- إنضم
- 29/3/19
- المشاركات
- 2,060
- التفاعلات
- 6,823
لا يوجد نقص في الرقائق المخصصة للعمليات العسكرية، لكن إنتاج الرقائق للاستخدام المدني والصناعي يمثل مشكلة صعبة بالنسبة لروسيا.
تصنيع الرقائق – المنافسة التكنولوجية العالمية
بالنسبة للصناعات الحديثة، تلعب الرقائق دورًا مهمًا للغاية. وعلى وجه الخصوص، ظهر ذلك بوضوح شديد خلال جائحة كوفيد-19 الأخيرة. وبسبب نقص المكونات الإلكترونية، انخفض إنتاج السيارات في جميع أنحاء العالم في عام 2021 بمقدار الربع، حيث ركز مصنعو الرقائق سابقًا على الأجهزة المنزلية وأجهزة الكمبيوتر والهواتف والمركبات الكهربائية.
بالنسبة للصناعات الروسية، سيكون النقص في الرقائق حادا بشكل خاص في عام 2022، حيث يرفض صانعو الرقائق الأجانب توريد الرقائق واحدا تلو الآخر. شهد إنتاج السيارات الروسية ركودًا لعدة أشهر بسبب عدم وجود أجهزة تحكم في الفرامل والوسائد الهوائية (نظام الفرامل المانعة للانغلاق ABS). تحسن الوضع إلى حد ما مع إطلاق إنتاج ABS المحلي في مدينة كالوغا إيتيلما بموجب ترخيص صيني. لكن الجزء الأصعب في المنتج، وهو العقل الإلكتروني لوحدة التحكم، جاهز من الصين. إن إنشاء نظام ABS خاص به سوف يتطلب أكثر من عام وأكثر من مليار دولار من الاستثمار. وتضطر روسيا الآن إلى دفع مثل هذا الثمن مقابل عقود من الإهمال. صناعة السيارات هي مجرد مثال واحد لسلاسل الإنتاج التي لا تعد ولا تحصى، حيث تضطر روسيا إلى استخدام الرقائق والمكونات المستوردة.
تعتمد استقلالية صناعة الإلكترونيات الدقيقة على عوامل عديدة، داخلية وخارجية. إن القيود المفروضة على استيراد أشباه الموصلات ذات التقنية العالية لا تستهدف روسيا فحسب، بل الصين أيضا. منعت الولايات المتحدة الشركة الهولندية ASM Lithography، التي تنتج أحدث آلات الطباعة الحجرية (آلات صنع الرقائق) في العالم، من بيع المنتجات إلى الصين. منذ أغسطس 8، سنت الولايات المتحدة قانون CHIPS (قانون إنشاء حوافز مفيدة لإنتاج أشباه الموصلات) أو قانون تحفيز إنتاج أشباه الموصلات. الهدف الرئيسي هو نقل جزء من إنتاج الرقائق الدقيقة إلى الولايات المتحدة. حاليا، تنتج الولايات المتحدة 2022-70٪ من أشباه الموصلات في تايوان (الصين). ويخطط قانون تشيبس لاستثمار 75 مليار دولار في تطوير التصنيع في الولايات المتحدة وأكثر من 52 مليار دولار في الحوافز الضريبية ذات الصلة.
بالإضافة إلى ذلك، تدرس الولايات المتحدة فرض حظر على تزويد روسيا والصين بمعالجات الرسومات المتقدمة من شركة إنفيديا الأمريكية المستخدمة في بناء أجهزة الكمبيوتر العملاقة. ووفقا للحسابات الأمريكية، فإن ذلك سيبطئ تطوير تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي لهذين المنافسين. وفي مارس 3، أصبح قانون تشيبس أكثر صرامة على الصين. تم فرض حظر على الاستثمارات في إنتاج الرقائق ذات طوبولوجيا أصغر من 2023 نانومتر في الصين. وردا على ذلك ولحماية الأمن والمصالح الوطنية، فرضت بكين ضوابط التصدير على معدن الغاليوم والجرمانيوم، اللذين يستخدمان على نطاق واسع في إنتاج الإلكترونيات الدقيقة، بدءا من الأول من أغسطس من هذا العام. وتنتج الصين حاليا نحو 28% من الغاليوم في العالم و1% من الجرمانيوم.
