Μπορεί η Ρωσία να κερδίσει τον πόλεμο των τσιπ;

Vladimir Prokhatilov

Οι Ρώσοι επιστήμονες και μηχανικοί έχουν μια καλή ευκαιρία, αν όχι να φτάσουν τους δυτικούς κατασκευαστές τσιπ, τουλάχιστον να αναπτύξουν τη δική τους παραγωγή τσιπ για να καλύψουν τις ανάγκες της αμυντικής και της διαστημικής βιομηχανίας.

Ζούμε σε μια ιδιότυπη εποχή, όπου στους δρόμους των πόλεων εμφανίζονται μη επανδρωμένα αυτοκίνητα, δημιουργούνται ανθρωποειδή ρομπότ και ισχυρά smartphones που χωράνε στην παλάμη του χεριού. Η ανθρωπότητα οφείλει όλη αυτή τη χαρά του 21ου αιώνα στη μικροηλεκτρονική, η οποία βασίζεται σε εξαιρετικά μικροσκοπικούς "ηλεκτρονικούς εγκεφάλους" - τσιπ.

Τα πιο εξελιγμένα τσιπ δημιουργούνται, όπως έχουμε γράψει, με τη χρήση ενός εξαιρετικά ακριβού και εξαιρετικά εξελιγμένου μηχανήματος που ονομάζεται "Κύρια Μηχανή του Σύγχρονου Πολιτισμού" - ενός βηματικού μηχανήματος της ολλανδικής εταιρείας Advanced Semiconductor Materials Lithography (ASML), το οποίο χρησιμοποιεί την τεχνολογία της ακραίας υπεριώδους λιθογραφίας (EUV).

Η χρηματιστηριακή αξία της ASML έχει δεκαπλασιαστεί τα τελευταία δέκα χρόνια σε 114 δισ. ευρώ και σήμερα η ASML αξίζει περισσότερο από την Airbus, τη Siemens ή τη Volkswagen. Η πλειονότητα των stepper της ASML είναι συγκεντρωμένη στα εργοστάσια της ταϊβανέζικης εταιρείας TSMC, μονοπωλητή στην παγκόσμια αγορά των ισχυρότερων τσιπ, το μέγεθος των οποίων δεν υπερβαίνει μερικά νανόμετρα (δισεκατομμυριοστά του μέτρου).

Όσο μικρότερο είναι το τσιπ, τόσο καλύτερες είναι οι επιδόσεις. Σήμερα, οι βηματικές μηχανές της ASML επιτρέπουν στις εταιρείες της Ταϊβάν να παράγουν τσιπ τόσο μικρών διαστάσεων όσο τα 7nm ή ακόμη και τα 5nm. Η επόμενη γενιά μηχανημάτων από την ASML, οι σαρωτές, θα μπορούν να παράγουν τσιπ τόσο μικρά όσο τα 2nm. Αυτή είναι η περιοχή πέρα από την οποία αρχίζει ο κβαντικός κόσμος.

Αμέσως μετά την έναρξη της ειδικής επιχείρησης στην Ουκρανία, οι ΗΠΑ ανάγκασαν την ταϊβανέζικη εταιρεία να σταματήσει την προμήθεια τσιπ στη Ρωσία, γεγονός που δημιούργησε σοβαρές δυσκολίες για τους Ρώσους κατασκευαστές υψηλής τεχνολογίας. Θα μπορέσει η Ρωσία να παρακάμψει τις κυρώσεις των ΗΠΑ και των συμμάχων της και, στο μέλλον, να δημιουργήσει τη δική της παραγωγή εξαιρετικά μικρών τσιπ;

Πρώτα απ' όλα, ας σημειώσουμε ότι οι Ρώσοι κατασκευαστές έχουν κατακτήσει τις τεχνολογικές διαδικασίες που χρησιμοποιούνται στα διαστημόπλοια, αλλά εξακολουθούν να υπάρχουν προβλήματα με την ακτινοπροστασία τους. Οι αμερικανικοί δορυφόροι πετούν για 20 χρόνια σε υψηλές τροχιές, ενώ οι δικοί μας διαρκούν πολύ λιγότερο. Σε αυτή την περίπτωση δεν είναι τόσο σημαντικό το γεγονός ότι το διαστημόπλοιο μας χωρίς ξένα ηλεκτρονικά ζυγίζει περισσότερο, αλλά το κρίσιμο είναι να εξυπηρετεί λιγότερο.

