ロシアがチップの自給自足を実現できるのはいつになるでしょうか?

ロシア・ウクライナ戦争用のチップは不足していないが、民間産業用のチップはどうだろうか？

チップ製造 – 世界的な技術競争

現代の産業にとって、チップは非常に重要な役割を果たしています。特に、最近の新型コロナウイルス感染症のパンデミックでそれが明確に実証されました。電子部品の不足により、半導体メーカーはこれまで家電製品、コンピューター、電話、電気自動車に重点を置いていたが、2021年の世界の自動車生産は4分の1減少した。

ロシアの産業界にとって、外国の半導体メーカーが次々と供給を拒否する2022年には、半導体不足が特に深刻化するだろう。ロシアの自動車生産は、ABS（アンチロックブレーキシステム）制御ユニットとエアバッグの不足により、数か月間停滞している。カルーガ・イテルマ市で中国のライセンスに基づいて国内ABS生産が開始されたことで、状況はいくらか改善した。しかし、製品の最も難しい部分であるコントローラーの電子頭脳は、中国で既製品化されている。独自のABSを構築するには1年以上の期間と10億ドル以上の投資が必要となる。ロシアは今、数十年にわたる忘却の代償として、そのような代償を払わざるを得なくなっている。自動車産業は、ロシアが輸入チップや部品の使用を余儀なくされている無数の生産チェーンの一例に過ぎない。

マイクロエレクトロニクス業界の自立性は、内部および外部の多くの要因に依存します。ハイテク半導体の輸入制限はロシアだけでなく中国も対象としている。世界最先端のリソグラフィー（半導体製造）装置を製造するオランダの企業ASM Lithographyは、米国により中国への製品販売を禁止された。 2022年8月以来、米国ではCHIPS法（半導体生産への有益なインセンティブの創出法）または半導体製造刺激法が施行されています。主な目標は、マイクロチップ生産の一部を米国に戻すことです。現在、米国は半導体の70～75%を台湾（中国）で生産しています。 CHIPS法は、米国の製造業の発展に520億ドル、関連する税制優遇措置に240億ドル以上を投資することを計画している。

さらに、米国は、スーパーコンピューターの製造に使われる米国エヌビディア社の高度なグラフィックプロセッサーのロシアと中国への供給を禁止することを検討している。米国の計算によれば、これによりライバル2社の人工知能技術の発展が鈍化するだろう。 2023年3月には、CHIPS法によって中国に対する規制がさらに強化される。中国では、28ナノメートル未満の相互接続構造を持つチップの生産への投資が禁止された。これに対応し、国家の安全と利益を守るため、北京は今年8月1日からマイクロエレクトロニクス生産に広く使用されている金属ガリウムとゲルマニウムの輸出規制を実施した。中国は現在、世界のガリウムの約80％とゲルマニウムの約60％を生産している。

チップ自給自足を目指す国々からの教訓

中国政府は2015年に「中国製造2025」の構想を発表し、それによれば2025年までに国内の半導体需要の70%以上を満たすことになる。しかし、2022年までにその数はわずか16％になります。中国は現在ロシアよりもはるかに有利な「立場」にあるにもかかわらず、このプロジェクトは成功していない。

かなり高度な情報技術を有する国であるインドにとって、独自のチップ技術を構築する計画を立てることも非常に困難です。インドは国内のマイクロチップ生産を組織するために、台湾（中国）のフォックスコンを招待した。当初は28nmのチップ製造プロセスを目指し、後に40nmまで下げたが、その結果台湾（中国）がプロジェクトから撤退した。理由はいろいろ考えられますが、主な理由はインドでは製造業に高度なスキルを持つ技術チームを見つけることができないことです。

ロシアは、かなり遅れているとはいえ、世界の半導体戦争から手を引こうとはしていない。現在、ロシアは少なくとも65nm以上の接続構造のチップを生産でき、台湾のTSMC（中国）は5nmを習得している。

現在のロシアとウクライナの紛争で生じる疑問の一つは、なぜロシアはミサイルやその他の兵器をこれほど際限なく発射できるのかということだ。答えは、ミサイルやその他の軍事装備用のチップは100～150nmの相互接続で製造でき、ロシアはそれを使いこなせるということだ。ロシアは、ニコンとASM Lithographyが使用する、以前にライセンスを受けた輸入装置のみを使用して65nmチップを生産している。

民生用チップ生産プロジェクトに関しては、ロシアはいくつかの第一歩を踏み出した。ゼレノグラードでは28ナノメートル相互接続チップ工場が建設中で、ミクロン社は生産拡大のため70億ルーブル（約1億ドル）の融資を受けている。さらに、ゼレノグラード・ナノテクノロジーセンターは、130nmリソグラフィー装置に対して57億ドル（7,000万ドル）の入札を計画している。 350 nmの相互接続構造を備えたマシンを作成するために、センターには約10億ルーブルが割り当てられました。技術は明らかに古いですが、完全に国産です。モスクワ電子技術研究所やサンクトペテルブルク、ロシアの他の都市などにある開発されたチップの製造のための試験施設のネットワークを構築するために、50億ルーブルが割り当てられている。

しかし、お金がすべてではありません。チップ自律プログラムが直面している困難は、製品の複雑さだけでなく、他の問題にも及びます。まず第一に、エンジニアリングスタッフの不足です。優先プログラムに数千億ルーブルを割り当てることはできるが、高度な資格を持つ専門家は見つからない。世界クラスの半導体を開発するには、数百人、場合によっては数千人のエンジニアや科学者の努力が必要です。そして、それは一つの研究所や一つのデザイン会社からではなく、企業全体からのものなのです。コメルサント紙によると、2023年7月時点でロシアの工業施設の42％が労働者不足に直面した。有名なドローン製造会社であるクロンシュタット社は、テストおよび運用エンジニア、プロセスエンジニア、航空機組立工、航空機電気機器設置工など、9つの専門分野の労働者を同時に見つけることができませんでした。この問題は今後さらに悪化する可能性があります。そこで問題となるのは、将来のマイクロチップ工場の労働者をどこから調達するかだ。

次に、研究室での結果を大量生産に移すという問題が発生します。たとえば、ロシア科学アカデミーの微細構造物理学研究所は、長年にわたり EUV リソグラフィーの研究にかなり成功してきました。これらは、X 線で動作し、10 nm 以下の構造を持つチップを製造できる最新のマシンです。 2019年、同研究所の主任専門家で名誉会員のニコライ・サラシチェンコ氏は、ロシアは既存の外国製装置よりも10倍安価なリソグラフィー装置の開発に取り組んでおり、5～6年で完成することを期待していると述べた。これは、微小チップを作成するための待望のマシンであり、小規模で製造できます。

それは野心的な計画でしたが、実際には、5年近く経ってもリソグラフィー技術の進歩に関するニュースはまだありませんでした。科学者がこの試作装置を作成したとしても、製造プロセスを構築し、工場を建設する必要があります。理論上は、ロシアはニコンやASMリソグラフィーが製造できるものよりも優れた完璧なプロトタイプのリソグラフィー機を開発できるが、大量生産には失敗するだろう。これはソビエト時代には珍しいことではなかったが、今日でもまだ問題となっている。

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