في عام 2015، أعلنت الحكومة الصينية عن مفهوم "صنع في الصين 2025"، والذي بموجبه ستلبي البلاد بحلول عام 2025 أكثر من 70% من الطلب المحلي على أشباه الموصلات. لكن في عام 2022، سيبلغ هذا الرقم 16% فقط. ولم يكن المشروع ناجحا على الرغم من أن الصين في "وضع" أكثر ملاءمة بكثير مما هي عليه روسيا الآن.
بالنسبة للهند، وهي دولة تتمتع بمستوى عالٍ إلى حد ما من تكنولوجيا المعلومات، فمن الصعب جدًا أيضًا التخطيط لبناء تكنولوجيا الرقائق الخاصة بها. ولتنظيم الإنتاج المحلي للرقائق الدقيقة، دعت الهند شركة فوكسكون التايوانية (الصين). في البداية، كانوا يهدفون إلى معيار تصنيع الرقائق البالغ 28 نانومتر، ثم خفضوه لاحقًا إلى 40 نانومتر، ولكن نتيجة لذلك، تركت تايوان (الصين) المشروع. يمكن أن يكون هناك العديد من الأسباب، ولكن السبب الرئيسي هو أنه في الهند من المستحيل العثور على فريق فني مؤهل تأهيلا عاليا للإنتاج.
ليس لدى روسيا أي نية للبقاء خارج حرب الرقائق العالمية، حتى لو كان ذلك متأخرًا جدًا. حاليًا، يمكن لروسيا إنتاج شرائح ذات طوبولوجيا لا تقل عن 65 نانومتر أو أكثر، في حين تتقن شركة TSMC التايوانية (الصين) 5 نانومتر.
أحد الأسئلة التي تطرح في الصراع الحالي بين روسيا وأوكرانيا هو لماذا تستطيع روسيا إطلاق الصواريخ وغيرها من الأسلحة إلى ما لا نهاية. الجواب هو أن رقائق الصواريخ والمعدات العسكرية الأخرى يمكن تصنيعها باستخدام طوبولوجيا تتراوح بين 100 و150 نانومتر، وهو النوع الذي يمكن لروسيا تحقيقه بشكل استباقي. تنتج روسيا رقائق 65 نانومتر حصريًا على المعدات المستوردة المرخصة سابقًا، وأنواع الطباعة الحجرية المستخدمة من Nikon وASM.
فيما يتعلق بمشاريع إنتاج الرقائق المدنية، اتخذت روسيا بعض الخطوات الأولى. ويجري بناء مصنع للرقائق الطوبولوجية بدقة 28 نانومتر في زيلينوغراد، وقد حصلت شركة ميكرون على قرض بقيمة 7 مليارات روبل (حوالي 100 مليون دولار) لتوسيع الإنتاج. بالإضافة إلى ذلك، يقوم مركز زيلينوغراد لتقنية النانو بتطوير مناقصة بقيمة 5,7 مليار دولار (70 مليون دولار) لطباعة حجرية بحجم 130 نانومتر. تم تخصيص ما يقرب من مليار روبل للمركز لإنشاء آلة ذات طوبولوجيا 350 نانومتر. من الواضح أن التكنولوجيا قديمة ولكنها مصنوعة محليًا بالكامل. تم تخصيص خمسة مليارات روبل لبناء شبكة من مواقع الاختبار لإنتاج الرقائق المطورة مثل معهد موسكو للتكنولوجيا الإلكترونية في سانت بطرسبرغ. بطرسبورغ وغيرها من المدن الروسية.
لكن المال ليس كل شيء. لا تقتصر الصعوبات التي تواجه برامج استقلالية الرقائق على تعقيد المنتج، بل أيضًا على مشكلات أخرى. الأول هو النقص في المهندسين. من الممكن تخصيص مئات المليارات من الروبلات للبرامج ذات الأولوية، لكن من المستحيل العثور على متخصصين مؤهلين تأهيلا عاليا. يتطلب إنشاء
أشباه الموصلات ذات المستوى العالمي عمل المئات، إن لم يكن الآلاف، من المهندسين والعلماء. وليس من معهد واحد أو شركة تصميم واحدة، بل من شركة بأكملها. وبحسب صحيفة كوميرسانت، في يوليو 7، واجهت 2023% من المنشآت الصناعية الروسية نقصًا في العمال. لا تستطيع شركة كرونشتاد، وهي مصنع طائرات بدون طيار مشهور، العثور على عمال في تسعة تخصصات في نفس الوقت، والأشخاص الرئيسيون فيها هم مهندسو التشغيل والاختبار، ومهندسو العمليات، ومجمعو الطائرات، ومركبو المعدات الكهربائية للطائرات. وقد تتفاقم هذه المشكلة الآن. لذا فإن السؤال هو أين يمكن الحصول على العمال لمصانع الرقائق الدقيقة في المستقبل.
