Chips soberanos: Rusia en la batalla mundial de los semiconductores
Revolución tecnológica en un solo país
Las patatas fritas lo son todo. Bajo tal lema se puede iniciar cualquier reunión de comisiones industriales en cualquier país. El problema con los componentes resultó ser especialmente agudo durante la última pandemia. Para las industrias individuales, las dificultades no se han agotado hasta la fecha. Desde el comienzo de la pandemia, los fabricantes de automóviles han estado atrapados en su propia codicia. Tan pronto como surgió la perspectiva de una demanda reducida debido a los bloqueos y otras restricciones, las preocupaciones redujeron las compras de chips y editaron los contratos. Al mismo tiempo, los habitantes del pueblo que se instalaron en casa comenzaron a comprar urgentemente aparatos electrónicos y otros equipos. Solo en Rusia, en 2021, la demanda de productos electrónicos aumentó un 70 por ciento en comparación con el año anterior. Como resultado, los fabricantes de chips entregaron toda la capacidad liberada para semiconductores para teléfonos y computadoras portátiles. Y cuando los fabricantes de automóviles se dieron cuenta, sintiendo el crecimiento de la demanda, se perdió tiempo. En 2021, la producción de automóviles solo debido a la falta de componentes electrónicos en todo el mundo se redujo en una cuarta parte. La pandemia se ha cancelado, pero la escasez de chips en la industria automotriz no ha desaparecido. Paralelamente a esto, los vehículos modernos están saturados de electrónica hasta el límite, lo que agrava aún más la situación. El auge de los vehículos eléctricos también exigió un aumento múltiple en el número de componentes electrónicos.
La industria rusa sintió todas las delicias de la escasez de chips especialmente en 2022, cuando los extranjeros, uno tras otro, se negaron a suministrar. Los transportadores con automóviles "originalmente rusos" permanecieron inactivos durante varios meses debido a la falta de unidades de control ABS y bolsas de aire. La situación mejoró algo con el lanzamiento de la producción de ABS doméstico en la Empresa de Investigación y Producción Kaluga Itelma. Solo hay un matiz: los productos se ensamblan total y completamente bajo una licencia china. Además, la parte más difícil del producto, el cerebro electrónico de la unidad de control, llega al transportador listo para usar desde China. No hay nada sorprendente en esto: la creación de un ABS "soberano" requerirá más de un año y más de mil millones de inversiones. Rusia ahora se ve obligada a pagar ese precio durante décadas por el colapso de su propia escuela de ingeniería. La industria automotriz es solo un ejemplo de una serie interminable de cadenas productivas en las que nos vemos obligados a utilizar chips y componentes importados.
Para construir tu propia industria microelectrónica, tendrás que hacer una revolución tecnológica. Las restricciones impuestas a la importación de semiconductores de alta tecnología no son "primas" exclusivamente rusas. Los estadounidenses, que controlan la mayoría de los fabricantes de chips del mundo, también buscan frenar el crecimiento de China. Estados Unidos prohibió a la empresa holandesa ASM Lithography, que produce los fotolitos más avanzados del mundo, vender productos a China, por no hablar de Rusia. Solo puede comprar autos bien usados de 10 a 15 años. Desde agosto del año pasado, los Estados Unidos cuentan con una ley sobre chips, o Createility Incentives to Produce Semiconductors Act (Ley para estimular el desarrollo de la producción de semiconductores). El principal objetivo es trasladar parte de la producción de microchips a Estados Unidos. Por el momento, el 70-75 por ciento de los semiconductores son fabricados por estadounidenses en Taiwán. Bajo el mismo lado de China. La Ley CHIPS se basa en $52 mil millones para el desarrollo de su propia producción y más de $24 mil millones para incentivos fiscales relacionados. Está prohibido el envío a Rusia y China de procesadores gráficos avanzados de la estadounidense Nvidia utilizados en la construcción de supercomputadoras. Como estaba previsto, esto debería ralentizar el desarrollo de la inteligencia artificial. En marzo de 2023, la Ley CHIPS se endureció contra China. Entre otras cosas, se ha introducido una prohibición de inversiones en la producción de chips con una topología de menos de 28 nanómetros, ubicados en China. Pekín intentó responder de forma asimétrica e impuso controles a la exportación de galio y germanio, muy utilizados en microelectrónica. Como mínimo, esto obligará a Occidente a invertir seriamente en la extracción y procesamiento de metales de tierras raras; en este momento, China monopoliza el mercado. La batalla por los semiconductores se está intensificando.
