 |
การผลิตชิป – การแข่งขันด้านเทคโนโลยีระดับโลก
สำหรับอุตสาหกรรมสมัยใหม่ชิปมีบทบาทสำคัญมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ได้รับการพิสูจน์อย่างชัดเจนในช่วงการระบาดของโควิด-19 เมื่อเร็ว ๆ นี้ เนื่องจากขาดแคลนส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ การผลิตรถยนต์ทั่วโลกจึงลดลงหนึ่งในสี่ในปี 2021 เนื่องจากก่อนหน้านี้ผู้ผลิตชิปเน้นไปที่เครื่องใช้ในบ้าน คอมพิวเตอร์ โทรศัพท์ และรถยนต์ไฟฟ้า
สำหรับอุตสาหกรรมของรัสเซีย การขาดแคลนชิปจะรุนแรงเป็นพิเศษในปี 2022 เมื่อผู้ผลิตชิปต่างชาติจะปฏิเสธที่จะจัดหาชิปให้ทีละราย การผลิตยานยนต์ของรัสเซียหยุดชะงักมาหลายเดือนเนื่องจากขาดแคลนชุดควบคุม ABS (ระบบเบรกป้องกันล้อล็อก) และถุงลมนิรภัย สถานการณ์ดีขึ้นบ้างด้วยการเปิดตัวการผลิต ABS ในประเทศในเมือง Kaluga Itelma ภายใต้ใบอนุญาตของจีน แต่ส่วนที่ยากที่สุดของผลิตภัณฑ์ ซึ่งก็คือสมองอิเล็กทรอนิกส์ของตัวควบคุมนั้นถูกผลิตล่วงหน้าจากประเทศจีน การสร้าง ABS ของตัวเองต้องใช้เวลามากกว่า 1 ปีและเงินลงทุนมากกว่าหนึ่งพันล้านดอลลาร์ รัสเซียถูกบังคับให้จ่ายราคาสำหรับความลืมเลือนที่ยาวนานหลายทศวรรษ อุตสาหกรรมรถยนต์เป็นเพียงตัวอย่างหนึ่งของห่วงโซ่การผลิตมากมายที่รัสเซียถูกบังคับให้ใช้ชิปและส่วนประกอบที่นำเข้า
ความเป็นอิสระของอุตสาหกรรมไมโครอิเล็กทรอนิกส์ขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการทั้งภายในและภายนอก ข้อจำกัดในการนำเข้าเซมิคอนดักเตอร์ไฮเทคไม่ได้มุ่งเป้าไปที่เฉพาะรัสเซียเท่านั้น แต่ยังรวมถึงจีนด้วย บริษัท ASM Lithography ของเนเธอร์แลนด์ซึ่งผลิตเครื่องจักรลิโธกราฟี (ผลิตชิป) ที่ทันสมัยที่สุดในโลก ถูกสหรัฐห้ามจำหน่ายผลิตภัณฑ์ของตนไปยังจีน ตั้งแต่เดือนสิงหาคม พ.ศ. 2565 สหรัฐอเมริกามีกฎหมาย CHIPS (กฎหมายสร้างแรงจูงใจที่เป็นประโยชน์ในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์) หรือกฎหมายกระตุ้นการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ เป้าหมายหลักคือการย้ายการผลิตไมโครชิปบางส่วนกลับไปยังสหรัฐอเมริกา ปัจจุบันสหรัฐอเมริกาผลิตเซมิคอนดักเตอร์ในไต้หวัน (จีน) ประมาณ 70-75% พระราชบัญญัติ CHIPS มีแผนที่จะลงทุน 52,000 ล้านดอลลาร์ในด้านการพัฒนาการผลิตของสหรัฐอเมริกา และมากกว่า 24,000 ล้านดอลลาร์ในด้านแรงจูงใจทางภาษีที่เกี่ยวข้อง
นอกจากนี้ สหรัฐฯ กำลังพิจารณาห้ามจัดหาหน่วยประมวลผลกราฟิกขั้นสูงจาก Nvidia ของสหรัฐฯ ให้กับรัสเซียและจีน ซึ่งใช้สร้างซูเปอร์คอมพิวเตอร์ ตามการคำนวณของสหรัฐฯ อาจทำให้การพัฒนาเทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์ของคู่แข่งทั้งสองนี้ล่าช้าลง ในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2566 กฎหมาย CHIPS จะเข้มงวดกับจีนมากยิ่งขึ้น