التالي هو مشكلة نقل النتائج من المختبر إلى الإنتاج الضخم. على سبيل المثال، أجرى معهد الفيزياء المجهرية التابع لأكاديمية العلوم الروسية أبحاثًا ناجحة جدًا حول الطباعة الحجرية بالأشعة فوق البنفسجية لفترة طويلة. وهي آلات حديثة تعمل بالأشعة السينية وقادرة على تصنيع شرائح ذات بنية 10 نانومتر أو أقل. وفي عام 2019، قال كبير خبراء المعهد، الأكاديمي الفخري نيكولاي سالاتشينكو، إن روسيا تبحث إنشاء نموذج طابعة حجرية أرخص بعشر مرات من المعدات الأجنبية الموجودة، وتأمل أن يتم الانتهاء من هذه الآلة في غضون خمس إلى ست سنوات. ستكون آلة متوقعة للغاية لإنشاء شرائح دقيقة ويمكن إنتاجها على نطاق صغير.
إنه أمر طموح، ولكن في الواقع، بعد مرور ما يقرب من 5 سنوات، لا توجد أي أخبار عن اختراق تكنولوجيا الطباعة الحجرية. حتى لو قام العلماء بإنشاء هذا النموذج الأولي للجهاز، فلا يزال يتعين عليهم تطوير عملية الإنتاج ومن ثم بناء المصنع. من الناحية النظرية، يمكن لروسيا تطوير نموذج أولي مثالي لآلة الطباعة الحجرية، أفضل من أي منتج من شركتي Nikon وASM Lithography، لكنها ستفشل في إنتاجها بكميات كبيرة. لم يكن هذا أمرًا غير شائع خلال العهد السوفييتي ولا يزال يمثل مشكلة حتى اليوم.
تصنيع الرقائق – المنافسة التكنولوجية العالمية
بالنسبة للصناعات الحديثة، تلعب الرقائق دورًا مهمًا للغاية. وعلى وجه الخصوص، ظهر ذلك بوضوح شديد خلال جائحة كوفيد-19 الأخيرة. وبسبب نقص المكونات الإلكترونية، انخفض إنتاج السيارات في جميع أنحاء العالم في عام 2021 بمقدار الربع، حيث ركز مصنعو الرقائق سابقًا على الأجهزة المنزلية وأجهزة الكمبيوتر والهواتف والمركبات الكهربائية.
بالنسبة للصناعات الروسية، سيكون النقص في الرقائق حادا بشكل خاص في عام 2022، حيث يرفض صانعو الرقائق الأجانب توريد الرقائق واحدا تلو الآخر. شهد إنتاج السيارات الروسية ركودًا لعدة أشهر بسبب عدم وجود أجهزة تحكم في الفرامل والوسائد الهوائية (نظام الفرامل المانعة للانغلاق ABS). تحسن الوضع إلى حد ما مع إطلاق إنتاج ABS المحلي في مدينة كالوغا إيتيلما بموجب ترخيص صيني. لكن الجزء الأصعب في المنتج، وهو العقل الإلكتروني لوحدة التحكم، جاهز من الصين. إن إنشاء نظام ABS خاص به سوف يتطلب أكثر من عام وأكثر من مليار دولار من الاستثمار. وتضطر روسيا الآن إلى دفع مثل هذا الثمن مقابل عقود من الإهمال. صناعة السيارات هي مجرد مثال واحد لسلاسل الإنتاج التي لا تعد ولا تحصى، حيث تضطر روسيا إلى استخدام الرقائق والمكونات المستوردة.
