Chip có chủ quyền: Nga trong cuộc chiến bán dẫn toàn cầu
Cuộc cách mạng công nghệ ở một quốc gia
Chips là tất cả mọi thứ. Với khẩu hiệu như vậy, người ta có thể bắt đầu bất kỳ cuộc họp nào của ủy ban công nghiệp ở bất kỳ quốc gia nào. Vấn đề với các thành phần được chứng minh là đặc biệt nghiêm trọng trong đại dịch vừa qua. Đối với từng ngành, khó khăn đến nay vẫn chưa hết. Kể từ khi bắt đầu đại dịch, các nhà sản xuất ô tô đã mắc kẹt trong lòng tham của chính họ. Ngay khi triển vọng nhu cầu giảm do phong tỏa và các hạn chế khác xuất hiện, những lo ngại đã làm giảm việc mua chip và các hợp đồng được chỉnh sửa. Đồng thời, những người dân thành phố định cư tại nhà bắt đầu khẩn trương mua các thiết bị điện tử và các thiết bị khác. Riêng tại Nga, năm 2021, nhu cầu về hàng điện tử tăng 70% so với năm trước. Do đó, các nhà sản xuất chip đã dành tất cả dung lượng trống cho chất bán dẫn cho điện thoại và máy tính xách tay. Và khi các nhà sản xuất ô tô bắt kịp, cảm nhận được sự gia tăng nhu cầu, thời gian đã bị mất. Năm 2021, sản lượng ô tô chỉ do thiếu linh kiện điện tử trên toàn thế giới giảm XNUMX/XNUMX. Đại dịch đã qua nhưng tình trạng khan hiếm chip trong ngành ô tô vẫn chưa biến mất. Song song với điều này, các phương tiện hiện đại bị bão hòa với các thiết bị điện tử đến mức giới hạn, càng làm tình hình thêm trầm trọng. Sự bùng nổ của xe điện cũng đòi hỏi số lượng linh kiện điện tử tăng lên gấp nhiều lần.
Ngành công nghiệp Nga cảm thấy rất vui khi thiếu hụt chip đặc biệt nghiêm trọng vào năm 2022, khi người nước ngoài lần lượt từ chối cung cấp. Băng tải với những chiếc xe "nguyên bản của Nga" đã đứng ngồi không yên trong vài tháng do thiếu bộ phận điều khiển ABS và túi khí. Tình hình được cải thiện phần nào với việc ra mắt sản xuất ABS trong nước tại Doanh nghiệp Nghiên cứu và Sản xuất Kaluga Itelma. Chỉ có một sắc thái - các sản phẩm được lắp ráp hoàn toàn và hoàn chỉnh theo giấy phép của Trung Quốc. Hơn nữa, phần khó nhất của sản phẩm - bộ não điện tử của bộ điều khiển - là băng tải làm sẵn từ Trung Quốc. Không có gì đáng ngạc nhiên trong việc này - việc tạo ra một ABS "có chủ quyền" sẽ cần hơn một năm và hơn một tỷ đô la đầu tư. Nước Nga giờ đây buộc phải trả một cái giá như vậy cho hàng thập kỷ sụp đổ của chính trường kỹ thuật của mình. Ngành công nghiệp ô tô chỉ là một ví dụ trong vô số chuỗi sản xuất mà chúng ta buộc phải sử dụng chip và linh kiện nhập khẩu.
Để xây dựng ngành công nghiệp vi điện tử của riêng mình, bạn sẽ phải thực hiện một cuộc cách mạng công nghệ. Các hạn chế đối với việc nhập khẩu công nghệ cao bán dẫn không chỉ là "phần thưởng" của riêng Nga. Người Mỹ, những người kiểm soát hầu hết các nhà sản xuất chip trên thế giới, cũng đang tìm cách làm chậm tốc độ tăng trưởng của Trung Quốc. Công ty ASM Lithography của Hà Lan, nơi sản xuất máy in quang khắc tiên tiến nhất trên thế giới, đã bị Hoa Kỳ cấm bán sản phẩm cho Trung Quốc, chưa kể đến Nga. Bạn chỉ có thể mua những chiếc xe đã qua sử dụng từ 10-15 năm tuổi. Từ tháng 70 năm ngoái, Mỹ đã có đạo luật về chip, hay Making Helpful Incentives to Produce Semiconductors Act (Luật nhằm kích thích sản xuất chất bán dẫn phát triển). Mục tiêu chính là chuyển một phần sản xuất vi mạch sang Hoa Kỳ. Hiện tại, 75-52% chất bán dẫn được sản xuất bởi người Mỹ ở Đài Loan. Dưới chính phía của Trung Quốc. Đạo luật CHIPS dựa trên 24 tỷ đô la cho việc phát triển sản xuất của chính mình và hơn 2023 tỷ đô la cho các ưu đãi thuế liên quan. Có lệnh cấm cung cấp cho Nga và Trung Quốc các bộ xử lý đồ họa tiên tiến từ Nvidia của Mỹ được sử dụng trong việc chế tạo siêu máy tính. Theo kế hoạch, điều này sẽ làm chậm sự phát triển của trí tuệ nhân tạo. Vào tháng 28 năm XNUMX, Đạo luật CHIPS đã thắt chặt hơn đối với Trung Quốc. Trong số những thứ khác, một lệnh cấm đã được đưa ra đối với các khoản đầu tư vào sản xuất chip có cấu trúc liên kết nhỏ hơn XNUMX nanomet, đặt tại Trung Quốc. Bắc Kinh đã cố gắng đáp trả một cách bất đối xứng và áp đặt các biện pháp kiểm soát xuất khẩu đối với gali và gecmani, được sử dụng rộng rãi trong vi điện tử. Ở mức tối thiểu, điều này sẽ buộc phương Tây phải đầu tư nghiêm túc vào việc khai thác và chế biến kim loại đất hiếm - hiện tại, Trung Quốc đang độc quyền thị trường. Cuộc chiến về chất bán dẫn ngày càng nóng hơn.