ประเทศจีนมีคำสั่งห้ามการลงทุนด้านการผลิตชิปที่มีโครงสร้างเชื่อมต่อขนาดเล็กกว่า 28 นาโนเมตร เพื่อเป็นการตอบสนองและปกป้องความมั่นคงของชาติและผลประโยชน์ ปักกิ่งได้กำหนดมาตรการควบคุมการส่งออกโลหะแกลเลียมและเจอร์เมเนียม ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตไมโครอิเล็กทรอนิกส์ เริ่มตั้งแต่วันที่ 1 สิงหาคมปีนี้ ในปัจจุบันจีนผลิตแกลเลียมประมาณร้อยละ 80 ของโลก และเจอร์เมเนียมร้อยละ 60 ของโลก
 |
บทเรียนจากประเทศต่างๆ ที่พยายามจะพึ่งตนเองด้านชิป
ในปีพ.ศ. 2558 รัฐบาลจีนได้ประกาศแนวคิด “Made in China 2025” ซึ่งภายในปี พ.ศ. 2568 จีนจะสามารถตอบสนองความต้องการเซมิคอนดักเตอร์ภายในประเทศได้มากกว่า 70% แต่ภายในปี 2022 ตัวเลขดังกล่าวจะเหลือเพียง 16% เท่านั้น โครงการนี้ไม่ประสบความสำเร็จ แม้ว่าจีนจะอยู่ใน "สถานะ" ที่ดีกว่ารัสเซียในขณะนี้ก็ตาม
สำหรับอินเดียซึ่งเป็นประเทศที่มีเทคโนโลยีสารสนเทศในระดับสูงพอสมควร การวางแผนสร้างเทคโนโลยีชิปของตัวเองก็เป็นเรื่องยากมากเช่นกัน เพื่อจัดระเบียบการผลิตไมโครชิปภายในประเทศ อินเดียจึงได้เชิญ Foxconn ของไต้หวัน (จีน) ในตอนแรกพวกเขามุ่งเป้าไปที่กระบวนการผลิตชิปขนาด 28 นาโนเมตร แต่ต่อมาได้ลดลงเหลือ 40 นาโนเมตร แต่ผลก็คือ ไต้หวัน (จีน) ได้ถอนตัวออกจากโครงการนี้ อาจมีสาเหตุหลายประการ แต่เหตุผลหลักคือในอินเดียไม่สามารถหาทีมงานด้านเทคนิคที่มีทักษะสูงในการผลิตได้
รัสเซียไม่มีความตั้งใจที่จะอยู่ห่างจากสงครามชิปโลก แม้ว่าจะสายไปแล้วก็ตาม ในปัจจุบัน รัสเซียสามารถผลิตชิปที่มีโครงสร้างการเชื่อมต่ออย่างน้อย 65 นาโนเมตรหรือสูงกว่าได้ ขณะที่ TSMC ของไต้หวัน (จีน) เชี่ยวชาญด้าน 5 นาโนเมตรแล้ว
คำถามหนึ่งที่เกิดขึ้นในความขัดแย้งระหว่างรัสเซียและยูเครนในปัจจุบันก็คือ เหตุใดรัสเซียจึงสามารถยิงขีปนาวุธและอาวุธอื่นๆ ได้ไม่สิ้นสุด คำตอบก็คือชิปสำหรับขีปนาวุธและอุปกรณ์ทางการทหารอื่นๆ สามารถสร้างได้ด้วยสายเชื่อมต่อขนาด 100-150 นาโนเมตร ซึ่งรัสเซียสามารถควบคุมได้ รัสเซียผลิตชิปขนาด 65 นาโนเมตรโดยใช้เฉพาะอุปกรณ์นำเข้าที่มีใบอนุญาตก่อนหน้านี้ซึ่งใช้โดย Nikon และ ASM Lithography
ในส่วนของโครงการผลิตชิปสำหรับพลเรือน รัสเซียได้เริ่มดำเนินการบางอย่างเป็นขั้นแรกแล้ว โรงงานผลิตชิปเชื่อมต่อขนาด 28 นาโนเมตรกำลังอยู่ระหว่างการก่อสร้างในเซเลโนกราด และ Mikron ได้รับเงินกู้ 7 พันล้านรูเบิล (ประมาณ 100 ล้านดอลลาร์) เพื่อขยายการผลิต นอกจากนี้ ศูนย์นาโนเทคโนโลยี Zelenograd ยังอยู่ในระหว่างการพัฒนาประกวดราคา 5.7 พันล้านดอลลาร์ (70 ล้านดอลลาร์) สำหรับเครื่องพิมพ์หินขนาด 130 นาโนเมตร มีการจัดสรรเงินเกือบหนึ่งพันล้านรูเบิลให้กับศูนย์เพื่อสร้างเครื่องจักรที่มีโครงสร้างเชื่อมต่อ 350 นาโนเมตร แม้ว่าเทคโนโลยีนี้จะเก่าแล้วแต่ก็ผลิตในประเทศทั้งหมด มีการจัดสรรเงินห้าพันล้านรูเบิลเพื่อสร้างเครือข่ายสถานที่ทดสอบสำหรับการผลิตชิปที่พัฒนาขึ้น เช่น ที่สถาบันเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์มอสโกในเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก เซนต์ปีเตอร์สเบิร์กและเมืองอื่นๆของรัสเซีย
