Carrera nanométrica: ¿cómo es la industria de semiconductores rusa?

Este artículo continúa el ciclo de artículos “Carrera nanométrica”. Hoy analizamos el desarrollo de los semiconductores en Rusia y cómo esto afecta (o no) al mundo.

DISCLAIMER: El autor lamentablemente no tiene acceso a la documentación de las tecnologías de semiconductores rusas, por lo que en este artículo se basa exclusivamente en datos de fuentes abiertas con una evaluación crítica de parámetros concretos.

Las tecnologías y fábricas de semiconductores de la Federación Rusa fueron heredadas de la Unión Soviética. Las tecnologías de semiconductores y las soluciones concretas (como los circuitos integrados programables con borrado UV) eran en su mayoría una copia de los sistemas y modelos occidentales. Durante los años de existencia de la Rusia independiente, no se desarrolló un modelo económico eficaz para la producción de productos semiconductores y se permitió el colapso del sistema de formación de especialistas. Los semiconductores soviéticos resultaron no ser competitivos frente a los occidentales, por lo que las tecnologías existentes en Rusia se utilizan exclusivamente cuando hay financiación presupuestaria en investigaciones científicas, en el sector espacial y militar.

Está claro que ahora, tanto para su uso en la zona de combate como a nivel de usuarios civiles, Rusia obtiene muestras de sistemas semiconductores occidentales a través de terceros países o dispositivos chinos. Pero nos interesa saber si la industria rusa puede ofrecer algo por cuenta propia como sustitución a las importaciones.

Problemas del sector ruso de semiconductores

Si analizamos el estado del sector ruso de semiconductores en el siglo XXI, queda claro que se trata más bien de un proceso de degradación que de desarrollo. El sector ruso de tecnologías de semiconductores fue financiado bajo el principio de una institución de investigación científica, donde no se exigían resultados reales, sino únicamente un informe del trabajo realizado. Los resultados del sector en su gran mayoría no se comercializaban debido a la falta de productos competitivos. La opacidad del financiamiento de los proyectos del complejo militar-industrial, realizados junto con la industria de semiconductores, no favoreció la transparencia ni la eficacia en el gasto del dinero. Al mismo tiempo, durante un largo período, las asignaciones presupuestarias no fueron suficientes ni siquiera para mantener la infraestructura existente ni para retener a los especialistas clave.
Como resultado, se detuvieron los procesos de producción en varios de los principales fabricantes (NM-Tech) o estos quebraron (Angstrem). La situación no era mejor en Micron Group o en ZNTC. Todo esto no contribuyó a la continuidad en los desarrollos ni a la transmisión de experiencia, algo muy importante en este ámbito. La motivación de los especialistas disminuía, los profesionales o bien emigraban o bien se pasaban, por ejemplo, al sector de las tecnologías de la información. En 2013, el sector de los semiconductores en Rusia estaba en un estado depresivo, cuando ni siquiera las asignaciones presupuestarias eran suficientes para retener a los especialistas. En general, el campo se parecía cada vez más a una vieja e ineficaz academia de ciencias, que se sostenía únicamente gracias al personal formado en la era soviética, cada vez menos numeroso.

A partir de discusiones con colegas rusos ya en el lejano 2013, el autor comprendió el estado de la industria, donde debido a la falta de financiación y a la falta de valor del producto, reinaban la desilusión, la pasividad y la comprensión de la falta de perspectivas de este sector en Rusia tanto para los especialistas como para el mercado.
Algo comenzó a cambiar en 2014, cuando se proclamó el curso hacia la sustitución de importaciones, pero un sistema ineficaz no podía cambiar rápidamente.

Cómo pueden los rusos sustituir la importación de chips semiconductores

Las empresas más productivas del sector de los semiconductores se encuentran cerca de Moscú, en la ciudad de Zelenograd.

Angstrom, Zelenograd

Allí se ubican Micron Group, Angstrem, NM-Tech, Crocus Nano, el Centro de Nanotecnología de Zelenograd (ZNTC). También merecen atención las empresas situadas en la ciudad de Fryazino (NPP Istok, provincia de Moscú) y en Briansk (Kremniy EL). Disponen de tecnologías de 350 nm y 180 nm. Aquí conviene hacer una observación y decir que solo podemos hablar con cierta confianza sobre estas tecnologías como aquellas que pueden aplicarse a productos aquí y ahora (aunque con limitaciones). Todas las demás tecnologías que de vez en cuando menciona la prensa rusa son o bien experimentales o bien prometedoras (es decir, en fase de desarrollo).

Analicemos más detalladamente qué se puede crear con las tecnologías de 180 y 350 nm, que están comercialmente disponibles para los rusos.