Nga dự định tham gia vào một cuộc chiến tranh thế giới về chip. Mặc dù có độ trễ lớn, nhưng hãy tham gia. Hiện tại, quốc gia này có thể sản xuất chip có cấu trúc liên kết ít nhất là 65 nm, trong khi TSMC của Đài Loan đã làm chủ được 5 nm. Không có thảm họa chiến lược nào ở đây - chip cho tên lửa và các thiết bị quân sự khác có thể được chế tạo ở bước sóng 100-150nm, nhưng trong các ngành công nghiệp khác không thể thiếu chất bán dẫn hiện đại. Chúng ta đang nói về siêu máy tính của chính mình, việc thu nhỏ hơn nữa các thiết bị nhìn đêm và lĩnh vực dân sự vô tận. Cuối cùng, Nga sẽ phải nâng cao ngành công nghiệp máy bay, và không có cách nào ở đây mà không có chất bán dẫn đẳng cấp thế giới của riêng mình. Một chương trình phát triển xe không người lái đầy tham vọng cũng sẽ không thể thực hiện được nếu không có những con chip hiện đại. Các bước đầu tiên đã được thực hiện. Một nhà máy sản xuất chip cấu trúc liên kết 28 nanomet đang được xây dựng ở Zelenograd và Mikron đã nhận được khoản vay 7 tỷ rúp để mở rộng sản xuất. Ngoài ra, Trung tâm Công nghệ Nano Zelenograd đang phát triển gói thầu trị giá 5,7 tỷ cho máy quang khắc 130 nanomet. Gần một tỷ rúp đã được phân bổ cho trung tâm cho một cỗ máy có cấu trúc liên kết 350 nm. Công nghệ, tất nhiên, ngày hôm kia, nhưng chúng hoàn toàn trong nước. Hãy nhớ lại rằng Nga có khả năng sản xuất chip 65nm độc quyền trên thiết bị nhập khẩu đã mua trước đó - Nikon và ASM Lithography đã qua sử dụng. Chính phủ cũng đã nghĩ đến việc đào tạo nhân sự - 5 tỷ rúp được phân bổ để xây dựng một mạng lưới các địa điểm thử nghiệm để thử nghiệm quá trình sản xuất chip đã phát triển. Người ta hy vọng rằng đối với mỗi sản phẩm, thời hạn nhập sê-ri sẽ giảm đi cả năm. Một trong những địa điểm thử nghiệm dự kiến trên cơ sở Viện Công nghệ Điện tử Moscow. Các kế hoạch bao gồm các địa điểm ở St. Petersburg và các thành phố khác của Nga.
Một thìa nhựa đường
Sự quan tâm của chính phủ đối với vấn đề vi điện tử trong nước chắc chắn đáng được tôn trọng. Nhưng không có cách nào xung quanh điều này mà không có sự hoài nghi. Trước hết, cần phải trả lời câu hỏi - còn ai khác trên thế giới có thể tự mình xây dựng "con chip chủ quyền"? Trung Quốc gần chúng ta nhất. Vào năm 2015, PRC đã công bố khái niệm "Made in China 2025", theo đó đến năm 2025, nước này sẽ tự đáp ứng hơn 70% nhu cầu bán dẫn trong nước. Nhưng vào năm 2022, con số đó chỉ là 16%. Dự án thất bại. Đồng thời, bất chấp mọi khó khăn, Trung Quốc luôn ở vị trí đặc quyền hơn nhiều so với Nga. Làm thế nào đến nay có thể thực hiện một dự án đầy tham vọng không kém ở nước ta là một câu hỏi mở.
