Эффект масштаба и Россия после 24.02.2022. Технологический суверенитет⁠⁠

Мифы, иллюзии и реальность российской микроэлектроники сегодня и завтра

Темы:
Эффект масштаба в индустрии микроэлектроники
Как уход с рынков влияет на технологический суверенитет.
Релевантен ли опыт СССР и Китая в импортозамещении микроэлектроники?

Эффект масштаба (Economies of scale) - экономическое свойство, заключается оно в уменьшении затрат на производство единицы продукции за счет наращивания объемов в долгосрочном периоде.

Все наши привычные блага в виде смартфонов, компьютеров, мобильной связи и приложений стали доступны благодаря тому, что инвестиции в высокие технологии стали окупаться за счет распределенного производства и продаж по всему миру.

Ни один из современных смарфтонов не производится полностью в одной стране, сегодня это невозможно экономически. Камера, процессор, батарея, экран, элементная база для одних и тех же устройств производятся в разных странах, это не политическая прихоть, а единственный возможный вариант для любого высокотехнологичнго продукта.

Поставщики компонентов для Iphone

Если какая-либо страна заинтересована в высокотехнологичной продукции, ей необходимо иметь доступ к комплектующим, их нужно либо купить, либо произвести.

40 лет назад отдельные крупнейшие компании могли самостоятельно производить полный цикл продукта, вплоть до производства процессоров, сегодня современную микроэлектронику производят единицы копаний в Китае, Японии, Корее, Тайване и США, а степперы (“станки”) для современных (<14нм) процессоров производит единственная компания в мире - ASML.

Вся мировая микроэлектроника в одной картинке. Слева - наиболее сложно воспроизводимые технологии, справа - теоретически воспроизводимые.

Итого, для возможности иметь что-либо, содержащее современные процессоры, микросхемы, антенны, софт и т.д. необходим доступ к:

- Международным производственным технологическим цепочкам (Тайвань, США, Япония, Китай, ЕС)
- Международным рынкам (где купить/продать)
- Международным финансовым инструментам (Как платить/принимать оплату)
- Экономическую и социальную стабильность (Долгосрочное планирование)
- Ресурсную базу для обеспечения долгосрочных закупок/производства
- Научные школы с международной коопераацией

Это минимальный и обязательный набор факторов для наличия в стране собственной высокотехнологичной продукции.

Заблуждение N1 - “В СССР было все свое - и сейчас сможем”

СССР с населением в 300+ млн населения и системой сателлитов обладал мощнейшей промышленностью, при этом именно в микроэлектронике отставал до конца своего существования, сокращая разрыв копиями решений INTEL и IBM.

К концу существования СССР в центре “Планар” в Минске появились первые литографы собственного производства, но с развалом СССР центр обанкротился и прекратил существование.

Заблуждение N2

“Купим станки, скопируем, как Китай”

Про станки - станки для производства процессоров называются “Степперы” и современные “степперы” производит единственная компания в Мире - нидерландская ASML.

Это международня компания, у которой очередь на закупку стоит на 10 лет вперед и продает она только “своим”. В т.ч. Китай из-за запрета США не может закупать ни за какие деньги степперы у ASML, не говоря о России. В мире больше не существует компаний, производящих аналоги ASML и в ближайшие 10 лет ни одна не предвидится.

Про “Как Китай”.

1 - Массовая индустриализация Китая идет непрерывно и последовательно 40+ лет с 1980х годов и реформ Ден Сяо Пина, “Политика Реформ и Открытости” - ее суть сводилась к массовой локализации американских производств в Китае, Китай давал свою рабочую силу, инфраструктуру, гарантии безопасности товаров и логистические центры, взамен получал доступ к технологиям.

2 - 1.5 млрд человек внутренний рынок. Для наладки собственного производства необходим длительный период проб и ошибок, нужно сбывать куда-то сосбственную неконкурентную продукцию для наращивания оборота и опыта производства. У Китая есть свой внутренний рынок на 1.5 миллиарда человек + соседние страны, у России таких рынков нет.

3 - Тот самый успех Китая основан на перестройке китайской экономики на рыночные рельсы после катастрофы политики “Большого скачка” Мао Цзедуна. Благодаря реформам кстати 850 млн китайцев были вытащены из нищеты. Реформы и Открытость, а не Консервация и Изоляционизм.

4 -Китай не производит ни современные процессоры ни “станки” для них, а в 2018 году китайская HUAWEI вообще получила бан на закупку процессоров на Тайване и до сих пор их не имеет.

5 - Китай тратит на развитие микроэлектроники (2020-2025) $1.4 трлн [1], и до сих пор отстает примерно на 10 лет от Тайваня и США. Россия на те же цели планирует (2021-2023) $5.7 млрд - в 100 раз меньше.

P.S. Автор 4 года сам проработал в Китае, если тема интересна - пишите.

Едем дальше.

Почему советский опыт собственного производства не релевантен для сегодняшних реалий.

Простой ответ - во времена СССР эффект масштаба распространялся в пределах одной страны, а сейчас в пределах всей планеты.

До 70х годов не существовало таких развитых сетей разделения труда и технологических транснациональных корпораций, как сегодня. Технологические нормы могли быть скопированы, при наличии, и то, к концу 80х СССР уже не мог копировать интеловские микросхемы и процент брака доходил до 70%.

Сложный ответ  - отсутствие у России сейчас почти всего. (говорим про high-tech)

1 Отсутствие высокотехнологического производства.

