Quando la Russia sarà in grado di produrre i propri chip?

I chip per la guerra tra Russia e Ucraina non scarseggiano, ma che dire dei chip per le industrie civili?

La produzione di chip: una competizione tecnologica globale.

Per le industrie moderne, i chip svolgono un ruolo cruciale. Ciò è stato particolarmente evidente durante la recente pandemia di Covid-19. A causa della carenza di componenti elettronici, la produzione automobilistica globale è diminuita di un quarto nel 2021, poiché i produttori di chip si erano precedentemente concentrati su elettrodomestici, computer, telefoni e veicoli elettrici.

Per le industrie russe, la carenza di chip è stata particolarmente grave nel 2022, quando i produttori stranieri di chip si sono ripetutamente rifiutati di fornire i componenti. La produzione automobilistica russa si è bloccata per diversi mesi a causa della mancanza di centraline ABS (sistema antibloccaggio dei freni) e airbag. La situazione è migliorata in parte con l'avvio della produzione nazionale di ABS nella città di Kaluga Itelma, su licenza cinese. Tuttavia, la parte più complessa del prodotto, ovvero il "cervello" elettronico della centralina, è facilmente reperibile in Cina. La creazione di un proprio sistema ABS richiederebbe più di un anno e oltre un miliardo di dollari di investimenti. La Russia è ora costretta a pagare questo prezzo per decenni di negligenza. L'industria automobilistica è solo un esempio tra le innumerevoli filiere produttive in cui la Russia è costretta a dipendere da chip e componenti importati.

L'autosufficienza nel settore della microelettronica dipende da molti fattori, sia interni che esterni. Le restrizioni all'importazione di semiconduttori ad alta tecnologia non sono dirette solo alla Russia, ma anche alla Cina. L'azienda olandese ASM Lithography, che produce le macchine per litografia (macchine per la produzione di chip) più avanzate al mondo, ha subito il divieto di vendita dei suoi prodotti in Cina da parte degli Stati Uniti. Dall'agosto 2022, gli Stati Uniti hanno in vigore il CHIPS Act (Creating Helpful Incentives to Produce Semiconductors Act), o Legge sugli incentivi alla produzione di semiconduttori. L'obiettivo principale è quello di riportare negli Stati Uniti parte della produzione di microchip. Attualmente, gli Stati Uniti producono il 70-75% dei loro semiconduttori a Taiwan (Cina). Il CHIPS Act prevede un investimento di 52 miliardi di dollari nello sviluppo della produzione negli Stati Uniti e oltre 24 miliardi di dollari in incentivi fiscali correlati.

Inoltre, gli Stati Uniti stanno valutando la possibilità di vietare la fornitura a Russia e Cina di processori grafici avanzati di Nvidia, utilizzati nella produzione di supercomputer. Secondo i calcoli statunitensi, ciò rallenterebbe lo sviluppo della tecnologia dell'intelligenza artificiale in questi due Paesi rivali. Nel marzo 2023, il CHIPS Act ha ulteriormente inasprito le restrizioni nei confronti della Cina. È stato emesso un divieto sugli investimenti nella produzione di chip con una topologia inferiore a 28 nanometri in Cina. In risposta e per proteggere la sicurezza e gli interessi nazionali, Pechino ha imposto controlli sulle esportazioni di gallio e germanio, ampiamente utilizzati nella produzione di microelettronica, a partire dal 1° agosto di quest'anno. La Cina produce attualmente circa l'80% del gallio mondiale e il 60% del germanio mondiale.

Lezioni dai paesi che puntano all'autosufficienza nella produzione di chip.

Nel 2015, il governo cinese ha annunciato il progetto "Made in China 2025", con l'obiettivo di soddisfare oltre il 70% del fabbisogno interno di semiconduttori entro il 2025. Tuttavia, entro il 2022, tale cifra era scesa al 16%. Il progetto è fallito nonostante la Cina si trovi ora in una posizione di gran lunga più vantaggiosa rispetto alla Russia.

Anche per l'India, un paese con un livello relativamente elevato di tecnologia informatica, sviluppare una propria tecnologia per i chip rappresenta una sfida. Per organizzare la produzione nazionale di chip, l'India ha invitato Foxconn di Taiwan (Cina). Inizialmente, l'obiettivo era raggiungere uno standard di produzione di chip a 28 nm, poi ridotto a 40 nm, ma alla fine Taiwan (Cina) si è ritirata dal progetto. Le ragioni addotte potrebbero essere molteplici, ma la principale è stata l'impossibilità di reperire in India un team tecnico altamente qualificato per la produzione.