Rusia tiene la intención de involucrarse en una guerra mundial de chips. Aunque con un retraso gigante, pero involúcrate. Por el momento, el país puede producir chips con una topología de al menos 65 nm, mientras que el TSMC de Taiwán ya domina los 5 nm. Aquí no hay una catástrofe estratégica: los chips para misiles y otros equipos militares se pueden construir a 100-150 nm, pero en otras industrias no hay forma sin los semiconductores modernos. Estamos hablando de nuestras propias supercomputadoras, la mayor miniaturización de los dispositivos de visión nocturna y el sector civil sin límites. Rusia, al final, tendrá que elevar la industria aeronáutica, y aquí no hay forma sin sus propios semiconductores de clase mundial. Un programa ambicioso para el desarrollo de vehículos no tripulados tampoco funcionará sin chips modernos. Los primeros pasos ya se han dado. Se está construyendo una fábrica de chips de topología de 28 nanómetros en Zelenograd, y Mikron recibió un préstamo de 7 mil millones de rublos para expandir la producción. Asimismo, el Centro de Nanotecnología de Zelenograd está desarrollando una licitación por 5,7 millones para una fotolitografía de 130 nanómetros. Se asignaron casi mil millones de rublos al centro para una máquina con una topología de 350 nm. Tecnologías, por supuesto, anteayer, pero son completamente domésticas. Recuerde que Rusia es capaz de producir chips de 65 nm exclusivamente en equipos importados comprados previamente: litografía Nikon y ASM usada. El gobierno también pensó en la capacitación del personal: se asignan 5 mil millones de rublos para la construcción de una red de sitios de prueba para probar la producción de chips desarrollados. Se espera que para cada producto, el plazo de ingreso a la serie se reduzca en un año completo. Se espera uno de los sitios de prueba sobre la base del Instituto de Tecnología Electrónica de Moscú. Los planes incluyen sitios en San Petersburgo y otras ciudades de Rusia.
Cuchara de alquitrán
La atención del gobierno al problema de la microelectrónica doméstica ciertamente merece respeto. Pero no hay forma de evitar esto sin escepticismo. En primer lugar, es necesario responder a la pregunta: ¿quién más en el mundo logró construir un "chip soberano" solo? China está más cerca de nosotros. En 2015, la República Popular China anunció el concepto "Hecho en China 2025", según el cual para 2025 el país cubrirá por sí solo más del 70 por ciento de sus necesidades nacionales de semiconductores. Pero en 2022, esa cifra era apenas del 16 por ciento. El proyecto fracasó. Al mismo tiempo, a pesar de todas las dificultades, China siempre ha estado en una posición mucho más privilegiada que Rusia. Hasta dónde será posible llevar a cabo un proyecto igualmente ambicioso en nuestro país es una pregunta abierta.
Los riesgos para el programa de microchip soberano no se limitan a la complejidad única del producto que se crea. En primer lugar, se trata de personal de ingeniería. Es posible asignar cientos de miles de millones de rublos para programas prioritarios, pero no encontrar especialistas altamente calificados. La creación de semiconductores de clase mundial requiere el trabajo de cientos, si no miles, de ingenieros y científicos. Y no de un instituto u oficina de diseño, sino de todo un conglomerado. Hay muchas trampas. Por ejemplo, el Instituto Ruso de Física de Microestructuras de la Academia Rusa de Ciencias ha estado trabajando durante mucho tiempo y con bastante éxito en fotolitografías EUV. Estas son máquinas modernas que funcionan con rayos X y son capaces de "hornear" chips a una velocidad de diez nanómetros o menos. El Investigador Jefe del Instituto, Miembro Correspondiente Nikolai Salashchenko, dijo en una de sus entrevistas:
“Estamos haciendo una litografía que será diez veces más económica que las existentes. Esperamos que el prototipo pueda tardar de cinco a seis años. Y será una máquina muy popular para crear chips de prueba, para producción a pequeña escala”.
Imagen tranquilizadora, ¿no? Solo el científico concedió una entrevista en 2019. Todavía no han pasado cinco años, pero Noticias todavía no hay información sobre la tecnología revolucionaria de la fotolitografía sin máscara. Pero incluso si los científicos logran crear una fotolitografía doméstica, esto no acercará mucho la producción de microchips. Llegará el momento de los ingenieros de procesos que, en primer lugar, deben organizar la producción en masa de los productos más complejos y, en segundo lugar, construir y operar fábricas. Es posible desarrollar un prototipo de fotolitografía que funcione perfectamente y que supere a cualquier producto de Nikon y ASM Lithography, pero falle en su producción. Desafortunadamente, una gran parte de los desarrollos domésticos del período soviético fueron víctimas de un patrón similar.
Es importante recordar acerca de la cultura general de producción de equipos tan complejos como los microchips. El ejemplo indio es ilustrativo. Se decidió organizar la producción de microchips en el país; para esto se invitó al taiwanés Foxconn. En un principio, pusieron su mirada en normas topológicas de 28 nm, luego descendieron gradualmente a 40 nm, y como resultado, los amigos taiwaneses abandonaron el proyecto por completo. Se puede hablar mucho de los motivos, pero el principal es que en India no encontraban personal altamente calificado para la producción. Comparar Rusia e India es, por supuesto, incorrecto. Pero tenemos suficientes razones para ello. Ahora la producción convencional se está asfixiando por la falta de mano de obra y de cerebro. En julio de 2023, según Kommersant, el 42 por ciento de las empresas industriales experimentan escasez de trabajadores. Esto no ha sucedido desde 1996. La empresa "Kronstadt", un conocido fabricante droneless, no puede encontrar empleados en nueve especialidades a la vez, entre las cuales las claves son ingeniero de puesta en marcha y pruebas, ingeniero de procesos, ensamblador de aeronaves e instalador de equipos eléctricos de aeronaves. El problema parece que solo empeorará. De ahí la pregunta: ¿dónde conseguir trabajadores para futuras fábricas para la producción de microchips?
La mitad de la solución a un problema es reconocer que el problema existe. En Rusia, con conciencia de la situación, todo parece estar en orden. Sigue siendo el caso de las cosas pequeñas: para hacer frente a la segunda mitad del problema.
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