متى ستتمكن روسيا من إنتاج رقائقها الإلكترونية الخاصة؟

رقائق الحرب الروسية الأوكرانية ليست شحيحة، ولكن ماذا عن الرقائق للصناعات المدنية؟

تصنيع الرقائق الإلكترونية – منافسة تكنولوجية عالمية.

تلعب الرقائق الإلكترونية دورًا محوريًا في الصناعات الحديثة، وقد تجلى ذلك بوضوح خلال جائحة كوفيد-19 الأخيرة. فبسبب نقص المكونات الإلكترونية، انخفض إنتاج السيارات العالمي بنسبة الربع في عام 2021، حيث كان مصنّعو الرقائق يركزون سابقًا على الأجهزة المنزلية وأجهزة الكمبيوتر والهواتف والمركبات الكهربائية.

بالنسبة للصناعات الروسية، كان نقص الرقائق الإلكترونية حادًا بشكل خاص في عام 2022، عندما امتنعت شركات تصنيع الرقائق الأجنبية تباعًا عن التوريد. وتوقف إنتاج السيارات الروسية لعدة أشهر بسبب نقص وحدات التحكم في نظام منع انغلاق المكابح (ABS) والوسائد الهوائية. تحسن الوضع نوعًا ما مع بدء إنتاج نظام ABS محليًا في مدينة كالوغا إيتيلما بموجب ترخيص من الصين. لكن الجزء الأكثر صعوبة في المنتج، وهو المعالج الإلكتروني لوحدة التحكم، متوفر بسهولة من الصين. يتطلب إنشاء نظام ABS محلي الصنع أكثر من عام واستثمارًا يتجاوز مليار دولار. تُجبر روسيا الآن على دفع هذا الثمن الباهظ لعقود من الإهمال. صناعة السيارات ليست سوى مثال واحد من بين سلاسل إنتاج لا حصر لها تُجبر روسيا على الاعتماد فيها على الرقائق والمكونات المستوردة.

يعتمد الاكتفاء الذاتي في صناعة الإلكترونيات الدقيقة على عوامل عديدة، داخلية وخارجية. ولا تقتصر القيود المفروضة على استيراد أشباه الموصلات عالية التقنية على روسيا فحسب، بل تشمل الصين أيضاً. فقد حظرت الولايات المتحدة الأمريكية على شركة ASM Lithography الهولندية، التي تُنتج أحدث آلات الطباعة الحجرية (آلات تصنيع الرقائق) في العالم، بيع منتجاتها إلى الصين. ومنذ أغسطس/آب 2022، أصدرت الولايات المتحدة قانون CHIPS (قانون توفير حوافز مفيدة لإنتاج أشباه الموصلات)، أو قانون حوافز إنتاج أشباه الموصلات. ويهدف هذا القانون بشكل أساسي إلى إعادة جزء من إنتاج الرقائق الدقيقة إلى الولايات المتحدة. وتُنتج الولايات المتحدة حالياً ما بين 70 و75% من أشباه موصلاتها في تايوان (الصين). ويخطط قانون CHIPS لاستثمار 52 مليار دولار في تطوير التصنيع في الولايات المتحدة، وأكثر من 24 مليار دولار في حوافز ضريبية ذات صلة.

علاوة على ذلك، تدرس الولايات المتحدة حظر تزويد روسيا والصين بمعالجات الرسومات المتقدمة من شركة إنفيديا، المستخدمة في تصنيع الحواسيب العملاقة. ووفقًا لحسابات الولايات المتحدة، سيؤدي ذلك إلى إبطاء تطوير تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي لدى هذين المنافسين. وفي مارس/آذار 2023، شدد قانون CHIPS القيود المفروضة على الصين، حيث صدر حظر على الاستثمارات في إنتاج الرقائق ذات البنية التي تقل أبعادها عن 28 نانومترًا في الصين. وردًا على ذلك، ولحماية الأمن القومي والمصالح، فرضت بكين ضوابط تصدير على الغاليوم والجرمانيوم، المستخدمين على نطاق واسع في صناعة الإلكترونيات الدقيقة، بدءًا من الأول من أغسطس/آب من هذا العام. وتنتج الصين حاليًا حوالي 80% من إنتاج العالم من الغاليوم و60% من إنتاجها من الجرمانيوم.

دروس مستفادة من الدول التي تسعى جاهدة لتحقيق الاكتفاء الذاتي في مجال الرقائق الإلكترونية.

في عام 2015، أعلنت الحكومة الصينية عن مبادرة "صنع في الصين 2025"، بهدف تلبية أكثر من 70% من احتياجات البلاد من أشباه الموصلات محلياً بحلول عام 2025. إلا أنه بحلول عام 2022، انخفض هذا الرقم إلى 16% فقط. وقد فشل المشروع رغم أن الصين كانت تتمتع بوضع أفضل بكثير من روسيا حالياً.

حتى بالنسبة للهند، وهي دولة تتمتع بمستوى عالٍ نسبيًا في تكنولوجيا المعلومات، يُعدّ تطوير تقنية رقائقها الخاصة تحديًا كبيرًا. ولتنظيم إنتاج الرقائق محليًا، دعت الهند شركة فوكسكون التايوانية (الصينية). في البداية، كان هدفهم هو الوصول إلى معيار تصنيع رقائق بدقة 28 نانومتر، ثم خفضوه لاحقًا إلى 40 نانومتر، ولكن في نهاية المطاف، انسحبت تايوان (الصينية) من المشروع. ويمكن ذكر أسباب عديدة لذلك، ولكن السبب الرئيسي هو عدم القدرة على إيجاد فريق تقني ذي مهارات عالية في الهند للتصنيع.