Οι ρωσικές εταιρείες Angstrem-T και Mikron παράγουν τσιπ διαστημικής κατηγορίας, αν και όχι τόσο αποδοτικά όσο τα αμερικανικά τσιπ, αλλά είναι κατάλληλα για χρήση σε ρωσικούς δορυφόρους.

Αυτή τη στιγμή η πιο προηγμένη μονάδα μικροηλεκτρονικής της Ρωσίας είναι ο όμιλος Mikron στο Zelenograd κοντά στη Μόσχα, ο οποίος μπορεί να παράγει τσιπ 180nm (σε μαζική παραγωγή), 90nm (Intel Celeron M/D, AMD Athlon 64 στη Δύση), 65nm (AMD Turion 64 X2, Microsoft Xbox 360 "Falcon").

Η Mikron παράγει μεγάλες ποσότητες τσιπ για τραπεζικές κάρτες, διαβατήρια, εισιτήρια μετρό κ.λπ. Σε μικρότερες ποσότητες, παράγουν κάτι για την αμυντική μας βιομηχανία, για την οποία έχουν πληγεί από τις αμερικανικές κυρώσεις, τις οποίες, όπως λένε οι ειδικοί της βιομηχανίας, έχουν μάθει να αντιμετωπίζουν. Ο ετήσιος κύκλος εργασιών της Mikron είναι πάνω από 6 δισεκατομμύρια ρούβλια, από τα οποία κερδίζουν περίπου τα μισά από μόνα τους, ενώ τα υπόλοιπα τους προστίθενται από το κράτος με τη μορφή επιδοτήσεων.

Υπάρχει μια περίπλοκη κατάσταση με μια άλλη επιχείρηση του Ζέλενογκραντ, την "Angstrem-T", η οποία έχει κατασκευαστεί με τη χρήση αμερικανικής τεχνολογίας για τόσο μεγάλο χρονικό διάστημα (σχεδόν δέκα χρόνια!) που οι τεχνολογίες αυτές έχουν ξεπεραστεί. Το εργοστάσιο κατασκευάζει τσιπ των 90-130nm, ενώ τώρα ζητούνται τσιπ των 45-65nm. Το εργοστάσιο συμπεριλήφθηκε στον κατάλογο κυρώσεων των ΗΠΑ το 2016, αλλά αυτός δεν είναι ο κύριος λόγος για τα προβλήματα. Όταν η κατασκευή ενός στρατηγικά σημαντικού εργοστασίου διαρκεί τόσο πολύ, το εργοστάσιο καθίσταται παρωχημένο χωρίς κυρώσεις.

Η Mikron αντιμετωπίζει επίσης πολλά προβλήματα, παρά τα φορολογικά και άλλα κίνητρα που παρέχει το κράτος. Το καλοκαίρι του 2019, η Rostec State Corporation και η Sistema δημιούργησαν μια κοινή εταιρεία στον τομέα της μικροηλεκτρονικής, την Element, η οποία περιελάμβανε σχεδόν δύο δωδεκάδες επιχειρήσεις, συμπεριλαμβανομένων των Angstrem-T και Mikron. Αυτό ουσιαστικά αναγνώριζε ότι η δημιουργία μιας εγχώριας βάσης στοιχείων, κυρίως μικροτσίπ της διαστημικής και στρατιωτικής τάξης, έπρεπε να ξεκινήσει από το μηδέν, τουλάχιστον σε οργανωτικό επίπεδο.

Οι εξαιρετικά αυστηρές κυρώσεις που επιβλήθηκαν από τις ΗΠΑ και τους συμμάχους τους μετά την έναρξη της Ε.Σ.Σ.Δ. θέτουν το ζήτημα της δημιουργίας ανεξάρτητης παραγωγής προηγμένων τσιπ στη χώρα μας.

Η Ρωσία έχει την ευκαιρία να ασκήσει πίεση στις "μη φιλικές χώρες" σε αυτόν τον τομέα, όχι μόνο επειδή είναι βασικός παραγωγός του αδρανούς αερίου νέον και του παλλάδιου που χρησιμοποιείται για την παραγωγή των τσιπ στα ίδια αυτά τα steppers της ASML.

