Bilakah Rusia akan berdikari dalam cip?

Tidak ada kekurangan kerepek untuk perang Rusia-Ukraine, tetapi bagaimana pula dengan kerepek untuk industri awam?

Pembuatan cip – persaingan teknologi global

Cip memainkan peranan yang sangat penting dalam industri moden. Ini terbukti terutamanya semasa pandemik Covid-19 baru-baru ini. Disebabkan kekurangan komponen elektronik, pada 2021, pengeluaran kereta global menurun sebanyak satu perempat, kerana pembuat cip sebelum ini menumpukan pada peralatan rumah, komputer, telefon dan kenderaan elektrik.

Bagi industri Rusia, kekurangan cip amat teruk pada tahun 2022, apabila pembuat cip asing enggan membekalkan satu demi satu. Pengeluaran kereta Rusia terbantut selama beberapa bulan kerana kekurangan unit kawalan ABS (Anti-Lock Brake System) dan beg udara. Keadaan bertambah baik dengan pelancaran pengeluaran ABS domestik di bandar Kaluga Itelma di bawah lesen China. Tetapi bahagian produk yang paling sukar, otak elektronik unit kawalan, adalah pasang siap di China. Mencipta ABS sendiri memerlukan lebih daripada satu tahun dan lebih daripada satu bilion dolar dalam pelaburan. Rusia kini terpaksa membayar harga sedemikian untuk dekad pengabaian. Industri automotif hanyalah satu contoh rantaian pengeluaran yang tidak terkira banyaknya di mana Rusia terpaksa menggunakan cip dan komponen yang diimport.

Autonomi industri mikroelektronik bergantung kepada banyak faktor, dalaman dan luaran. Sekatan ke atas import semikonduktor berteknologi tinggi bukan sahaja ditujukan kepada Rusia tetapi juga di China. Syarikat Belanda ASM Lithography, yang menghasilkan litografi (mesin pembuat cip) tercanggih di dunia, telah dilarang oleh Amerika Syarikat daripada menjual produknya ke China. Sejak Ogos 2022, Amerika Syarikat telah mempunyai Akta CHIPS (Creating Helpful Insentives to Produce Semiconductor Act) atau Akta Rangsangan Pembuatan Semikonduktor. Matlamat utama adalah untuk memindahkan sebahagian daripada pengeluaran mikrocip ke Amerika Syarikat. Pada masa ini, Amerika Syarikat menghasilkan 70-75% semikonduktor di Taiwan (China). Akta CHIPS merancang untuk melabur $52 bilion dalam membangunkan pengeluaran di Amerika Syarikat dan lebih daripada $24 bilion dalam insentif cukai berkaitan.

Di samping itu, AS sedang mempertimbangkan larangan membekalkan Rusia dan China dengan pemproses grafik canggih daripada Nvidia yang berpangkalan di AS, yang digunakan untuk membina superkomputer. Mengikut pengiraan AS, ini akan melambatkan pembangunan teknologi kecerdasan buatan kedua-dua pesaing ini. Pada Mac 2023, Akta CHIPS mengetatkan cengkamannya ke atas China. Larangan telah dikeluarkan ke atas pelaburan dalam pengeluaran cip dengan struktur saling sambung yang lebih kecil daripada 28 nanometer di China. Sebagai tindak balas dan untuk melindungi keselamatan dan kepentingan negara, Beijing mengenakan kawalan eksport ke atas logam galium dan germanium, yang digunakan secara meluas dalam mikroelektronik, bermula dari 1 Ogos tahun ini. China pada masa ini menghasilkan kira-kira 80% daripada galium dunia dan 60% daripada germanium.

Pengajaran daripada negara yang cuba menjadi cip berdikari

Pada 2015, kerajaan China mengumumkan konsep "Made in China 2025", yang mana menjelang 2025, negara itu akan memenuhi lebih daripada 70% keperluan semikonduktor domestiknya. Tetapi menjelang 2022, angka itu hanya 16%. Projek itu tidak berjaya, walaupun China berada dalam "kedudukan" yang lebih baik daripada Rusia sekarang.

Bagi India, sebuah negara yang mempunyai tahap teknologi maklumat yang cukup tinggi, juga amat sukar untuk merancang untuk membina teknologi cipnya sendiri. Untuk menganjurkan pengeluaran mikrocip di dalam negara, India menjemput Foxconn dari Taiwan (China). Pada mulanya, mereka menyasarkan standard pembuatan cip pada 28 nm, kemudian dikurangkan kepada 40 nm, tetapi akibatnya, Taiwan (China) meninggalkan projek itu. Mungkin terdapat banyak sebab, tetapi sebab utamanya ialah di India adalah mustahil untuk mencari pasukan teknikal yang berkelayakan tinggi untuk dihasilkan.

