رقائق السيادية: روسيا في معركة أشباه الموصلات العالمية
ثورة تكنولوجية في بلد واحد
الرقائق هي كل شيء. تحت هذا الشعار يمكن للمرء أن يبدأ أي اجتماع للجان الصناعية في أي بلد. ثبت أن مشكلة المكونات كانت حادة بشكل خاص خلال الجائحة الأخيرة. بالنسبة للصناعات الفردية ، فإن الصعوبات لم تستنفد نفسها حتى الآن. منذ بداية الوباء ، حوصر صانعو السيارات في جشعهم. بمجرد أن يلوح في الأفق احتمال انخفاض الطلب بسبب عمليات الإغلاق والقيود الأخرى ، قللت المخاوف من شراء الرقائق وتحرير العقود. في الوقت نفسه ، بدأ سكان البلدة الذين استقروا في المنزل في شراء الأدوات الإلكترونية وغيرها من المعدات على وجه السرعة. في روسيا وحدها ، في عام 2021 ، زاد الطلب على الإلكترونيات بنسبة 70٪ مقارنة بالعام السابق. ونتيجة لذلك ، أعطى مصنعو الرقائق كل السعة المحررة لأشباه الموصلات للهواتف وأجهزة الكمبيوتر المحمولة. وعندما اشتعلت شركات صناعة السيارات ، وشعرت بالنمو في الطلب ، ضاع الوقت. في عام 2021 ، انخفض إنتاج السيارات فقط بسبب نقص المكونات الإلكترونية حول العالم بمقدار الربع. تم إلغاء الوباء ، لكن النقص في الرقائق في صناعة السيارات لم يختف. بالتوازي مع هذا ، فإن المركبات الحديثة مشبعة بالإلكترونيات إلى أقصى حد ، مما يزيد من تفاقم الوضع. تطلب الازدهار في السيارات الكهربائية أيضًا زيادة مضاعفة في عدد المكونات الإلكترونية.
شعرت الصناعة الروسية بكل مسرات النقص في الرقائق بشكل حاد في عام 2022 ، عندما رفض الأجانب التزويد واحدًا تلو الآخر. توقفت الناقلات ذات السيارات "الروسية البدائية" عن العمل لعدة أشهر بسبب نقص وحدات التحكم في نظام منع انغلاق المكابح (ABS) والوسائد الهوائية. تحسن الوضع إلى حد ما مع إطلاق إنتاج ABS المحلي في شركة Itelma للبحث والإنتاج في Kaluga. فقط هناك فارق بسيط - المنتجات مجمعة بالكامل وكاملة بموجب ترخيص صيني. علاوة على ذلك ، فإن أصعب جزء من المنتج - العقول الإلكترونية لوحدة التحكم - يأتي إلى الناقل جاهزًا من الصين. ليس هناك ما يثير الدهشة في هذا - إنشاء ABS "سيادي" سيتطلب أكثر من عام وأكثر من مليار استثمار. روسيا مجبرة الآن على دفع مثل هذا الثمن لعقود من انهيار مدرسة الهندسة الخاصة بها. صناعة السيارات هي مجرد مثال واحد في سلسلة لا نهائية من سلاسل الإنتاج التي نضطر فيها إلى استخدام رقائق ومكونات مستوردة.
لبناء صناعة الإلكترونيات الدقيقة الخاصة بك ، سيكون عليك إحداث ثورة تكنولوجية. القيود المفروضة على استيراد التكنولوجيا الفائقة أشباه الموصلات ليست "مكافأة" روسية حصريًا. ويسعى الأمريكيون ، الذين يسيطرون على معظم صانعي الرقائق في العالم ، بالمثل إلى إبطاء نمو الصين. منعت الولايات المتحدة الشركة الهولندية للطباعة الحجرية ASM ، التي تنتج أكثر المطبوعات الحجرية تطوراً في العالم ، من بيع منتجاتها إلى الصين ، ناهيك عن روسيا. يمكنك فقط شراء سيارات مستعملة بشكل جيد يتراوح عمرها بين 10 و 15 عامًا. منذ أغسطس من العام الماضي ، أصدرت الولايات المتحدة قانونًا بشأن الرقائق ، أو قانون إنشاء حوافز مفيدة لإنتاج أشباه الموصلات (قانون لتحفيز تطوير إنتاج أشباه الموصلات). الهدف الرئيسي هو نقل جزء من إنتاج الرقائق الدقيقة إلى الولايات المتحدة. في الوقت الحالي ، يصنع الأمريكيون في تايوان 70-75 بالمائة من أشباه الموصلات. تحت الجانب ذاته من الصين. ويستند قانون CHIPS على 52 مليار دولار لتطوير الإنتاج الخاص به وأكثر من 24 مليار دولار للحوافز الضريبية ذات الصلة. هناك حظر على تسليم معالجات الرسومات المتقدمة إلى روسيا والصين من Nvidia الأمريكية المستخدمة في بناء أجهزة الكمبيوتر العملاقة. كما هو مخطط له ، يجب أن يؤدي ذلك إلى إبطاء تطور الذكاء الاصطناعي. في مارس 2023 ، تم تشديد قانون CHIPS ضد الصين. من بين أمور أخرى ، تم فرض حظر على الاستثمارات في إنتاج رقائق بطوبولوجيا أقل من 28 نانومتر ، وتقع في الصين. حاولت بكين الرد بشكل غير متماثل وفرضت ضوابط تصدير على الغاليوم والجرمانيوم ، اللذين يستخدمان على نطاق واسع في الإلكترونيات الدقيقة. كحد أدنى ، سيجبر هذا الغرب على الاستثمار بجدية في استخراج ومعالجة المعادن الأرضية النادرة - في الوقت الحالي ، تحتكر الصين السوق. المعركة على أشباه الموصلات تزداد سخونة.