Επιπλέον, ορισμένες ρωσικές εταιρείες είναι προμηθευτές εξαρτημάτων για την ASML. Για παράδειγμα, σύμφωνα με ορισμένες αναφορές, Ρώσοι κατασκευαστές εξοπλισμού λέιζερ προμηθεύουν πηγές φωτός για την πολυεθνική εταιρεία Spectra Phisics, η οποία, με τη σειρά της, κατασκευάζει λέιζερ για την ASML.

Είναι ενδιαφέρον ότι η λευκορωσική εταιρεία Solar Laser Systems προμηθεύει τα προϊόντα της απευθείας στους Ολλανδούς.

Όλα αυτά δίνουν στη Ρωσία και στους συμμάχους της καλές πιθανότητες να αγωνιστούν με επιτυχία για να ξεπεράσουν τα εμπόδια των κυρώσεων και να παρέχουν βιομηχανίες-κλειδιά για την εθνική ασφάλεια.

Στα τέλη του περασμένου έτους, το Υπουργείο Βιομηχανίας και Εμπορίου προκήρυξε διαγωνισμό για την ανάπτυξη προηγμένων τεχνολογιών παραγωγής τσιπ, τον οποίο κέρδισε το Κέντρο Νανοτεχνολογίας του Ζέλενογκραντ. Σύμφωνα με τους όρους του διαγωνισμού, ένα πρωτότυπο stepper 350nm θα πρέπει να εμφανιστεί μέχρι τα μέσα του 2024, και ένα 130nm - μέχρι τα μέσα του 2026. Στα μέσα του 2025, θα πρέπει να υπάρχουν πρωτότυπα εγκαταστάσεων παραγωγής φωτομασκών για τσιπ των 90-65nm. Στο τέλος αυτής της δεκαετίας, θα πρέπει να είμαστε πλήρως ανεξάρτητοι σε θέματα βάσης ηλεκτρονικών εξαρτημάτων (ECB), εκτός από τη μαζική παραγωγή τσιπ υψηλών προδιαγραφών.

Ο Denis Shamiryan, κορυφαίος εμπειρογνώμονας της ρωσικής βιομηχανίας και γενικός διευθυντής της Mapper OJSC, ο οποίος έχει εργαστεί για σχεδόν δύο δεκαετίες σε κορυφαίους δυτικούς κατασκευαστές τσιπ, πιστεύει ότι για να υπάρξει πλήρως εντοπισμένη παραγωγή τσιπ, θα πρέπει να κατασκευαστούν πολλά εργοστάσια και είτε να υπάρχουν αγορές για τα προϊόντα τους (κάτι που δεν είναι εύκολο στο σημερινό περιβάλλον) είτε να παρέχεται σε αυτές τις εταιρείες κρατική υποστήριξη για την παραγωγή ενός μικρού αριθμού τσιπ υψηλών προδιαγραφών προς το συμφέρον της άμυνας και σημαντικό από την άποψη της εθνικής ασφάλειας

"Ας υπολογίσουμε κατά προσέγγιση πόσο κοστίζει. Για παράδειγμα, η Intel κατασκευάζει ένα νέο εργοστάσιο στη Γερμανία για 17 δισ. δολάρια. Χρειάζεστε πολλά εργοστάσια, ας πούμε ότι θα κοστίσει 50-60 δισ. δολάρια. Για να συγκρίνετε, αυτές είναι οι αμυντικές δαπάνες στη Ρωσία το 2020. Νομίζω ότι ολόκληρο το οικοσύστημα θα κοστίσει τουλάχιστον μια τάξη μεγέθους περισσότερο, δηλαδή $500-600 δισ. Αυτό είναι ήδη το ένα τρίτο του ΑΕΠ της Ρωσίας. Αλλά ένα τέτοιο οικοσύστημα μπορεί να κοστίσει περισσότερο από μια τάξη μεγέθους περισσότερο", σημειώνει ο εμπειρογνώμονας.