180 nm technology

La tecnología de 180 nm fue comercializada por los principales actores del mercado de semiconductores (TSMC, Fujitsu, Sony, Toshiba, AMD, entre otros) en 1999. La tecnología de 350 nm fue comercializada aún antes, en 1993. Es decir, la tecnología de semiconductores más avanzada de Rusia tiene 26 años. En el mundo de los semiconductores, eso es muchísimo tiempo, pero hay bastantes dispositivos que no requieren los últimos avances tecnológicos y pueden ser creados basándose precisamente en procesos obsoletos. En principio, estas tecnologías permiten diseñar controladores de gestión, incluidos los de transporte, industriales y militares. Se puede crear todo tipo de equipamiento digital del nivel de los años 2000–2005 (incluido el de uso personal) y dispositivos de potencia.

Dado que no conocemos los parámetros concretos del proceso tecnológico ruso, el autor se permite considerar lo que se puede crear utilizando tecnologías occidentales, por ejemplo, IBM 180 nm. Gracias a esa tecnología se puede cubrir el ámbito del transporte (excepto la aviación), la automatización industrial, algunos sistemas de comunicación (hasta el nivel de los años 2005–2008) y el ámbito militar (si no se requieren cálculos de alto rendimiento como en cifrado o inteligencia artificial).

¿Significa esto que los rusos pueden hacer todo eso con los procesos que tienen?

Más bien no, pero este sector es muy importante para el funcionamiento del complejo militar-industrial ruso, como lo demuestra el interés de los militares ucranianos (y los ataques con drones) en la producción de Kremniy EL en Briansk.

Kremniy EL

Los propios rusos también comprenden la importancia de estas tecnologías. El autor ha observado periódicamente actividad en la contratación de personal para empresas del sector de semiconductores tanto en hh.ru como en los sitios web de algunas empresas, y puede constatar que desde principios de 2022 ha habido una notable reactivación de los procesos de reclutamiento. Se contrataba personal tanto para puestos de desarrollo como de producción. Esto indica que se trata tanto de una ampliación de la producción (por ejemplo, mediante turnos adicionales) como de un aumento en el desarrollo de productos. Y eso demuestra que Rusia comprende su vulnerabilidad en el sector tecnológico e intenta recuperar el retraso.

Los intentos de Rusia de invertir actualmente en sistemas semiconductores probablemente no cambiarán la dependencia existente de las tecnologías occidentales y chinas en este momento.

La dependencia rusa de China

Los rusos tienen problemas con la productividad de sus fábricas de semiconductores, la calidad de los productos y la precisión tecnológica. Es probable que también existan problemas con el acceso a ciertos complementos importantes para las tecnologías ya existentes. Se trata sobre todo de la tecnología SOI (silicon on insulator), que permite mejorar el rendimiento y el consumo energético de los transistores y es clave para los sistemas de alta velocidad y los sistemas de comunicación. En las fuentes abiertas solo hay referencias a experimentos con esta tecnología, por lo que no podemos considerarla comercialmente disponible para los desarrolladores rusos.

En cuanto al desarrollo, existe un problema con la calidad y la cantidad de desarrolladores, su motivación y la organización de los procesos. Los desarrolladores, por su parte, pueden no limitarse exclusivamente a las tecnologías rusas y orientarse hacia las tecnologías chinas disponibles. Pero esto crea un riesgo para la propiedad intelectual de los desarrollos rusos más recientes por parte de China y, en opinión del autor, los rusos intentarán evitar esta opción en la medida de lo posible (si hablamos concretamente del complejo militar-industrial).

Conclusiones

Intentemos formular las conclusiones. Tecnológicamente, Rusia puede fabricar semiconductores para un segmento bastante limitado, por ejemplo, el ámbito militar o la industria y el transporte, pero la cantidad y calidad de sus propios productos actualmente no es suficiente. Para cubrir las necesidades actuales, utiliza importaciones a través de terceros países e importaciones desde China. Sin embargo, Rusia invierte intensamente en el sector de los semiconductores y realiza un reclutamiento activo, lo que indica que es consciente de sus vulnerabilidades debido al atraso tecnológico y está intentando reducirlo, al menos en el ámbito militar. Los semiconductores, incluso producidos con tecnologías relativamente antiguas que tiene Rusia, pueden ser usados en armamento y municiones y matar personas. Es poco probable que los rusos superen completamente su atraso, pero podrán llevar al campo de batalla en Ucrania algunos productos tecnológicos de fabricación propia, lo que no será una sorpresa agradable para las Fuerzas Armadas de Ucrania y puede incluso provocar crisis en el campo de batalla. Por eso, la industria de semiconductores en Rusia debe tomarse con la máxima seriedad y no permitir actitudes arrogantes o triunfalistas.

¹ — el autor deliberadamente no entra en más detalles sobre el ámbito de aplicación, ya que eso requiere un análisis más profundo.