Виробництво чипів в Україні — наскільки реально та які є проблеми

Нещодавно Кабінет міністрів України затвердив Стратегію цифрового розвитку інновацій до 2030 року. Одним із пріоритетних напрямків якої є виробництво чипів. Мікроелектроніка власного виробництва, за задумом, може задовольняти потреби України в аграрній, оборонній та автомобільній сферах.

Новини.LIVE розповідають про перспективи виробництва чипів в Україні, які типи планують виготовляти, коли очікувати запуск виробництва та в чому проблеми.

Що за Стратегія цифрового розвитку та інновацій

Уряд затвердив Стратегію цифрового розвитку інновацій до 2030 року під назвою WINWIN. Цей документ формує бачення України як держави інновацій та визначає ключові напрями, принципи, цілі та завдання державної політики у галузі цифрового розвитку інноваційної діяльності.

Стратегію спрямовано на створення сприятливих умов бізнесу, стартапів, вчених, інвесторів та міжнародних партнерів, які працюють в інноваційній сфері.

Основні напрямки, передбачені стратегією:

• відкриття ринків пріоритетних галузей;
• розвиток та підтримка інноваційної інфраструктури;
• дерегулювання інноваційної діяльності;
• забезпечення доступу до фінансування;
• розвиток людського капіталу;
• збільшення ефективності управління державними установами у сфері інновацій;
• захист інтелектуальної власності;
• розвиток наукомістких та інклюзивних інновацій;
• зміцнення міжнародного співробітництва;
• створення центрів передового досвіду (Centres of Excellence) для кожної пріоритетної галузі.

Пріоритетні галузі розвитку включають:

• DefenseTech (оборонні технології);
• MedTech (медичні технології);
• BioTech (біологічні технології);
• GreenTech (зелені технології);
• EdTech (освітні технології);
• AgroTech (агротехнології);
• AI (штучний інтелект);
• XR (імерсивні технології);
• AUV (безпілотні технології та автономні системи);
• Semiconductors (напівпровідники);
• Secure Cyberspace (цифрова безпека);
• SpaceTech (космічні технології);
• GovTech (технології державного управління);
• Fluid economy (економіку без кордонів).

"Технології та інновації — наш ключ до перемоги та економічного стрибка, а значить — можливостей покращити якість життя. Стратегія WINWIN — це комплексне бачення та конкретні кроки для зміцнення інноваційної екосистеми в Україні, ефективного регулювання та відкриття нових ринків. Документ також пріоритезує ключові напрями розвитку для країни, зокрема DefenseTech, MedTech, EdTech, Agritech, AI, галузь напівпровідників. Це дасть змогу підприємцям створювати інноваційні продукти з доданою вартістю саме в Україні", — зазначив віцепрем’єр-міністр з інновацій, освіти, науки та технологій — Міністр цифрової трансформації України Михайло Федоров.

Виробництво чипів в Україні

Як зазначається у Стратегії цифрового розвитку одним із ключових напрямів стратегії є розвиток виробництва чипів. У документі наголошується, що напівпровідникові технології стрімко розвиваються та лежать в основі сучасних інновацій, таких як штучний інтелект, потужні обчислювальні системи (дата-центри), мобільні пристрої, гаджети, Інтернет речей та багато іншого.

Серед кроків, спрямованих на реалізацію цього напряму, у документі зазначені:

• розробка та подання закону про підтримку напівпровідникової галузі, який створить сприятливі умови для інвестицій та наукових досліджень у сфері мікроелектроніки;
• створення інноваційного кластера, що поєднає науково-дослідні інститути, університети, стартапи та приватні компанії, що працюють у секторі напівпровідників;
• інтеграція української мікроелектроніки з іншими інноваційними секторами, як оборонні технології, для посилення синергії між кластерами;
• підписання меморандумів із Європейським Союзом та ключовими гравцями на ринку мікроелектроніки, спрямованих на спільні проєкти, інвестиційні програми та участь України у реалізації Європейського акту про чипи;
• стимулювання інвестицій у створення виробничих потужностей у сфері мікроелектроніки.

Згідно з операційним планом стратегії, до третього кварталу 2025 року заплановано укладання меморандумів з ЄС та представниками мікроелектронного сектора. Це дозволить Україні зміцнити міжнародне співробітництво, створити нові партнерства, інтегрувати національних виробників у загальноєвропейські ініціативи та взяти участь у розширенні виробництва напівпровідників у Європі.

Однією з найважливіших переваг України для виходу на ринок виробництва чипів в документі називають розвинений людський капітал та досвід у галузі розробки мікроелектроніки.  Попри значні втрати наукового та виробничого потенціалу, багата історія галузі, наявність наукової та освітньої бази, а також збереження спеціалізації "Мікроелектроніка" (нині "Мікро- та наносистемна техніка") підтверджують наявність основи для відродження та розвитку напівпровідникових технологій у країні.