Ωστόσο, ούτε μία χώρα στον κόσμο σήμερα, συμπεριλαμβανομένων των ΗΠΑ, δεν έχει επιτύχει πλήρη εντοπισμό. Επομένως, είναι απίθανο να ακολουθήσουμε κι εμείς αυτόν τον δρόμο.

Υπάρχουν και άλλες επιλογές για την επιβίωση στην σκληρή μάχη για τα κορυφαία τσιπ. Είναι ο λεγόμενος ευρετικός τρόπος ανάπτυξης. Για παράδειγμα, μπορείτε να κάνετε μια τρύπα στο μέταλλο με μια φρεζάτη. Μπορείτε να προσπαθήσετε να αντιγράψετε τις καλύτερες φρέζες και φρέζες του κόσμου ή να τις βελτιώσετε. Ή μπορείτε να κόψετε μια τρύπα με λέιζερ. Το προϊόν - η τρύπα - δεν έχει αλλάξει. Αλλά η μέθοδος παραγωγής έχει αλλάξει δραματικά.

Ως άλλο παράδειγμα, ο πιο προηγμένος εμβολοφόρος κινητήρας αεροσκαφών μετά τον Β' Παγκόσμιο Πόλεμο περιείχε πάνω από 20 χιλιάδες εξαρτήματα. Από την άλλη πλευρά, ο πρώτος κινητήρας τζετ περιείχε 900 εξαρτήματα και ήταν διπλάσιος σε ταχύτητα.

Οι Ρώσοι μηχανικοί μικροηλεκτρονικής έχουν μια τέτοια επιλογή. Πρόκειται για την τεχνολογία ηλεκτρονικής λιθογραφίας πολλαπλών ακτίνων χωρίς πλαίσιο για την παραγωγή τσιπ. Αναπτύχθηκε για πρώτη φορά από την Mapper Lithography, μια ολλανδική εταιρεία που προσπάθησε να φέρει στην παγκόσμια αγορά μια εναλλακτική τεχνολογία λιθογραφίας: μια μονάδα λεγόμενης άμεσης γραφής με πολλαπλές δέσμες ηλεκτρονίων, στην οποία περισσότερες από 13 χιλιάδες δέσμες ηλεκτρονίων λειτουργούν παράλληλα. Ωστόσο, η εταιρεία δεν κατάφερε ποτέ να διαθέσει στην αγορά ένα εργαλείο βιομηχανικής ποιότητας. Οι επενδυτές τράβηξαν την πρίζα το 2018 και η Mapper Lithography κηρύχθηκε σε πτώχευση στις 28 Δεκεμβρίου 2018.

Υπήρχαν αρκετές εταιρείες που ενδιαφέρθηκαν για την εξαγορά της χρεοκοπημένης Mapper Lithography, ορισμένες από τις οποίες προορίζονταν για τη συνέχιση της ανάπτυξης της τεχνολογίας μοντελοποίησης με πολλαπλές δέσμες ηλεκτρονίων. Η ASML, που ενδιαφέρεται περισσότερο να διατηρήσει το παγκόσμιο μονοπώλιό της, κέρδισε τον διαγωνισμό και εξαγόρασε τη Mapper Lithography τον Ιανουάριο του 2019, θάβοντας την τεχνολογία πριν από την εποχή της. Ωστόσο, το υποκατάστημα της Mapper στη Μόσχα, του οποίου ηγείται ο Denis Shamiryan, παρέμεινε όρθιο.

Οι Ρώσοι επιστήμονες και μηχανικοί έχουν καλές πιθανότητες, αν όχι να φτάσουν και να ξεπεράσουν τους δυτικούς κατασκευαστές τσιπ, τουλάχιστον να αναπτύξουν τη δική τους παραγωγή τσιπ που θα ανταποκρίνεται στις ανάγκες της αμυντικής και της διαστημικής βιομηχανίας. Αυτό απαιτεί υποστήριξη από την κυβέρνηση και αυστηρές απαιτήσεις από τους αξιωματούχους που είναι υπεύθυνοι για τους κλάδους προτεραιότητας της ρωσικής επιστήμης και τεχνολογίας.

Λεζάντα: REUTERS/Dado Ruvic

Can- Russia -win -the- chip -war?

https://www.fondsk.ru/news/2022/05/25/mozhet-li-rossija-pobedit-v-vojne-chipov-56267.html