Коли Росія зможе виробляти власні чіпи?

Чіпів для російсько-української війни не бракує, але як щодо чіпів для цивільної промисловості?

Виробництво мікросхем – глобальна технологічна конкуренція.

Для сучасних галузей промисловості чіпи відіграють вирішальну роль. Це стало особливо очевидним під час нещодавньої пандемії Covid-19. Через дефіцит електронних компонентів світове виробництво автомобілів скоротилося на чверть у 2021 році, оскільки виробники чіпів раніше зосереджувалися на побутовій техніці, комп'ютерах, телефонах та електромобілях.

Для російської промисловості дефіцит мікросхем був особливо гострим у 2022 році, коли іноземні виробники мікросхем послідовно відмовлялися від поставок. Виробництво російських автомобілів зупинилося на кілька місяців через дефіцит блоків керування ABS (антиблокувальною системою гальм) та подушок безпеки. Ситуація дещо покращилася після запуску вітчизняного виробництва ABS у місті Калуга на заводі «Ітелма» за ліцензією Китаю. Але найскладніша частина продукту, електронний мозок блоку керування, легкодоступна з Китаю. Створення власної системи ABS вимагало б більше року та понад мільярд доларів інвестицій. Росія зараз змушена платити таку ціну за десятиліття нехтування. Автомобільна промисловість — лише один із прикладів серед незліченних виробничих ланцюгів, де Росія змушена покладатися на імпортні мікросхеми та компоненти.

Самостійність у мікроелектронній галузі залежить від багатьох факторів, як внутрішніх, так і зовнішніх. Обмеження на імпорт високотехнологічних напівпровідників спрямовані не лише на Росію, а й на Китай. Голландській компанії ASM Lithography, яка виробляє найсучасніші у світі літографічні машини (машини для виробництва мікросхем), Сполучені Штати заборонили продавати свою продукцію Китаю. З серпня 2022 року в США діє Закон CHIPS (Creating Helpful Incentives to Produce Semiconductors Act), або Закон про стимулювання виробництва напівпровідників. Головна мета — перенести частину виробництва мікросхем назад до Сполучених Штатів. Наразі США виробляють 70-75% своїх напівпровідників на Тайвані (Китай). Закон CHIPS передбачає інвестування 52 мільярдів доларів у розвиток виробництва в США та понад 24 мільярди доларів у відповідні податкові пільги.

Крім того, США розглядають можливість заборони на постачання Росії та Китаю передових графічних процесорів від Nvidia, що використовуються у виробництві суперкомп'ютерів. За розрахунками США, це уповільнить розвиток технологій штучного інтелекту в цих двох конкурентах. У березні 2023 року Закон CHIPS ще більше посилив обмеження для Китаю. Було запроваджено заборону на інвестиції у виробництво чіпів з топологією менше 28 нанометрів у Китаї. У відповідь та для захисту національної безпеки та інтересів Пекін запровадив експортний контроль на галій та германій, які широко використовуються у виробництві мікроелектроніки, починаючи з 1 серпня цього року. Наразі Китай виробляє близько 80% галію та 60% германію у світі.

Уроки країн, які прагнуть до самозабезпечення чіпами.

У 2015 році уряд Китаю оголосив про концепцію «Зроблено в Китаї 2025», метою якої є задоволення понад 70% внутрішніх потреб країни в напівпровідниках до 2025 року. Однак до 2022 року цей показник знизився до лише 16%. Проект провалився, незважаючи на те, що Китай зараз перебуває в набагато вигіднішому становищі, ніж Росія.

Навіть для Індії, країни з відносно високим рівнем інформаційних технологій, розробка власної технології виробництва мікросхем є складним завданням. Для організації внутрішнього виробництва мікросхем Індія запросила Foxconn з Тайваню (Китай). Спочатку вони прагнули до стандарту виробництва мікросхем 28 нм, пізніше знизили його до 40 нм, але зрештою Тайвань (Китай) відмовився від проекту. Можна було б назвати багато причин, але головною була неможливість знайти висококваліфіковану технічну команду в Індії для виробництва.