لا تنوي روسيا البقاء خارج حرب الرقائق الإلكترونية العالمية، وإن كان ذلك متأخراً بعض الشيء. حالياً، تستطيع روسيا إنتاج رقائق بتقنية 65 نانومتر على الأقل أو أعلى، بينما أتقنت شركة TSMC التايوانية (الصينية) تقنية 5 نانومتر.

أحد الأسئلة التي تُطرح في الصراع الروسي الأوكراني الحالي هو: لماذا تستطيع روسيا إطلاق الصواريخ والأسلحة الأخرى بهذا الشكل المتواصل؟ والجواب هو أن رقائق الصواريخ والمعدات العسكرية الأخرى تُصنّع بتقنية 100-150 نانومتر، وهي تقنية تستطيع روسيا إنتاجها بشكل استباقي. وتصنع روسيا رقائق 65 نانومتر حصريًا باستخدام معدات مستوردة بموجب ترخيص، مثل رقائق نيكون وASM Lithography المستعملة.

فيما يتعلق بمشاريع إنتاج رقائق الإلكترونيات الاستهلاكية، اتخذت روسيا بعض الخطوات الأولية. يجري حاليًا إنشاء مصنع لتصنيع رقائق بتقنية 28 نانومتر في زيلينوغراد، وقد حصلت شركة ميكرون على قرض بقيمة 7 مليارات روبل (حوالي 100 مليون دولار أمريكي) لتوسيع الإنتاج. بالإضافة إلى ذلك، يعمل مركز زيلينوغراد لتقنية النانو على تطوير عقد بقيمة 5.7 مليار روبل (70 مليون دولار أمريكي) لتصنيع آلة طباعة ضوئية بتقنية 130 نانومتر. وقد خُصص ما يقرب من مليار روبل للمركز لتصنيع آلة طباعة ضوئية بتقنية 350 نانومتر. من الواضح أن هذه التقنية قديمة، ولكنها تُنتج محليًا بالكامل. كما خُصص 5 مليارات روبل لإنشاء شبكة من مواقع الاختبار لإنتاج الرقائق المطورة، مثل معهد موسكو للتكنولوجيا الإلكترونية، وسانت بطرسبرغ، ومدن روسية أخرى.

لكن المال ليس كل شيء. لا تقتصر صعوبات برنامج الاكتفاء الذاتي في مجال تصنيع الرقائق الإلكترونية على تعقيد المنتج فحسب، بل هناك مشاكل أخرى أيضًا. أولها نقص المهندسين. يمكن تخصيص مئات المليارات من الروبلات للبرامج ذات الأولوية، لكن من المستحيل العثور على متخصصين ذوي كفاءة عالية. يتطلب إنتاج أشباه موصلات عالمية المستوى جهود مئات، إن لم يكن آلاف، المهندسين والعلماء. وليس من معهد واحد أو شركة تصميم واحدة، بل من شركات بأكملها. وفقًا لصحيفة كوميرسانت، في يوليو 2023، واجهت 42% من المنشآت الصناعية الروسية نقصًا في العمالة. لم تتمكن شركة كرونشتات، وهي شركة تصنيع طائرات بدون طيار معروفة، من العثور على عمال في تسعة تخصصات في وقت واحد، بما في ذلك كوادر أساسية مثل مهندسي التشغيل والاختبار، ومهندسي العمليات، وفنيي تجميع الطائرات، وفنيي تركيب المعدات الكهربائية للطائرات. قد تتفاقم هذه المشكلة الآن. لذا، السؤال هو: من أين سنجد العمال لمصانع تصنيع الرقائق الإلكترونية في المستقبل؟

ثم يأتي التحدي المتمثل في نقل نتائج المختبر إلى الإنتاج الضخم. فعلى سبيل المثال، حقق معهد فيزياء البنية المجهرية التابع للأكاديمية الروسية للعلوم نجاحًا كبيرًا في أبحاث آلات الطباعة الحجرية بالأشعة فوق البنفسجية القصوى (EUV). هذه آلات حديثة تعمل بالأشعة السينية، وقادرة على تصنيع رقائق ذات بنية لا تتجاوز 10 نانومتر. في عام 2019، صرّح كبير خبراء المعهد، الأكاديمي الفخري نيكولاي سالاشينكو، بأن روسيا تُجري أبحاثًا لتطوير آلة طباعة حجرية أرخص بعشر مرات من المعدات الأجنبية الحالية، وأعرب عن أمله في إتقان هذه الآلة في غضون خمس إلى ست سنوات. ستكون هذه الآلة منتظرة بشدة لإنتاج رقائق متناهية الصغر، وقادرة على الإنتاج على نطاق صغير.

إنه مشروع طموح، لكن في الواقع، وبعد مرور ما يقارب خمس سنوات، لا تزال الأخبار غائبة عن تحقيق أي تقدم ملموس في تكنولوجيا الطباعة الحجرية. فحتى لو تمكن العلماء من ابتكار نموذج أولي، سيظلون بحاجة إلى تطوير عملية إنتاج ثم بناء مصنع. نظرياً، كان بإمكان روسيا تطوير نموذج أولي مثالي لطابعة حجرية، يتفوق على أي منتج من نيكون وASM Lithography، لكنها فشلت في الإنتاج على نطاق واسع. لم يكن هذا الأمر نادراً خلال الحقبة السوفيتية، ولا يزال يمثل مشكلة حتى اليوم.

مصدر