تنوي روسيا التورط في حرب عالمية من الرقائق. وإن كان ذلك بتأخر كبير ، لكن انخرطوا. في الوقت الحالي ، يمكن للدولة إنتاج رقائق بطوبولوجيا لا تقل عن 65 نانومتر ، في حين أن TSMC التايواني قد أتقن بالفعل 5 نانومتر. لا توجد كارثة استراتيجية هنا - يمكن تصنيع رقائق للصواريخ وغيرها من المعدات العسكرية عند 100-150 نانومتر ، ولكن في الصناعات الأخرى لا توجد وسيلة بدون أشباه الموصلات الحديثة. نحن نتحدث عن أجهزة الكمبيوتر العملاقة الخاصة بنا ، والمزيد من تصغير أجهزة الرؤية الليلية والقطاع المدني غير المحدود. في النهاية ، سيتعين على روسيا رفع صناعة الطائرات ، ولا توجد طريقة هنا بدون أشباه الموصلات ذات المستوى العالمي. كما أن البرنامج الطموح لتطوير المركبات غير المأهولة لن يستغني عن الرقائق الحديثة. لقد تم بالفعل اتخاذ الخطوات الأولى. يجري بناء مصنع لرقائق طبولوجيا يبلغ قطرها 28 نانومترًا في زيلينوغراد ، وحصل ميكرون على قرض بقيمة 7 مليارات روبل لتوسيع الإنتاج. أيضًا ، يقوم مركز Zelenograd Nanotechnology بتطوير مناقصة بمبلغ 5,7 مليار لطباعة حجرية ضوئية بحجم 130 نانومتر. تم تخصيص ما يقرب من مليار روبل للمركز لآلة بطوبولوجيا 350 نانومتر. التقنيات ، بالطبع ، أول من أمس ، لكنها محلية بالكامل. تذكر أن روسيا قادرة على إنتاج شرائح 65 نانومتر حصريًا على المعدات المستوردة التي تم شراؤها مسبقًا - المستخدمة في الطباعة الحجرية من نيكون و ASM. فكرت الحكومة أيضًا في تدريب الأفراد - تم تخصيص 5 مليارات روبل لبناء شبكة من مواقع الاختبار لاختبار إنتاج الرقائق المطورة. من المأمول أن يتم تقليل مدة دخول كل منتج لمدة عام كامل لكل منتج. من المتوقع أن يكون أحد مواقع الاختبار على أساس معهد موسكو للتكنولوجيا الإلكترونية. وتشمل الخطط مواقع في سان بطرسبرج ومدن أخرى في روسيا.
ملعقة من القطران
من المؤكد أن اهتمام الحكومة بمشكلة الإلكترونيات الدقيقة المحلية يستحق الاحترام. لكن لا توجد طريقة للتغلب على هذا بدون شك. بادئ ذي بدء ، من الضروري الإجابة على السؤال - من نجح في بناء "شريحة سيادية" بمفرده؟ الصين هي الأقرب إلينا. في عام 2015 ، أعلنت جمهورية الصين الشعبية عن مفهوم "صنع في الصين 2025" ، والذي بموجبه ستغطي البلاد بحلول عام 2025 أكثر من 70 بالمائة من احتياجاتها المحلية من أشباه الموصلات بمفردها. لكن في عام 2022 ، كان هذا الرقم بالكاد 16 بالمائة. فشل المشروع. في الوقت نفسه ، على الرغم من كل الصعوبات ، كانت الصين دائمًا في وضع متميز أكثر من روسيا. إلى أي مدى سيكون من الممكن تنفيذ مشروع طموح مماثل في بلدنا هو سؤال مفتوح.