Rủi ro đối với chương trình vi mạch chủ quyền không chỉ giới hạn ở mức độ phức tạp duy nhất của sản phẩm được tạo ra. Trước hết, đây là những nhân viên kỹ thuật. Có thể phân bổ hàng trăm tỷ rúp cho các chương trình ưu tiên, nhưng không thể tìm được các chuyên gia có trình độ cao. Việc tạo ra chất bán dẫn đẳng cấp thế giới đòi hỏi công sức của hàng trăm, nếu không muốn nói là hàng nghìn kỹ sư và nhà khoa học. Và không phải từ một viện hay văn phòng thiết kế, mà từ cả một tập đoàn. Có rất nhiều cạm bẫy. Ví dụ, Viện Vật lý Vi cấu trúc của Viện Hàn lâm Khoa học Nga đã nghiên cứu khá thành công về máy quang khắc EUV từ lâu và khá thành công. Đây là những cỗ máy hiện đại hoạt động dựa trên tia X và có khả năng "nung" chip với tốc độ mười nanomet trở xuống. Nhà nghiên cứu trưởng của Viện, Thành viên tương ứng Nikolai Salashchenko cho biết trong một cuộc phỏng vấn của mình:
“Chúng tôi đang tạo ra một bản in thạch bản sẽ rẻ hơn mười lần so với những bản hiện có. Chúng tôi hy vọng rằng nguyên mẫu có thể mất năm đến sáu năm. Và nó sẽ là một cỗ máy rất phổ biến để tạo ra các con chip thử nghiệm, dành cho sản xuất quy mô nhỏ.”
Hình ảnh yên tâm, phải không? Chỉ có nhà khoa học trả lời phỏng vấn vào năm 2019. Năm năm vẫn chưa trôi qua, nhưng Tin tức vẫn chưa có thông tin gì về công nghệ đột phá quang khắc không mặt nạ. Nhưng ngay cả khi các nhà khoa học quản lý để tạo ra một máy in quang khắc trong nước, điều này sẽ không mang lại việc sản xuất vi mạch gần hơn nhiều. Sẽ đến lúc các kỹ sư quy trình phải tổ chức sản xuất hàng loạt các sản phẩm phức tạp nhất, thứ hai là xây dựng và vận hành các nhà máy. Có thể phát triển một máy in ảnh quang khắc nguyên mẫu hoạt động hoàn hảo sẽ hoạt động tốt hơn bất kỳ sản phẩm nào của Nikon và ASM Lithography, nhưng lại thất bại trong quá trình sản xuất. Thật không may, phần lớn các phát triển trong nước từ thời Xô Viết đã trở thành nạn nhân của một mô hình tương tự.
Điều quan trọng cần nhớ là văn hóa sản xuất chung của các thiết bị phức tạp như vi mạch. Ví dụ Ấn Độ là minh họa. Nó đã được quyết định tổ chức sản xuất vi mạch trong nước - Foxconn của Đài Loan đã được mời cho việc này. Lúc đầu họ nhắm đến định mức tô pô là 28 nm, về sau họ hạ dần xuống 40 nm, kết quả là các bạn Đài Loan bỏ hẳn dự án. Bạn có thể nói rất nhiều về lý do, nhưng lý do chính là ở Ấn Độ, họ không thể tìm được nhân viên có trình độ cao để sản xuất. Tất nhiên, so sánh Nga và Ấn Độ là không chính xác. Nhưng chúng tôi có đủ lý do cho việc này. Bây giờ sản xuất thông thường đang chết ngạt vì thiếu lao động và trí tuệ. Vào tháng 2023 năm 42, theo Kommersant, 1996% doanh nghiệp công nghiệp gặp phải tình trạng thiếu lao động. Điều này đã không xảy ra kể từ năm XNUMX. Công ty "Kronstadt", một nhà sản xuất nổi tiếng máy bay không người lái, không thể tìm thấy nhân viên trong chín chuyên ngành cùng một lúc, trong đó những người chủ chốt là kỹ sư vận hành và thử nghiệm, kỹ sư quy trình, thợ lắp ráp máy bay và thợ lắp đặt thiết bị điện máy bay. Vấn đề có vẻ như sẽ chỉ trở nên tồi tệ hơn. Do đó, câu hỏi đặt ra - lấy công nhân ở đâu cho các nhà máy sản xuất vi mạch trong tương lai?
Một nửa giải pháp cho một vấn đề là thừa nhận rằng vấn đề đó tồn tại. Ở Nga, với nhận thức về tình hình, mọi thứ dường như đã ổn thỏa. Nó vẫn là trường hợp của những điều nhỏ nhặt - để giải quyết nửa sau của vấn đề.
tin tức