แต่เงินก็ไม่ใช่ทุกอย่าง ความยากลำบากที่โปรแกรมการควบคุมชิปต้องเผชิญไม่ได้จำกัดอยู่เพียงความซับซ้อนของผลิตภัณฑ์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงปัญหาด้านอื่นๆ ด้วย ประการแรกคือการขาดแคลนบุคลากรด้านวิศวกรรม เงินนับแสนล้านรูเบิลอาจถูกจัดสรรให้กับโครงการที่มีความสำคัญ แต่ไม่สามารถหาผู้เชี่ยวชาญที่มีคุณสมบัติสูงได้ การสร้างเซมิคอนดักเตอร์ระดับโลกต้องอาศัยความพยายามของวิศวกรและนักวิทยาศาสตร์หลายร้อยหรืออาจถึงหลายพันคน และไม่ใช่จากสถาบันหรือบริษัทออกแบบแห่งใดแห่งหนึ่ง แต่มาจากทั้งองค์กร ตามรายงานของหนังสือพิมพ์ Kommersant ในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2566 สถานประกอบการอุตสาหกรรมของรัสเซีย 42% ประสบปัญหาขาดแคลนแรงงาน บริษัท Kronstadt ซึ่งเป็นผู้ผลิตโดรนชื่อดัง ไม่สามารถหาคนงานใน 9 สาขาเฉพาะทางได้ในเวลาเดียวกัน โดยสาขาหลักๆ ได้แก่ วิศวกรทดสอบและปฏิบัติการ วิศวกรกระบวนการ ช่างประกอบเครื่องบิน และผู้ติดตั้งอุปกรณ์ไฟฟ้าของเครื่องบิน ปัญหานี้อาจแย่ลงยิ่งขึ้นไปอีก คำถามก็คือจะหาคนงานสำหรับโรงงานผลิตไมโครชิปในอนาคตได้จากที่ไหน
ปัญหาต่อไปคือการถ่ายโอนผลลัพธ์จากห้องทดลองไปสู่การผลิตจำนวนมาก ตัวอย่างเช่น สถาบันฟิสิกส์โครงสร้างจุลภาคของสถาบันวิทยาศาสตร์รัสเซียได้ทำการวิจัยเกี่ยวกับการพิมพ์หิน EUV อย่างประสบความสำเร็จมาเป็นเวลานาน นี่คือเครื่องจักรสมัยใหม่ที่ทำงานด้วยรังสีเอกซ์และสามารถผลิตชิปที่มีโครงสร้าง 10 นาโนเมตรหรือน้อยกว่าได้ ในปี 2019 ผู้เชี่ยวชาญหลักของสถาบันซึ่งเป็นนักวิชาการกิตติมศักดิ์ Nikolai Salashchenko กล่าวว่ารัสเซียกำลังพัฒนาเครื่องพิมพ์หินซึ่งจะมีราคาถูกกว่าเครื่องต่างประเทศที่มีอยู่ถึง 10 เท่า และหวังว่าเครื่องดังกล่าวจะสามารถสร้างเสร็จภายใน 5 ถึง 6 ปี จะเป็นเครื่องจักรที่ได้รับการรอคอยอย่างมากสำหรับการสร้างชิปขนาดเล็กและสามารถผลิตได้ในขนาดเล็ก
แม้จะทะเยอทะยานมาก แต่ในความเป็นจริง หลังจากผ่านไปเกือบห้าปี ก็ยังไม่มีข่าวคราวใดๆ เกี่ยวกับความก้าวหน้าในเทคโนโลยีการพิมพ์หินเลย แม้ว่านักวิทยาศาสตร์จะสร้างอุปกรณ์ต้นแบบนี้ขึ้นมา แต่พวกเขาก็ยังต้องสร้างกระบวนการผลิตและสร้างโรงงานต่อไป ในทางทฤษฎี รัสเซียสามารถพัฒนาต้นแบบเครื่องพิมพ์หินที่สมบูรณ์แบบได้ดีกว่าเครื่องจักรใดๆ ที่ Nikon และ ASM Lithography สามารถผลิตได้ แต่จะล้มเหลวในการผลิตจำนวนมาก นี่ไม่ใช่เรื่องแปลกในสมัยสหภาพโซเวียต และยังคงเป็นปัญหาในปัจจุบัน
แหล่งที่มา
การแสดงความคิดเห็น (0)