تعتمد استقلالية صناعة الإلكترونيات الدقيقة على عوامل عديدة، داخلية وخارجية. إن القيود المفروضة على استيراد أشباه الموصلات ذات التقنية العالية لا تستهدف روسيا فحسب، بل الصين أيضا. منعت الولايات المتحدة الشركة الهولندية ASM Lithography، التي تنتج أحدث آلات الطباعة الحجرية (آلات صنع الرقائق) في العالم، من بيع المنتجات إلى الصين. منذ أغسطس 8، سنت الولايات المتحدة قانون CHIPS (قانون إنشاء حوافز مفيدة لإنتاج أشباه الموصلات) أو قانون تحفيز إنتاج أشباه الموصلات. الهدف الرئيسي هو نقل جزء من إنتاج الرقائق الدقيقة إلى الولايات المتحدة. حاليا، تنتج الولايات المتحدة 2022-70٪ من أشباه الموصلات في تايوان (الصين). ويخطط قانون تشيبس لاستثمار 75 مليار دولار في تطوير التصنيع في الولايات المتحدة وأكثر من 52 مليار دولار في الحوافز الضريبية ذات الصلة.
بالإضافة إلى ذلك، تدرس الولايات المتحدة فرض حظر على تزويد روسيا والصين بمعالجات الرسومات المتقدمة من شركة إنفيديا الأمريكية المستخدمة في بناء أجهزة الكمبيوتر العملاقة. ووفقا للحسابات الأمريكية، فإن ذلك سيبطئ تطوير تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي لهذين المنافسين. وفي مارس 3، أصبح قانون تشيبس أكثر صرامة على الصين. تم فرض حظر على الاستثمارات في إنتاج الرقائق ذات طوبولوجيا أصغر من 2023 نانومتر في الصين. وردا على ذلك ولحماية الأمن والمصالح الوطنية، فرضت بكين ضوابط التصدير على معدن الغاليوم والجرمانيوم، اللذين يستخدمان على نطاق واسع في إنتاج الإلكترونيات الدقيقة، بدءا من الأول من أغسطس من هذا العام. وتنتج الصين حاليا نحو 28% من الغاليوم في العالم و1% من الجرمانيوم.
في عام 2015، أعلنت الحكومة الصينية عن مفهوم "صنع في الصين 2025"، والذي بموجبه ستلبي البلاد بحلول عام 2025 أكثر من 70% من الطلب المحلي على أشباه الموصلات. لكن في عام 2022، سيبلغ هذا الرقم 16% فقط. ولم يكن المشروع ناجحا على الرغم من أن الصين في "وضع" أكثر ملاءمة بكثير مما هي عليه روسيا الآن.
بالنسبة للهند، وهي دولة تتمتع بمستوى عالٍ إلى حد ما من تكنولوجيا المعلومات، فمن الصعب جدًا أيضًا التخطيط لبناء تكنولوجيا الرقائق الخاصة بها. ولتنظيم الإنتاج المحلي للرقائق الدقيقة، دعت الهند شركة فوكسكون التايوانية (الصين). في البداية، كانوا يهدفون إلى معيار تصنيع الرقائق البالغ 28 نانومتر، ثم خفضوه لاحقًا إلى 40 نانومتر، ولكن نتيجة لذلك، تركت تايوان (الصين) المشروع. يمكن أن يكون هناك العديد من الأسباب، ولكن السبب الرئيسي هو أنه في الهند من المستحيل العثور على فريق فني مؤهل تأهيلا عاليا للإنتاج.
ليس لدى روسيا أي نية للبقاء خارج حرب الرقائق العالمية، حتى لو كان ذلك متأخرًا جدًا. حاليًا، يمكن لروسيا إنتاج شرائح ذات طوبولوجيا لا تقل عن 65 نانومتر أو أكثر، في حين تتقن شركة TSMC التايوانية (الصين) 5 نانومتر.
أحد الأسئلة التي تطرح في الصراع الحالي بين روسيا وأوكرانيا هو لماذا تستطيع روسيا إطلاق الصواريخ وغيرها من الأسلحة إلى ما لا نهاية. الجواب هو أن رقائق الصواريخ والمعدات العسكرية الأخرى يمكن تصنيعها باستخدام طوبولوجيا تتراوح بين 100 و150 نانومتر، وهو النوع الذي يمكن لروسيا تحقيقه بشكل استباقي. تنتج روسيا رقائق 65 نانومتر حصريًا على المعدات المستوردة المرخصة سابقًا، وأنواع الطباعة الحجرية المستخدمة من Nikon وASM.
