Wann wird Russland in der Lage sein, bei der Chipproduktion autark zu werden?

An Chips für militärische Operationen mangelt es nicht, aber die Herstellung von Chips für den zivilen und industriellen Gebrauch ist für Russland ein schwieriges Problem.

Chipherstellung – globaler Technologiewettbewerb

Für die moderne Industrie spielen Chips eine sehr wichtige Rolle. Dies wurde insbesondere während der jüngsten Covid-19-Pandemie deutlich gezeigt. Aufgrund eines Mangels an elektronischen Komponenten ging die weltweite Autoproduktion im Jahr 2021 um ein Viertel zurück, da sich die Chiphersteller zuvor auf Haushaltsgeräte, Computer, Telefone und Elektrofahrzeuge konzentrierten.

Für die russische Industrie wird der Chipmangel im Jahr 2022 besonders akut sein, wenn ein ausländischer Chiphersteller nach dem anderen seine Lieferungen verweigern wird. Aufgrund eines Mangels an ABS-Steuergeräten (Antiblockiersystem) und Airbags ruht die russische Autoproduktion seit mehreren Monaten. Die Situation verbesserte sich etwas mit der Aufnahme der inländischen ABS-Produktion in der Stadt Kaluga Itelma unter chinesischer Lizenz. Aber der schwierigste Teil des Produkts, das elektronische Gehirn des Controllers, wird vorgefertigt in China geliefert. Die Entwicklung eines eigenen ABS würde mehr als ein Jahr und Investitionen von über einer Milliarde Dollar erfordern. Russland ist nun gezwungen, einen solchen Preis für sein jahrzehntelanges Vergessen zu zahlen. Die Autoindustrie ist nur ein Beispiel von unzähligen Produktionsketten, in denen Russland gezwungen ist, importierte Chips und Komponenten zu verwenden.

Die Autonomie der Mikroelektronikindustrie hängt von vielen internen und externen Faktoren ab. Beschränkungen beim Import von Hochtechnologie-Halbleitern richten sich nicht nur gegen Russland, sondern auch gegen China. Dem niederländischen Unternehmen ASM Lithography, das die weltweit modernsten Lithografiemaschinen (zur Chipherstellung) herstellt, wurde von den USA der Verkauf seiner Produkte nach China verboten. Seit August 2022 gibt es in den USA den CHIPS Act (Creating Helpful Incentives to Produce Semiconductors Act) bzw. den Semiconductor Manufacturing Stimulus Act. Das Hauptziel besteht darin, einen Teil der Mikrochipproduktion zurück in die USA zu verlagern. Derzeit werden 70–75 % der Halbleiter in Taiwan (China) produziert. Der CHIPS Act sieht Investitionen in Höhe von 52 Milliarden US-Dollar in die Entwicklung der US-amerikanischen Fertigungsindustrie sowie über 24 Milliarden US-Dollar in entsprechende Steueranreize vor.

Darüber hinaus erwägen die USA ein Lieferverbot für hochentwickelte Grafikprozessoren des US-Konzerns Nvidia, die zum Bau von Supercomputern verwendet werden, an Russland und China. Laut US-Berechnungen wird dies die Entwicklung der künstlichen Intelligenz-Technologie dieser beiden Rivalen verlangsamen. Im März 2023 werden mit dem CHIPS Act noch strengere Auflagen für China erlassen. In China wurde ein Verbot für Investitionen in die Produktion von Chips mit Verbindungsstrukturen kleiner als 28 Nanometer verhängt. Als Reaktion darauf und zum Schutz der nationalen Sicherheit und Interessen hat Peking ab dem 1. August dieses Jahres Exportkontrollen für die Metalle Gallium und Germanium verhängt, die in der Mikroelektronikproduktion weit verbreitet sind. China produziert derzeit etwa 80 % des weltweiten Galliums und 60 % des Germaniums.

Lehren aus Ländern, die versuchen, chipautark zu werden

Im Jahr 2015 kündigte die chinesische Regierung das Konzept „Made in China 2025“ an, wonach das Land bis 2025 mehr als 70 % seines inländischen Bedarfs an Halbleitern decken wird. Doch im Jahr 2022 liegt diese Zahl nur noch bei 16 %. Das Projekt war nicht erfolgreich, obwohl China sich derzeit in einer viel günstigeren „Position“ befindet als Russland.

Für Indien, ein Land mit einem relativ hohen Niveau in der Informationstechnologie, ist es zudem sehr schwierig, den Aufbau einer eigenen Chip-Technologie zu planen. Um die inländische Mikrochipproduktion zu organisieren, lud Indien Foxconn aus Taiwan (China) ein. Ursprünglich war ein 28-nm-Chipherstellungsprozess geplant, der später auf 40 nm gesenkt werden sollte. Taiwan (China) stieg daraufhin jedoch aus dem Projekt aus. Dafür kann es viele Gründe geben, der Hauptgrund besteht jedoch darin, dass es in Indien nicht möglich ist, hochqualifizierte technische Teams für die Fertigung zu finden.

