Εγχώριο πυρίτιο. Θα μπορέσει η Ρωσία χωρίς εισαγόμενα μικροτσίπ;
- Κατηγορία ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ
- 0 σχόλια
ΜΟΣΧΑ, 21 Απριλίου - RIA Novosti, Vladislav Strekopytov. Λόγω των δυτικών κυρώσεων, η ρωσική βιομηχανία μικροηλεκτρονικών βρίσκεται σε δύσκολη κατάσταση: κορυφαίοι κατασκευαστές έχουν σταματήσει τις παραδόσεις εξαρτημάτων και εξοπλισμού και οι προοπτικές εισαγωγής τελικών προϊόντων είναι ασαφείς. Σχετικά με το αν είναι ρεαλιστικό να αντεπεξέλθουν μόνοι τους - στο υλικό του RIA Novosti.
«Το αίμα της παγκόσμιας οικονομίας»
Η Σοβιετική Ένωση ήταν ένας από τους ηγέτες στη μικροηλεκτρονική. Το τεχνολογικό επίπεδο κατέστησε δυνατή την κατασκευή όχι μόνο των καλύτερων πυραύλων, αεροσκαφών, υποβρυχίων στον κόσμο, αλλά και οικιακών ηλεκτρονικών συσκευών. Το 1974 εμφανίστηκε ο πρώτος μικροεπεξεργαστής, το 1979 ένας μικροϋπολογιστής και το 1985 ο προσωπικός υπολογιστής Elektronika-85. Αλλά στη δεκαετία του 1990, αυτή η βιομηχανία στη χώρα έπεσε σε παρακμή και οι παγκόσμιες τεχνολογίες, αντίθετα, έκαναν ένα βήμα μπροστά. Στις αρχές της δεκαετίας του 2000, είχε σχηματιστεί μια παγκόσμια αγορά με κύκλο εργασιών εκατοντάδων δισεκατομμυρίων δολαρίων.
Τώρα οι ημιαγωγοί αποκαλούνται «το αίμα της παγκόσμιας οικονομίας». Τα μικροτσίπ που δημιουργούνται στη βάση τους είναι τα πιο σημαντικά στοιχεία κάθε ηλεκτρονικής συσκευής. Η παραγωγή υλικών αιχμής είναι μια τόσο περίπλοκη και δαπανηρή διαδικασία που ούτε ένα κράτος, συμπεριλαμβανομένων των Ηνωμένων Πολιτειών και της Κίνας , δεν είναι σε θέση να τοπικοποιήσει την παραγωγή πλήρους κύκλου.
Ο κόσμος έχει αναπτύξει έναν διεθνή καταμερισμό εργασίας - ένα είδος οικοσυστήματος, το οποίο περιλαμβάνει εκατοντάδες προμηθευτές από διαφορετικές χώρες. Πολλές επιχειρήσεις κατέχουν μονοπωλιακή θέση. Έτσι, σχεδόν όλοι οι κατασκευαστές ολοκληρωμένων κυκλωμάτων αγοράζουν φωτολιθογραφικές εγκαταστάσεις από την ολλανδική εταιρεία ASML. Μια σοβαρή αστοχία στο κύκλωμα προκλήθηκε από μια πρόσφατη διακοπή λειτουργίας λόγω των αυστηρότερων περιβαλλοντικών απαιτήσεων του εργοστασίου 3M στο Βέλγιο : παρείχε έως και το 80 τοις εκατό της παγκόσμιας ανάγκης για ψυκτικό υγρό για τη χάραξη πλακών πυριτίου.
Υπάρχουν επίσης μόνο τρεις αναμφισβήτητοι ηγέτες στην παραγωγή τελικών προϊόντων - μικροκυκλωμάτων και επεξεργαστών - στον κόσμο: η ταϊβανέζικη TSMC, η κορεατική Samsung Electronics και η αμερικανική Intel.
"Η δημιουργία τσιπ με ανάλυση 9-15 νανόμετρα παρέχεται από τους πόρους και τις εξελίξεις όλου σχεδόν του κόσμου. Αυτό απαιτεί αδρανή αέρια εξαιρετικά υψηλής καθαρότητας, μονοκρυσταλλικό πυρίτιο, κατάλληλες πηγές λέιζερ και τεχνολογίες εντοπισμού θέσης υψηλής ακρίβειας, εξοπλισμός για τεχνικό έλεγχο και πολλά άλλα», λέει ο Αναπληρωτής Καθηγητής του Τμήματος Αυτοματισμού και Τηλεμηχανικής του Πολυτεχνείου του Perm (PNRPU), Ph.D. βραχυπρόθεσμα».