Росія не має наміру залишатися осторонь світової війни мікросхем, хоч і досить пізно. Наразі Росія може виробляти мікросхеми з топологією щонайменше 65 нм або вище, тоді як TSMC з Тайваню (Китай) освоїла 5 нм.

Одне з питань, що виникає в нинішньому російсько-українському конфлікті, полягає в тому, чому Росія може запускати ракети та іншу зброю так, здавалося б, нескінченно. Відповідь полягає в тому, що чіпи для ракет та іншого військового обладнання можуть бути виготовлені з топологією 100-150 нм, типом, який Росія може виробляти проактивно. Росія виробляє 65-нм чіпи виключно на імпортному обладнанні за ліцензією, такому як вживані чіпи Nikon та ASM Lithography.

Щодо проектів виробництва споживчих мікросхем, Росія зробила деякі перші кроки. У Зеленограді будується завод з виробництва мікросхем з топологією 28 нанометрів, а компанія «Мікрон» отримала кредит у розмірі 7 мільярдів рублів (приблизно 100 мільйонів доларів) на розширення виробництва. Крім того, Зеленоградський нанотехнологічний центр розробляє контракт на 5,7 мільярда рублів (70 мільйонів доларів) на літографічний верстат з топологією 130 нм. Майже один мільярд рублів було виділено центру на виробництво верстату з топологією 350 нм. Технологія, очевидно, стара, але вона повністю виробляється всередині країни. П'ять мільярдів рублів було виділено на створення мережі випробувальних майданчиків для виробництва розроблених мікросхем, таких як Московський інститут електронної техніки, Санкт-Петербурзі та інших російських містах.

Але гроші – це ще не все. Труднощі програми самозабезпечення мікросхем не обмежуються складністю продукту; є й інші проблеми. По-перше, це нестача інженерів. Сотні мільярдів рублів можна виділити на пріоритетні програми, але знайти висококваліфікованих спеціалістів неможливо. Створення напівпровідників світового класу вимагає зусиль сотень, якщо не тисяч, інженерів та вчених. І не від одного інституту чи конструкторської компанії, а від цілих корпорацій. За даними газети «Коммерсант», у липні 2023 року 42% російських промислових об'єктів зіткнулися з нестачею робочої сили. «Кронштадт», відомий виробник дронів, не міг знайти працівників одночасно за дев'ятьма спеціальностями, включаючи ключовий персонал, такий як інженери з експлуатації та випробувань, інженери-технологи, складальники літаків та монтажники авіаційного електрообладнання. Ця проблема зараз може ще більше погіршитися. Тож питання в тому, де ми знайдемо працівників для майбутніх заводів з виробництва мікросхем?

Далі постає завдання перенесення лабораторних результатів у масове виробництво. Наприклад, Інститут фізики мікроструктур Російської академії наук вже давно досить успішно досліджує машини для літографії ультрафіолетового випромінювання (EUV). Це сучасні машини, що працюють на основі рентгенівських променів і здатні виготовляти чіпи зі структурою 10 нм або менше. У 2019 році головний експерт Інституту, почесний академік Микола Салащенко, заявив, що Росія досліджує можливість розробки літографічної машини, яка буде в десять разів дешевшою за існуюче іноземне обладнання, і сподівається, що цю машину можна буде вдосконалити протягом п'яти-шести років. Це буде довгоочікувана машина для створення надмалих чіпів, здатна до дрібносерійного виробництва.

Це амбітно, але насправді, після майже п'яти років, досі немає жодних новин про прорив у технології літографічного друку. Навіть якщо вчені створять прототип, їм все одно потрібно розробити виробничий процес, а потім побудувати завод. Теоретично, Росія могла б розробити ідеальний прототип літографічного принтера, кращого за будь-який продукт від Nikon та ASM Lithography, але зазнала невдачі у великомасштабному виробництві. Це не було рідкістю за радянських часів і залишається проблемою сьогодні.

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