúból, bár meglehetősen későn. Jelenleg Oroszország legalább 65 nm-es vagy annál magasabb topológiájú chipeket tud gyártani, míg a tajvani (kínai) TSMC az 5 nm-es technológiát is elsajátította.

Az egyik kérdés, ami felmerül a jelenlegi orosz-ukrán konfliktusban, hogy Oroszország miért képes látszólag végtelenül rakétákat és más fegyvereket kilőni. A válasz az, hogy a rakétákhoz és más katonai felszerelésekhez szükséges chipek 100-150 nm-es topológiával gyárthatók, egy olyan típussal, amelyet Oroszország proaktívan elő tud állítani. Oroszország kizárólag importált berendezéseken gyárt 65 nm-es chipeket licenc alapján, például használt Nikon és ASM litográfiai chipeken.

A fogyasztói chipgyártási projektek tekintetében Oroszország megtette a kezdeti lépéseket. Zelenográdban egy 28 nanométeres topológiájú chipgyártó üzem épül, a Mikron pedig 7 milliárd rubeles hitelt (körülbelül 100 millió dollárt) kapott a termelés bővítésére. Ezenkívül a Zelenográdi Nanotechnológiai Központ egy 5,7 milliárd rubeles (70 millió dolláros) szerződést dolgoz ki egy 130 nm-es litográfiai gépre. Közel egymilliárd rubelt különítettek el a központ számára egy 350 nm-es topológiájú gép gyártására. A technológia egyértelműen régi, de teljes egészében hazai gyártású. Öt milliárd rubelt különítettek el a kifejlesztett chipek gyártására szolgáló teszthelyszínek hálózatának kiépítésére, például a Moszkvai Elektronikai Technológiai Intézetben, Szentpéterváron és más orosz városokban.

De a pénz nem minden. A chip-önellátási program nehézségei nem korlátozódnak a termék összetettségére; más problémák is vannak. Az első a mérnökhiány. Több százmilliárd rubelt lehetne elkülöníteni a prioritást élvező programokra, de lehetetlen magasan képzett szakembereket találni. A világszínvonalú félvezetők létrehozása több száz, ha nem több ezer mérnök és tudós erőfeszítését igényli. És nem egyetlen intézettől vagy tervezőcégtől, hanem egész vállalatoktól. A Kommerszant újság szerint 2023 júliusában az orosz ipari létesítmények 42%-a küzdött munkaerőhiánnyal. A Kronstadt, egy ismert dróngyártó, kilenc szakterületen nem talált egyszerre munkavállalókat, beleértve a kulcsfontosságú személyzetet, mint például az üzemeltetési és tesztelő mérnökök, a folyamatmérnökök, a repülőgép-összeszerelők és a repülőgép-villamos berendezések szerelői. Ez a probléma most még súlyosbodhat. Tehát a kérdés az, hogy hol találunk munkavállalókat a jövőbeli mikrochip-gyártó üzemek számára?

Ezután jön a kihívás a laboratóriumi eredmények tömegtermelésbe való átültetésével. Például az Orosz Tudományos Akadémia Mikroszerkezeti Fizikai Intézete régóta meglehetősen sikeres az EUV litográfiai gépek kutatásában. Ezek modern gépek, amelyek röntgensugarak alapján működnek, és képesek 10 nm-es vagy annál kisebb szerkezetű chipek gyártására. 2019-ben az intézet főszakértője, Nyikolaj Szalashcsenko tiszteletbeli akadémikus kijelentette, hogy Oroszország egy olyan litográfiai gép fejlesztését kutatja, amely tízszer olcsóbb lenne, mint a meglévő külföldi berendezések, és reméli, hogy ezt a gépet öt-hat éven belül tökéletesíthetik. Ez egy nagyon várt gép lenne ultrakicsi chipek létrehozására, és képes lenne kisméretű gyártásra.

Ambiciózus terv, de a valóságban, közel öt év elteltével, még mindig semmi hír a litográfiai nyomtatási technológia áttöréséről. Még ha a tudósok prototípust is készítenek, akkor is ki kell fejleszteniük egy gyártási folyamatot, majd fel kell építeniük egy gyárat. Elméletileg Oroszország ki tudná fejleszteni egy tökéletes prototípus litográfiai nyomtatót, amely jobb lenne, mint a Nikon és az ASM Lithography bármelyik terméke, de a nagyüzemi gyártás kudarcot vallott. Ez a szovjet korszakban nem volt ritka, és ma is probléma.

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