فيما يتعلق بمشاريع إنتاج الرقائق المدنية، اتخذت روسيا بعض الخطوات الأولى. ويجري بناء مصنع للرقائق الطوبولوجية بدقة 28 نانومتر في زيلينوغراد، وقد حصلت شركة ميكرون على قرض بقيمة 7 مليارات روبل (حوالي 100 مليون دولار) لتوسيع الإنتاج. بالإضافة إلى ذلك، يقوم مركز زيلينوغراد لتقنية النانو بتطوير مناقصة بقيمة 5,7 مليار دولار (70 مليون دولار) لطباعة حجرية بحجم 130 نانومتر. تم تخصيص ما يقرب من مليار روبل للمركز لإنشاء آلة ذات طوبولوجيا 350 نانومتر. من الواضح أن التكنولوجيا قديمة ولكنها مصنوعة محليًا بالكامل. تم تخصيص خمسة مليارات روبل لبناء شبكة من مواقع الاختبار لإنتاج الرقائق المطورة مثل معهد موسكو للتكنولوجيا الإلكترونية في سانت بطرسبرغ. بطرسبورغ وغيرها من المدن الروسية.
لكن المال ليس كل شيء. لا تقتصر الصعوبات التي تواجه برامج استقلالية الرقائق على تعقيد المنتج، بل أيضًا على مشكلات أخرى. الأول هو النقص في المهندسين. من الممكن تخصيص مئات المليارات من الروبلات للبرامج ذات الأولوية، لكن من المستحيل العثور على متخصصين مؤهلين تأهيلا عاليا. يتطلب إنشاء
أشباه الموصلات ذات المستوى العالمي عمل المئات، إن لم يكن الآلاف، من المهندسين والعلماء. وليس من معهد واحد أو شركة تصميم واحدة، بل من شركة بأكملها. وبحسب صحيفة كوميرسانت، في يوليو 7، واجهت 2023% من المنشآت الصناعية الروسية نقصًا في العمال. لا تستطيع شركة كرونشتاد، وهي مصنع طائرات بدون طيار مشهور، العثور على عمال في تسعة تخصصات في نفس الوقت، والأشخاص الرئيسيون فيها هم مهندسو التشغيل والاختبار، ومهندسو العمليات، ومجمعو الطائرات، ومركبو المعدات الكهربائية للطائرات. وقد تتفاقم هذه المشكلة الآن. لذا فإن السؤال هو أين يمكن الحصول على العمال لمصانع الرقائق الدقيقة في المستقبل.
التالي هو مشكلة نقل النتائج من المختبر إلى الإنتاج الضخم. على سبيل المثال، أجرى معهد الفيزياء المجهرية التابع لأكاديمية العلوم الروسية أبحاثًا ناجحة جدًا حول الطباعة الحجرية بالأشعة فوق البنفسجية لفترة طويلة. وهي آلات حديثة تعمل بالأشعة السينية وقادرة على تصنيع شرائح ذات بنية 10 نانومتر أو أقل. وفي عام 2019، قال كبير خبراء المعهد، الأكاديمي الفخري نيكولاي سالاتشينكو، إن روسيا تبحث إنشاء نموذج طابعة حجرية أرخص بعشر مرات من المعدات الأجنبية الموجودة، وتأمل أن يتم الانتهاء من هذه الآلة في غضون خمس إلى ست سنوات. ستكون آلة متوقعة للغاية لإنشاء شرائح دقيقة ويمكن إنتاجها على نطاق صغير.
إنه أمر طموح، ولكن في الواقع، بعد مرور ما يقرب من 5 سنوات، لا توجد أي أخبار عن اختراق تكنولوجيا الطباعة الحجرية. حتى لو قام العلماء بإنشاء هذا النموذج الأولي للجهاز، فلا يزال يتعين عليهم تطوير عملية الإنتاج ومن ثم بناء المصنع. من الناحية النظرية، يمكن لروسيا تطوير نموذج أولي مثالي لآلة الطباعة الحجرية، أفضل من أي منتج من شركتي Nikon وASM Lithography، لكنها ستفشل في إنتاجها بكميات كبيرة. لم يكن هذا أمرًا غير شائع خلال العهد السوفييتي ولا يزال يمثل مشكلة حتى اليوم.