Як буде працювати виробництво чипів в Україні

За оцінкою Міністерства цифрової трансформації, для запуску виробництва чипів в Україні потрібно близько 1 мільярда доларів. У планах заявлено виробництво чипів розміром 180, 130 та 110 нанометрів.

За словами учасника робочої групи при Міністерстві цифрової трансформації Олександра Груданова, ці мікросхеми здатні задовольнити потреби оборонної, аграрної та автомобільної галузей. На початковому етапі передбачається виготовляти до 1000 кремнієвих пластин щомісяця.

Наразі Мінцифри розглядає два підходи до виробництва чипів: ліцензування готової технології або залучення стратегічного партнера на комерційній основі.

Перша стратегія передбачає співпрацю з компанією-ліцензіаром, яка займеться будівництвом заводу, налаштуванням обладнання та запуском пілотної лінії. Українські фахівці зможуть проходити навчання за кордоном, а країна виплачуватиме ліцензійний збір та отримуватиме технічну підтримку.

Це також дозволить адаптувати технологію для створення спеціалізованих чипів, наприклад, стійких до радіоелектронної боротьби або придатних для використання у космосі. Однак терміни постачання такого високотехнологічного обладнання, за словами Груданова, можуть сягати 12–18 місяців.

Друга стратегія передбачає пошук партнера через державний тендер. Серед можливих претендентів називають австрійську AMS, французьку CMP, німецькі IHP та X-FAB, французько-італійську STMicro, китайську LFoundry чи ізраїльську Tower Semiconductors.

За оцінкою Олександра Груданова, витрати на будівництво заводу за моделлю ліцензування становитимуть близько 1 млрд доларів. Водночас засновник технологічної компанії "Квазар-Мікро" Євген Уткін оцінює ці витрати в 5 млрд доларів.

В чому проблеми виробництва чипів в Україні

У Стратегії цифрового розвитку та інновацій зазначається, що напівпровідникова промисловість в Україні на цей момент практично відсутня. Окрім того, позиції країни на світовому ринку високотехнологічного експорту залишаються скромними.

Високотехнологічна продукція становить лише 5% загального обсягу промислового експорту. У період з 2012 по 2021 рік обсяг українського високотехнологічного експорту скоротився у 2,1 раза (на 1,37 млрд доларів США), склавши у 2021 році 1,28 млрд доларів. Це у 164 рази менше, ніж обсяг аналогічного експорту Німеччини, у 18,6 раза менше, ніж у Польщі, і у 6–7 разів поступається показникам Словаччини та Румунії.

Основною частиною українського експорту, як і раніше, залишаються сировинні товари, які займають 58,5% від загального обсягу. Руйнування виробничих потужностей, інфраструктури та витік кадрів ще більше ускладнюють розвиток високотехнологічних секторів економіки.

Фінансування напівпровідникових проєктів також залишається недостатнім. Для порівняння, у серпні 2022 року США ухвалили "Акт про чипи та науку", який виділив 39 млрд доларів на субсидії для виробництва чипів, 13 млрд доларів на дослідження, розробки та підготовку фахівців, також передбачивши податкові пільги на придбання обладнання.

Щодо заявленого технологічного процесу виробництва чипів в Україні також є питання.  Під терміном технологічний процес в електроніці зазвичай розуміється мінімальний розмір елементів на напівпровідниковій пластині, що вимірюється в нанометрах.

Чим менший цей розмір, тим більше транзисторів міститься на одному чипі, що підвищує продуктивність, знижує енергоспоживання та зменшує габарити чипа. Заявлені для виробництва в Україні технологічні процеси — 180 та 130 нанометрів — використовувалися у процесорах Intel Pentium III та Pentium 4, що випускалися у 1999 та 2002 роках відповідно.

Для порівняння, сучасні чипи Intel сімейства Arrow Lake виготовляються по 3-нм техпроцесу, а нові відеокарти GeForce RTX 50 Series від Nvidia, які виходять у кінці січня 2025 року, міститимуть чипи, створені на базі вдосконаленого 5-нм техпроцесу. Чипи з технологією 180 нм сьогодні застосовуються переважно в мікроконтролерах для пристроїв з низькими вимогами до продуктивності, промислових контролерах та різних датчиках.

Нагадаємо, уряд США оголосив про додаткові обмеження на експорт чипів та технологій штучного інтелекту, щоб зберегти передові обчислювальні потужності в країні та серед союзників. Нові правила обмежать експорт чипів ШІ у більшість країн і будуть надавати необмежений доступ до технологій ШІ США лише найближчим союзникам. Експорт до Китаю, Росії, Ірану та Північної Кореї буде заблоковано.

Водочас інженери Google розробили квантовий чип Willow, який, за твердженням компанії, здатний виконати певні квантові завдання за 5 хвилин, тоді як найшвидшому суперкомп'ютеру у світі на це знадобилося б близько 10 років.