11 мая 2022 г.

Если рассматривать полупроводниковую индустрию (внутри отдельно взятой страны) сферической и в вакууме, нет никаких сомнений, что рано или поздно выйти на нынешний мировой уровень производства СБИС вполне реально. Да, это займёт много времени, потребует огромных инвестиций (причём не только в «железо» и ПО, — потребуется ещё вырастить соответствующих специалистов), — но в итоге получится. Всё, что создано одним человеком или коллективом, может быть воспроизведено другим, — вопрос лишь в цене и сроках.

Страсти по неону

Однако Россия в вакууме как раз не находится: более того, весь мир вокруг нас сегодня испытывает серьёзные пертурбации. В условиях полной изоляции нам бы действительно пришлось очень и очень туго: без современной вычислительной техники обеспечить здоровую экономическую автаркию в современных условиях вряд ли удастся. СССР в своё время сумел вполне на равных состязаться с капиталистическим блоком, — но о полной изоляции тогда речь как раз не шла.

Позитивный для России момент заключается в том, что вывод её за рамки глобальной системы разделения труда — именно в полупроводниковой отрасли — не замедлит аукнуться оставшимся внутри этих рамок. Речь идёт прежде всего о поставках неона; благородного газа, который получается как побочный продукт на масштабных металлургических производствах и после должной очистки находит применение (в качестве буферной среды) в лазерных установках, используемые для литографирования СБИС на кремниевых пластинах. Нет неона — не работают должным образом сверхкоротковолновые лазеры — нет чипов; всё достаточно просто.

Как уже отмечалось, около половины всего производимого в мире неона высокой степени очистки до 24-го февраля выпускали всего два украинских предприятия — Cryoin Engineering в Одессе и Ingas в Мариуполе. Причём первичный газ поступал туда как раз с российских сталелитейных предприятий. По словам Анджело Зино (Angelo Zino), старшего аналитика CFRA, около 85% СБИС, включая наиболее технологически совершенные, в мировом масштабе изготавливают сегодня именно с применением неона. Примерно поровну это собственно компьютерные чипы (процессоры, микросхемы памяти), радиоадаптеры (для сетей сотовой связи и Wi-Fi) и служебные контроллеры для автомобилей, станков, бытовой техники и т. п.

Запасов неона у крупнейших чипмейкеров — Samsung Electronics, TSMC, Intel — в конце февраля было накоплено на несколько месяцев впрок. По оценке Techcet, мировое производство неона с ранее ожидавшихся в 2022 г. 540 метрических тонн рухнет из-за остановки работы двух упомянутых украинских компаний до 270 тонн. Вполне вероятно, что за полгода-год удастся организовать очистку неона вне Украины, — но это потребует от заинтересованных сторон (или даже стран) новых незапланированных инвестиций.

А с инвестициями в мире сегодня ох как непросто: достаточно указать на отчёт World Gold Council о 34%-ном росте (год к году) глобального спроса на золото. Когда инвесторы по всему миру предпочитают замораживать средства в жёлтом металле, а не подпитывать ими производственные проекты, это сигнализирует о крайне скептическом взгляде глобальных финансистов на перспективы реального сектора.

Те самые хорошие новости

Понятно, что нынешняя зависимость чипмейкерской индустрии от неона не вечна. Та же ASML уже работает над переделкой литографических машин с расчётом сократить использование в них неона, — разумеется, речь идёт о новом оборудовании, которое только будет поставляться заказчикам. Переделать существующие степперы тоже наверняка будет возможно, — хотя это потребует остановки производства и выльется в дополнительные расходы.

Тем временем самому доминированию триумвирата производителей чипмейкерского оборудования, похоже, приходит конец. У голландцев и японцев успел появиться китайский конкурент — Shanghai Micro Electronic Equipment, готовый уже в следующем году начать выпуск оригинальных литографических сканеров для 28-нм техпроцесса с перспективой дальнейшего освоения топологии 22 нм, а с определёнными ухищрениями и до 7 нм. Эта же компания предлагает сегодня 90-нм машины для производства чипов.

Так что при необходимости российские предприятия смогут их закупить — что даст им возможность на деле освоить уже в ближайшее время выпуск 90-нм СБИС, а к 2025-му выйти на уровень 28 нм. На китайском оборудовании, а не на отечественном, это правда. Но если в то же время продолжится параллельное развитие собственных производств — особенно таких перспективных, как полупроводники на основе арсенида галлия, — перспективы вырисовываются вполне основательные.

В то же время в 2025-26 гг. TSMC и Intel намереваются освоить на своих предприятиях уже 2-нм техпроцесс. Получается, Россия будет значительно отставать от них со своим (хотя бы частично) локализованным 28-нм производством: Формально — да, однако по 28-нм нормам та же TSMC выпускала для нас до недавнего времени «Эльбрус-8С» и Baikal-M, да и Intel Core 2-го поколения, выполненный по близкому 32-нм техпроцессу, — вполне удачный и эффективный ЦП. Главное, чтобы полностью отечественные микросхемы поставлялись как компоненты для стратегически важного оборудования, — а потребности широкого рынка (хотя бы путём параллельного импорта) российскому каналу закрыть так или иначе удастся.

Не исключена, конечно, вероятность худшего развития событий — когда КНР, к примеру, примется возвращать Тайвань в родную гавань, а США в соответствии с имеющимися у них планами нанесут ракетный удар по предприятиям TSMC. Но в этом случае весь мир окажется отброшен по направлению полупроводниковой индустрии на пару десятилетий назад. И тогда наши стартовые условия — с учётом обширной ресурсной базы, протяжённой территории, независимой (к тому времени, будем надеяться) от доллара экономики — окажутся даже получше, чем у иных нынешних технологических лидеров.

Источник: Максим Белоус, IT Channel News