La Russia non ha alcuna intenzione di rimanere fuori dalla guerra globale dei chip, sebbene con un certo ritardo. Attualmente, la Russia è in grado di produrre chip con una topologia di almeno 65 nm o superiore, mentre la TSMC di Taiwan (Cina) ha raggiunto la padronanza dei 5 nm.

Una delle domande che emergono nell'attuale conflitto tra Russia e Ucraina è come mai la Russia sia in grado di lanciare missili e altre armi apparentemente senza sosta. La risposta è che i chip per i missili e altre apparecchiature militari possono essere prodotti con una topologia a 100-150 nm, un tipo di tecnologia che la Russia è in grado di produrre autonomamente. La Russia produce chip a 65 nm esclusivamente su apparecchiature importate su licenza, come ad esempio chip usati di Nikon e ASM Lithography.

Per quanto riguarda i progetti di produzione di chip per il mercato consumer, la Russia ha compiuto i primi passi. A Zelenograd è in costruzione un impianto per la produzione di chip con topologia a 28 nanometri e Mikron ha ricevuto un prestito di 7 miliardi di rubli (circa 100 milioni di dollari) per espandere la produzione. Inoltre, il Centro di Nanotecnologia di Zelenograd sta sviluppando un contratto da 5,7 miliardi di rubli (70 milioni di dollari) per una macchina per la litografia a 130 nm. Quasi un miliardo di rubli è stato stanziato al centro per la produzione di una macchina con topologia a 350 nm. La tecnologia è chiaramente datata, ma è interamente prodotta a livello nazionale. Cinque miliardi di rubli sono stati stanziati per la creazione di una rete di siti di test per la produzione di chip sviluppati, come presso l'Istituto di Tecnologia Elettronica di Mosca, a San Pietroburgo e in altre città russe.

Ma il denaro non è tutto. Le difficoltà per il programma di autosufficienza nella produzione di chip non si limitano alla complessità del prodotto; ci sono anche altri problemi. Primo fra tutti, la carenza di ingegneri. Centinaia di miliardi di rubli possono essere stanziati per programmi prioritari, ma è impossibile trovare specialisti altamente qualificati. La creazione di semiconduttori di livello mondiale richiede l'impegno di centinaia, se non migliaia, di ingegneri e scienziati. E non di un singolo istituto o azienda di progettazione, ma di intere multinazionali. Secondo il quotidiano Kommersant, nel luglio 2023 il 42% degli impianti industriali russi ha dovuto affrontare una carenza di manodopera. Kronstadt, noto produttore di droni, non riusciva a trovare lavoratori contemporaneamente in nove specializzazioni, tra cui personale chiave come ingegneri operativi e di collaudo, ingegneri di processo, assemblatori di aeromobili e installatori di apparecchiature elettriche per aeromobili. Questo problema potrebbe ora aggravarsi ulteriormente. Quindi la domanda è: dove troveremo i lavoratori per i futuri impianti di produzione di microchip?

La sfida successiva consiste nel trasferire i risultati di laboratorio alla produzione di massa. Ad esempio, l'Istituto di Fisica delle Microstrutture dell'Accademia Russa delle Scienze ha ottenuto da tempo notevoli successi nella ricerca sulle macchine per la litografia EUV. Si tratta di macchine moderne che funzionano a raggi X e sono in grado di produrre chip con una struttura di 10 nm o inferiore. Nel 2019, il principale esperto dell'Istituto, l'Accademico Onorario Nikolai Salashchenko, ha dichiarato che la Russia stava conducendo ricerche per sviluppare una macchina per la litografia che sarebbe stata dieci volte più economica delle apparecchiature straniere esistenti e sperava che questa macchina potesse essere perfezionata entro cinque o sei anni. Sarebbe una macchina molto attesa per la creazione di chip ultra-piccoli e in grado di essere utilizzata nella produzione su piccola scala.

È un obiettivo ambizioso, ma in realtà, dopo quasi cinque anni, non si hanno ancora notizie di una svolta nella tecnologia di stampa litografica. Anche se gli scienziati riuscissero a creare un prototipo, dovrebbero comunque sviluppare un processo di produzione e poi costruire uno stabilimento. In teoria, la Russia potrebbe sviluppare un prototipo di stampante litografica perfetto, migliore di qualsiasi prodotto di Nikon e ASM Lithography, ma fallire nella produzione su larga scala. Questo non era raro durante l'era sovietica e rimane un problema ancora oggi.

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