Το πιο κοντινό πράγμα στην επίλυση αυτού του προβλήματος ήρθε η Κίνα, η οποία πριν από 20 χρόνια οδήγησε στην υποκατάσταση των εισαγωγών στον τομέα της μικροηλεκτρονικής. Σήμερα, το κινεζικό εργοστάσιο SMIC, παρά τις τεράστιες επενδύσεις, έχει φτάσει μόνο στο επίπεδο τεχνολογίας των 14 nm που πέτυχαν κορυφαίοι κατασκευαστές το 2015. Συγκριτικά, η ταϊβανέζικη TSMC, που ιδρύθηκε το 1987, χρειάστηκε 30 χρόνια για να φτάσει τους ηγέτες. Τώρα η εταιρεία κατέχει τεχνολογίες για την παραγωγή μικροκυκλωμάτων με πρότυπα από 90 έως πέντε νανόμετρα.
Οι παράμετροι σε νανόμετρα είναι ένας υπό όρους τεχνολογικός δείκτης. Όσο μικρότερη είναι η αξία του, τόσο πιο συμπαγές και αποδοτικό είναι το τσιπ και τόσο περισσότερες λειτουργίες μπορεί να εκτελέσει.
https://cdnn21.img.ria.ru/images/07e6/04/14/1784503787_0:0:1920:1880_1280x0_80_0_0_a3028b9c814376b95133cd95e55e6650.jpg.webp © Εικονογράφηση RIA Novosti
Κύκλοι στα δεξιά - αναλογία υπό όρους των μεγεθών των στοιχείων μικροκυκλώματος
Εγχώριο δυναμικό
Δεν έχει χαθεί όλη η σοβιετική κληρονομιά στον τομέα της μικροηλεκτρονικής. Στη Ρωσία, υπάρχει μια παραγωγή μικροκυκλωμάτων με πρότυπα σχεδιασμού 90 νανόμετρων, υπάρχουν εξελίξεις για 65 νανόμετρα. Αν μιλάμε για ηλεκτρονικά είδη ευρείας κατανάλωσης, τότε αυτό είναι το επίπεδο των επεξεργαστών από το 2005-2008. Τέτοια τσιπ δεν είναι κατάλληλα για σύγχρονα smartphone και προσωπικούς υπολογιστές, αλλά είναι αρκετά για οικιακές συσκευές, αυτοκίνητα, σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής, βιομηχανικό εξοπλισμό, καθώς και για την επίλυση των περισσότερων εφαρμοζόμενων ζητημάτων στην αμυντική και διαστημική βιομηχανία.
Το 1992, με βάση το Ινστιτούτο Καλής Μηχανικής και Μηχανικής Υπολογιστών, δημιουργήθηκε το Κέντρο Τεχνολογιών SPARC της Μόσχας (MCST). Εργάζεται ακόμα: σχεδιάζει γενικούς μικροεπεξεργαστές που χρησιμοποιούνται σε ρωσικούς υπολογιστές Elbrus, συστήματα υπολογιστών και λειτουργικά συστήματα. Ένας άλλος ηγέτης στη ρωσική μικροηλεκτρονική, η Baikal Electronics, αναπτύσσει επεξεργαστές και λογισμικό Baikal για αυτούς.
Τώρα, λόγω κυρώσεων, και οι δύο εταιρείες έχουν προβλήματα με την προμήθεια τσιπ. Η παραγωγή γκοφρετών ημιαγωγών επιπέδου 90 και 65 νανόμετρων οργανώθηκε στα εργοστάσια Mikron και Angstrem στο Zelenograd , αλλά γκοφρέτες 28 νανομέτρων και άνω παραγγέλθηκαν στην Ταϊβάν από την TSMC. Το κανάλι είναι πλέον κλειστό. Επιπλέον, υπάρχει άμεση απαγόρευση για την προμήθεια στη Ρωσία εξοπλισμού για τη δημιουργία μικροκυκλωμάτων.
"Οι κορυφαίες ρωσικές επιχειρήσεις έχουν κυριαρχήσει και εκμεταλλεύονται επιδέξια ξένες τεχνολογικές γραμμές, παράγοντας προϊόντα υψηλής ποιότητας, συμπεριλαμβανομένων μικροεπεξεργαστών", λέει ο καθηγητής του Τμήματος Ηλεκτρονικής Ημιαγωγών και Φυσικής Ημιαγωγών, NUST MISiS, Διδάκτωρ Τεχνικών Επιστημών Petr Lagov. "Το πρόβλημα είναι ότι Οι ξένες εταιρείες δεν πουλάνε τις τελευταίες τους εξελίξεις, αυτό που βάζουμε σε λειτουργία κατά κανόνα είναι δύο-τρεις γενιές πίσω από τα κορυφαία ξένα μοντέλα. Και εγχώριος εξοπλισμός δεν παράγεται καθόλου εδώ και τριάντα χρόνια».