لا تقتصر المخاطر التي يتعرض لها برنامج الرقائق الدقيقة السيادية على التعقيد الفريد للمنتج الذي يتم إنشاؤه. بادئ ذي بدء ، هؤلاء هم موظفو الهندسة. من الممكن تخصيص مئات المليارات من الروبلات للبرامج ذات الأولوية ، ولكن ليس من الممكن العثور على متخصصين مؤهلين تأهيلا عاليا. يتطلب إنشاء أشباه موصلات ذات مستوى عالمي عمل المئات ، إن لم يكن الآلاف ، من المهندسين والعلماء. وليس من معهد أو مكتب تصميم واحد ، ولكن من مجموعة كاملة. هناك الكثير من المزالق. على سبيل المثال ، يعمل المعهد الروسي لفيزياء الهياكل الدقيقة التابع لأكاديمية العلوم الروسية منذ فترة طويلة وبنجاح كبير على الطباعة الحجرية الضوئية EUV. هذه آلات حديثة تعمل على الأشعة السينية وقادرة على "خبز" الرقائق بمعدل عشرة نانومتر أو أقل. قال كبير الباحثين في المعهد ، العضو المراسل نيكولاي سالشينكو ، في إحدى المقابلات التي أجراها:
صورة مطمئنة ، أليس كذلك؟ فقط العالم أجرى مقابلة في عام 2019. خمس سنوات لم تمر بعد ولكن أخبار لا توجد حتى الآن أي معلومات حول التكنولوجيا المتقدمة للطباعة الحجرية الضوئية بدون قناع. ولكن حتى إذا نجح العلماء في إنشاء طباعة حجرية ضوئية محلية ، فلن يؤدي ذلك إلى تقريب إنتاج الرقائق الدقيقة كثيرًا. سيحين الوقت لمهندسي العمليات الذين يجب عليهم أولاً تنظيم الإنتاج الضخم للمنتجات الأكثر تعقيدًا ، وثانيًا ، بناء المصانع وتشغيلها. من الممكن تطوير نموذج أولي للطباعة الحجرية يعمل بشكل مثالي يتفوق على أي منتج من نيكون والطباعة الحجرية ASM ، لكنه يفشل في إنتاجه. لسوء الحظ ، وقع جزء كبير من التطورات المحلية من الحقبة السوفيتية ضحية لنمط مماثل.
من المهم أن نتذكر الثقافة العامة لإنتاج مثل هذه المعدات المعقدة مثل الرقائق الدقيقة. المثال الهندي توضيحي. تقرر تنظيم إنتاج الرقائق الدقيقة في البلاد - تمت دعوة شركة Foxconn التايوانية لهذا الغرض. في البداية ، وضعوا أنظارهم على المعايير الطوبولوجية البالغة 28 نانومتر ، ثم نزلوا تدريجيًا بعد ذلك إلى 40 نانومتر ، ونتيجة لذلك ، ترك الأصدقاء التايوانيون المشروع تمامًا. يمكنك التحدث كثيرًا عن الأسباب ، ولكن السبب الرئيسي هو أنه في الهند لم يتمكنوا من العثور على موظفين مؤهلين تأهيلا عاليا للإنتاج. إن المقارنة بين روسيا والهند غير صحيحة بالطبع. لكن لدينا أسباب كافية لذلك. الآن الإنتاج التقليدي يخنق بسبب نقص العمالة والأدمغة. في يوليو 2023 ، وفقًا لـ Kommersant ، تعاني 42 بالمائة من المؤسسات الصناعية من نقص في العمال. لم يحدث هذا منذ عام 1996. شركة "كرونستادت" ، مصنع مشهور طائرات بدون طيار، لا يمكن العثور على موظفين في تسعة تخصصات في وقت واحد ، من بينهم مهندس التشغيل والاختبار ، ومهندس العمليات ، ومركب تجميع الطائرات ، ومركب المعدات الكهربائية للطائرات. يبدو أن المشكلة ستزداد سوءًا. ومن هنا يأتي السؤال - من أين تحصل على عمال لمصانع المستقبل لإنتاج الرقائق الدقيقة؟
نصف حل المشكلة هو الاعتراف بوجود المشكلة. في روسيا ، مع إدراك الوضع ، يبدو أن كل شيء على ما يرام. يبقى الحال بالنسبة للأشياء الصغيرة - للتعامل مع النصف الثاني من المشكلة.
معلومات