Russland hat nicht die Absicht, sich aus dem weltweiten Chipkrieg herauszuhalten, wenn auch mit ziemlicher Verspätung. Derzeit kann Russland Chips mit einer Verbindungsstruktur von mindestens 65 nm oder höher herstellen, während Taiwans TSMC (China) 5 nm beherrscht.

Im gegenwärtigen Konflikt zwischen Russland und der Ukraine stellt sich die Frage, warum Russland so ununterbrochen Raketen und andere Waffen abfeuern kann. Die Antwort ist, dass Chips für Raketen und andere militärische Ausrüstung mit einer 100-150 nm-Verbindung gebaut werden können, was Russland beherrschen kann. Russland produziert 65-nm-Chips ausschließlich auf zuvor lizenzierten importierten Geräten, die von Nikon und ASM Lithography verwendet werden.

Was Projekte zur zivilen Chipproduktion angeht, hat Russland einige erste Schritte unternommen. In Selenograd wird derzeit eine Fabrik für 28-Nanometer-Verbindungschips gebaut und Mikron hat zur Ausweitung der Produktion ein Darlehen in Höhe von 7 Milliarden Rubel (rund 100 Millionen Dollar) erhalten. Darüber hinaus bereitet das Zelenograd Nanotechnology Center eine Ausschreibung im Wert von 5,7 Milliarden US-Dollar (70 Millionen US-Dollar) für eine 130-nm-Lithografiemaschine vor. Für die Entwicklung einer Maschine mit einer 350-nm-Verbindungsstruktur wurden dem Zentrum fast eine Milliarde Rubel zugewiesen. Die Technologie ist offensichtlich alt, aber sie werden vollständig im Inland hergestellt. Fünf Milliarden Rubel sind für den Aufbau eines Netzwerks von Teststandorten für die Herstellung entwickelter Chips vorgesehen, beispielsweise am Moskauer Institut für Elektronische Technologie in St. Petersburg und anderen Städten Russlands.

Aber Geld ist nicht alles. Die Schwierigkeiten des Chip-Autonomieprogramms beschränken sich nicht nur auf die Produktkomplexität, es gibt auch andere Probleme. Erstens gibt es einen Mangel an technischem Personal. Hunderte Milliarden Rubel können für vorrangige Programme bereitgestellt werden, hochqualifizierte Fachkräfte lassen sich jedoch nicht finden. Die Entwicklung erstklassiger Halbleiter erfordert den Einsatz Hunderter, wenn nicht Tausender Ingenieure und Wissenschaftler. Und zwar nicht von einem einzigen Institut oder einer Designfirma, sondern von einem ganzen Konzern. Der Zeitung Kommersant zufolge herrschte im Juli 2023 in 42 % der russischen Industriebetriebe ein Mangel an Arbeitskräften. Das Unternehmen Kronstadt, ein berühmter Drohnenhersteller, konnte in neun Fachgebieten nicht gleichzeitig Arbeitskräfte finden. Die wichtigsten waren Test- und Betriebsingenieure, Prozessingenieure, Flugzeugmonteure und Installateure für elektrische Flugzeugausrüstung. Dieses Problem könnte sich jetzt noch verschärfen. Die Frage ist also, woher man die Arbeitskräfte für die Mikrochipfabriken der Zukunft bekommt.

Als nächstes stellt sich das Problem der Übertragung der Ergebnisse aus dem Labor auf die Massenproduktion. Beispielsweise wird am Institut für Mikrostrukturphysik der Russischen Akademie der Wissenschaften schon seit längerem recht erfolgreich auf dem Gebiet der EUV-Lithographie geforscht. Dabei handelt es sich um moderne Maschinen, die mit Röntgenstrahlen arbeiten und in der Lage sind, Chips mit Strukturen von 10 nm oder weniger herzustellen. Im Jahr 2019 erklärte der Chefexperte des Instituts, der Ehrenakademiker Nikolai Salaschtschenko, dass in Russland an einer Lithografiemaschine gearbeitet werde, die zehnmal billiger als bestehende ausländische Geräte sein solle, und hoffte, dass die Maschine in fünf bis sechs Jahren fertiggestellt werden könne. Es handelt sich um eine mit Spannung erwartete Maschine zur Erzeugung mikroskopischer Chips, die im kleinen Maßstab hergestellt werden kann.

Das war zwar ein ehrgeiziges Vorhaben, doch tatsächlich gab es nach fast fünf Jahren immer noch keine Neuigkeiten über einen Durchbruch in der Lithographietechnologie. Selbst wenn Wissenschaftler diesen Prototyp erstellen, müssen sie noch den Herstellungsprozess und anschließend eine Fabrik aufbauen. Theoretisch könnte Russland einen perfekten Prototyp einer Lithografiemaschine entwickeln, besser als alles, was Nikon und ASM Lithography herstellen könnten, doch die Massenproduktion würde scheitern. Dies war zu Sowjetzeiten keine Seltenheit und stellt auch heute noch ein Problem dar.

Quelle: https://baoquocte.vn/den-khi-nao-nga-co-the-tu-chu-trong-hoat-dong-san-xuat-chip-238643.html