Rusia tidak berhasrat untuk keluar dari perang cip dunia, walaupun agak lewat. Pada masa ini, Rusia boleh menghasilkan cip dengan topologi sekurang-kurangnya 65 nm atau lebih tinggi, manakala Taiwan (China) TSMC telah menguasai 5 nm.

Satu persoalan yang telah dibangkitkan dalam konflik Rusia-Ukraine semasa ialah bagaimana Rusia boleh melancarkan peluru berpandu dan senjata lain tanpa henti. Jawapannya ialah cip untuk peluru berpandu dan peralatan ketenteraan lain boleh dibuat dengan struktur sambungan 100-150nm, yang mana Rusia boleh mengambil inisiatif. Rusia menghasilkan cip 65nm secara eksklusif pada peralatan import yang sebelum ini dilesenkan, Nikon terpakai dan Litografi ASM.

Bagi projek cip awam, Rusia telah membuat beberapa langkah awal. Sebuah kilang fabrikasi cip 28-nanometer sedang dibina di Zelenograd, dan Mikron telah menerima pinjaman 7 bilion rubel ($100 juta) untuk mengembangkan pengeluaran. Di samping itu, Pusat Nanoteknologi Zelenograd sedang membangunkan tender 5.7 bilion ($70 juta) untuk mesin litografi 130-nm. Hampir satu bilion rubel telah diperuntukkan kepada pusat untuk penciptaan mesin 350-nm. Teknologi ini jelas lama, tetapi ia dihasilkan sepenuhnya di dalam negara. Lima bilion rubel diperuntukkan untuk pembinaan rangkaian tapak ujian untuk pengeluaran cip yang dibangunkan, seperti di Institut Teknologi Elektronik Moscow, di St. Petersburg dan bandar-bandar Rusia yang lain.

Tetapi wang bukanlah segala-galanya. Kesukaran program autonomi cip tidak terhad kepada kerumitan produk, tetapi juga kepada masalah lain. Pertama sekali, terdapat kekurangan jurutera. Beratus-ratus bilion rubel boleh diperuntukkan untuk program keutamaan, tetapi adalah mustahil untuk mencari pakar yang berkelayakan tinggi. Mencipta semikonduktor bertaraf dunia memerlukan usaha ratusan, jika tidak beribu-ribu jurutera dan saintis. Dan bukan dari satu institut atau syarikat reka bentuk, tetapi dari seluruh syarikat. Menurut Kommersant, pada Julai 2023, 42% daripada kemudahan perindustrian Rusia menghadapi kekurangan pekerja. Syarikat Kronstadt, sebuah kilang dron terkenal, tidak dapat mencari pekerja dalam sembilan kepakaran sekaligus, yang penting ialah jurutera operasi dan ujian, jurutera proses, pemasang pesawat dan pemasang elektrik pesawat. Masalah ini mungkin menjadi lebih teruk sekarang. Jadi persoalannya ialah di mana untuk mendapatkan pekerja untuk kilang mikrocip masa depan.

Seterusnya ialah masalah pemindahan hasil daripada makmal kepada pengeluaran besar-besaran. Sebagai contoh, Institut Fizik Mikrostruktur Akademi Sains Rusia telah agak berjaya dalam menyelidik litografi EUV untuk masa yang lama. Ini adalah mesin moden yang beroperasi pada sinar-X dan mampu menghasilkan cip dengan struktur 10 nm atau kurang. Pada 2019, ketua pakar Institut, Ahli Akademik Kehormat Nikolai Salashchenko, berkata bahawa Rusia sedang mengusahakan model litografi yang sepuluh kali lebih murah daripada peralatan asing sedia ada dan berharap mesin ini dapat disiapkan dalam tempoh lima hingga enam tahun. Ia akan menjadi mesin yang sangat dinanti-nantikan untuk mencipta cip mikroskopik dan boleh dihasilkan secara kecil-kecilan.

Ia bercita-cita tinggi, tetapi pada hakikatnya, selepas hampir 5 tahun, masih tiada berita tentang kejayaan dalam teknologi litografi. Walaupun saintis mencipta prototaip, mereka masih perlu membina proses pembuatan dan kemudian membina kilang. Secara teorinya, Rusia boleh membangunkan mesin litografi prototaip yang sempurna, lebih baik daripada apa-apa yang pernah dihasilkan Nikon dan ASM Lithography, tetapi gagal menghasilkannya secara besar-besaran. Ini bukan perkara luar biasa pada zaman Soviet dan masih menjadi masalah hari ini.

Sumber