Παραγωγή γκοφρετών ημιαγωγών στο εργοστάσιο Mikron στο Zelenograd
Σύμφωνα με τον επιστήμονα, για την αναβίωση της μικροηλεκτρονικής στη Ρωσία, είναι απαραίτητο να δράσουμε σε πολλές κατευθύνσεις ταυτόχρονα. Πρώτα απ 'όλα, δημιουργήστε τα δικά σας μέσα παραγωγής.
«Τώρα ανοίγονται τεράστιες προοπτικές στον τομέα της μικροηλεκτρονικής μηχανικής ακριβείας. Πρέπει να αποκατασταθεί σταδιακά, ξεκινώντας από σχετικά απλά πράγματα και μέχρι προηγμένα λιθογραφικά συμπλέγματα που βασίζονται σε σκληρή υπεριώδη ακτινοβολία και, πιθανώς, ακτινοβολία ακτίνων Χ, καθώς και κράμα ιόντων εξοπλισμός σε ένα ευρύ φάσμα ενέργειας», σημειώνει ο Petr Lagov.
Μια άλλη κατεύθυνση είναι η οργάνωση της παραγωγής γκοφρετών ημιαγωγών υψηλής ποιότητας για μικροκυκλώματα. Στη Ρωσία, το πυρίτιο κατασκευάζεται ήδη, ωστόσο, μέχρι στιγμής σε μικρές ποσότητες και μόνο με διάμετρο 200 χιλιοστών. Και για σύγχρονες μάρκες χρειάζεστε 300.
«Το κύριο καθήκον είναι η κατεργασία ακριβείας τους: κοπή, λείανση και στίλβωση», συνεχίζει ο καθηγητής. «Για πλάκες έως 150 χιλιοστά, υπάρχει εισαγόμενος εξοπλισμός που αγοράστηκε νωρίτερα, για εκείνους που είναι πάνω από διακόσιες, όχι».
Ένα άλλο πρόβλημα είναι το μονοκρυσταλλικό πυρίτιο υψηλής καθαρότητας, η πρώτη ύλη για την παραγωγή γκοφρετών.
"Είμαστε καλοί στην ανάπτυξη πυριτίου για την ηλιακή ενέργεια. Εάν θέσουμε συγκεκριμένα καθήκοντα και διαθέσουμε χρηματοδότηση, θα αποκτήσουμε ηλεκτρονική", λέει ο Arkady Naumov, επικεφαλής του Astron Design Bureau, ειδικός της Επιτροπής Επιστημονικής και Τεχνικής Ανάπτυξης υπό τη ρωσική κυβέρνηση. .
Δύο στρατηγικές: καλύψτε ή εμβαθύνετε
Ωστόσο, ο εκτελεστικός διευθυντής της Ένωσης Προγραμματιστών και Κατασκευαστών Ηλεκτρονικών (ARPE), Ivan Pokrovsky, πιστεύει ότι είναι αδύνατο να «αντικατασταθούν» οι εισαγωγές πυριτίου, όπως και άλλα στοιχεία παραγωγής, στο άμεσο μέλλον. Αυτό θα πάρει χρόνο και σημαντικό κόστος. Αντί για τη στρατηγική κάλυψης που έχει επιλέξει η Κίνα, προτείνει στους Ρώσους κατασκευαστές να αναζητήσουν τη δική τους θέση.
"Η Κίνα εκμεταλλεύτηκε την τάση της παγκοσμιοποίησης και έχει γίνει ένα "παγκόσμιο εργοστάσιο". Η Ρωσία δεν μπορεί να πάει με αυτόν τον τρόπο, και οι συνθήκες είναι διαφορετικές τώρα", εξηγεί ο Pokrovsky. μία τεχνολογική κατεύθυνση. Και η καθεμία απαιτεί επενδύσεις από ένα έως δεκάδες δισεκατομμύρια δολαρίων ετησίως. Απαιτείται ένα τέτοιο ποσό επένδυσης για να διατηρηθούν οι τεχνολογίες στο επίπεδο των παγκόσμιων εταιρειών. Η εξωτερική εξάρτηση θα παραμείνει ακόμα. Επομένως, είναι πιο σωστό να μην αγωνιζόμαστε για αυτάρκεια, αλλά για αύξηση της βιωσιμότητας προκειμένου να διαφοροποιήσουμε κινδύνους, να είναι σε θέση να τους διαχειριστεί.
Σύμφωνα με τον ειδικό, δημιουργώντας το δικό της εργοστάσιο τσιπ, η Ρωσία θα γίνει ακόμη πιο τεχνολογικά εξαρτημένη από ξένους προμηθευτές υλικών, εξοπλισμού, ανταλλακτικών, εργαλείων σχεδιασμού και βιβλιοθηκών μπλοκ IP.
"Πρέπει να συνεργαστούμε με φιλικές χώρες, να εισαγάγουμε πρότυπα που θα διασφαλίζουν τη συμβατότητα διαφορετικών λύσεων στον εξοπλισμό", υποστηρίζει ο Pokrovsky. "Θα ήταν πιο σωστό τώρα να υποστηρίξουμε το κινεζικό έργο SMIC με όλες μας τις δυνάμεις. προϊόντα ημιαγωγών. Ακόμη και στο τεχνολογικό επίπεδο που κατακτάται τώρα στη Ρωσία, υπάρχουν πολλοί υποσχόμενοι τομείς. Αν μιλάμε για τη Mikron, αυτή είναι η παραγωγή μικροελεγκτών - σχετικά απλά λογικά κυκλώματα που δεν απαιτούν ακραία τοπολογικά πρότυπα. Καθώς οι μεγάλες εταιρείες μεταφέρουν την εστίαση σε πιο σύγχρονα πρότυπα, Υπάρχει ένα συγκεκριμένο κενό προσφοράς στις συνηθισμένες τεχνολογίες. Ο ανταγωνισμός σε αυτούς τους τομείς μειώνεται και μπορεί να γίνουν αρκετά οριακές»..
Μια άλλη επιλογή είναι να εργαστείτε με ημιαγωγούς μεγάλου κενού από την ομάδα A3B5. Όχι πυρίτιο, αλλά, για παράδειγμα, αρσενίδιο του γαλλίου. Τέτοια υλικά χρειάζονται για την παραγωγή ημιαγωγών ισχύος, οι οποίοι έχουν μεγάλη ζήτηση σε σχέση με την ανάπτυξη ηλεκτρικών μεταφορών, εναλλακτικής ενέργειας, ηλεκτρονικών μικροκυμάτων, οπτοηλεκτρονικής και ραδιοεπικοινωνιών 5G και 6G. Η Ρωσία έχει ιστορικά έντονες εξελίξεις εδώ.
Η κυβέρνηση συζητά τώρα ένα σχέδιο για τη δημιουργία δικής της παραγωγής ραδιοηλεκτρονικών στη χώρα. Μιλάμε για την εκτόξευση έως το τέλος του 2022 της δημιουργίας μικροκυκλωμάτων με τεχνολογία διαδικασίας 90 νανομέτρων. Η αμερικανική Intel παρήγαγε επεξεργαστές αυτού του επιπέδου πριν από 19 χρόνια.
Μέχρι το 2024, πρόκειται να ολοκληρώσουν το πρόγραμμα υποκατάστασης εισαγωγών στην ηλεκτρονική μηχανική και έως το 2030 να σχηματίσουν ένα «χαρτοφυλάκιο προϊόντων ρωσικών τεχνολογιών» και να φτάσουν στο επίπεδο των 28 νανομέτρων, που κατέκτησαν οι παγκόσμιοι ηγέτες πριν από δέκα χρόνια. Παράλληλα, σχεδιάζουν να αναπτύξουν υποδομές, να αυξήσουν τη ζήτηση για εγχώρια ηλεκτρονικά προϊόντα και να αυξήσουν το προσωπικό.
Παρά το γεγονός ότι οι επεξεργαστές τεσσάρων νανομέτρων θεωρούνται οι πιο σύγχρονοι στον κόσμο σήμερα, και οι κορυφαίες εταιρείες ετοιμάζονται να περάσουν στο επίπεδο των τριών και ακόμη και των δύο νανόμετρων, το σχέδιο που ανακοίνωσε η κυβέρνηση φαίνεται στους περισσότερους ειδικούς ότι είναι «εξαιρετικά φιλόδοξο ." Κατά τη γνώμη τους, η εφαρμογή του εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την υποστήριξη ξένων εταίρων, κυρίως της Κίνας.
Τελευταία τροποποίηση στιςΣάββατο, 11 Φεβρουαρίου 2023 07:09