Самые современные процессоры, производящиеся в России - производятся на старых интеловских степперах 2000х годов, с нормами до 65нм, при этом остается прямая зависимость от комплектующих.  Если бы интел их не продал, то и этого бы не было.

Подробное интервью о текущей ситуации от россйиских производителей процессоров

Российские спутники на 75% состоят из импортого оборудования (2013 год). До санкций и ограничений [2]

Газ мы качаем на турбинах Siemens

Наибольшая импортная зависимость в машинах и оборудовании (40%), лекарствах (34,5%), авто (28,3%), резиновых и пластмассовых изделиях (24,6%) - от (сюрприз) Евросоюза и Северной Америки.

Импортозависимость РФ по отраслям. 2020

В России принята программа импортозамещения микроэлектронной продукции до 2030го года с целью локализовать производство 5нм микросхем. (Кулаком по столу)

На 2021 - 2023 год в рамках программы запланировано финансирования в $5.7 млрд (350 млрд. руб), вспоминаем $1.4 трлн у Китая и делаем выводы.

По современным меркам $6 млрд для индустрии микроэлектроники это примерно ничего. Одна фабрика по производству процессоров на базе имеющиейся инфраструктуры стоит порядка $4 млрд, а новейшие - более $10млрд, это без НИОКР, на готовой инфраструктуре в стабильной экономике. В условиях технологической и инфраструктурной пустыни + санкции закупать оборудование у США или Тайваня (а больше негде) не представляется возможным примерно никак.

На чем основана стратегия развития микроэлектроники России с такими бюджетами и планами - не ясно.

Позитивная часть - в России есть собственные архитектуры процессоров и российские решения реально могут конкурировать на рынке например серверных решений, есть только один нюанс - эти решения физически производятся на Тайване и никаких реальных телодвижений к локализации в России пока не происходит.

(Крик из зала) Но мы же строим ракеты!

Строить советские ракеты - не высокотехнологическое производство. Самые современные российские ракеты СОЮЗ - 2, Днепр и Протон-М - советские проекты РКЦ “Прогресс”, КБ Южмаш и КБ им Хруничева.

Если говорить про современный космос, то это вообще не про ракеты (внезапно), а про спутники, связь, наземные навигационные системы, софт и менеджмент. Ракету можете купить хоть у Индии, хоть у Китая, хоть у Новой Зеландии.

Россия занимает менее 1.5% в мировой космической отрасли (2021). [4]

2 Отсутствие рынка

Чтобы окупить миллиардные инвестиции в разработку и производство, нужно иметь потенциальные миллиардные прибыли. Чтобы иметь миллиардные прибыли, вам нужен рынок, готовый именно у вас покупать продукцию в объемах, способных окупить ваши инвестиции.

Говоря об элементной базе, будь-то процессоры, экраны, батареи и т.д. мы обязаны учитывать - куда эта элементная база пойдет - элементом чего она станет.

То есть,  у нас должна быть сеть партнеров - крупных производств, с которыми мы заключаем долгосрочные контракты на поставку элементов, а эти производства, собирая готовый продукт - продают его конечному потребителю - вам, нам, всем.

И вся эта система должна работать стабильно, без задержек, без брака, по конкурентным ценам и с минимальными экономическими, политическими и репутационными рисками.

То есть должны быть стабильные отношения с странами - производителями конечной продукции, а это Китай, Корея, Япония, ЕС, США.

3. Отсутствие научно-производственной школы. Сегодня, чтобы научиться делать процы, нужно ехать учиться и стажироваться в США, Японию, Тайвань. В России еще в 1-2 местах можно получить математическую базу, но для практического применения нужно ехать зарубеж.

Научно-производственная школа не вырастет за год, это комплекс университетов, лабораторий, компаний, фабрик, фондов и государства.

В металлургии, танкостроении, авиапромышленности и ракетостроении мы считаем большим приемуществом наличие сформировавшейся инженерной школы, в микроэлектронике этот фактор еще более критичен.

4. Отсутствие стабильности. Критически важным условием для полупроводниковой отрасли является долгосрочность и стабильность выполнения контрактов и поставок.

В условиях постоянно меняющихся правил игры даже на внутреннем рынке - долгосрочное планирование слишком рискованно.

5. Отсутствие денег. Как я писал выше - полупроводниковая промышленность одна из самых, возможно самая сложная и дорогая в Мире. Для создания современной полупроводниковой экосистемы помимо всех вышеперечисленных условий нужны сотни миллиардов долларов, инвестиционная среда и продажи по всему Миру.

Весь бюджет РФ (2021) $309 млрд. Годовая выручка компании Apple - $274 млрд. При этом Apple не может самостоятельно на территории США производить айфон, закупая запчасти у десятков компаний по всему миру.

Эффект масштаба работает в обе стороны, и выход из глобальных производственных цепочек может уничтожить целые отрасли промышленности - сборочные производства импортной техники, производства авто с импортными комплектующими, сервисные компании с импортной лицензией на ПО, экспортно ориентированные компании, технологические стартапы, постепенно осознание этого сейчас приходит и в России.

За 20 лет в России были локализованны сборки авто, бытовой техники и кое-как даже спутников, все - с более 50% импортной зависимостью элементной базы. Это 20 лет бешенных цен на нефть, интеграции России в международные производственные цепочки, с доступом ко всем рынкам и отсутствия крупномасштабных войн.

Как в условиях отключения свифт, изоляции экономики и науки от ведущих производителей микроэлектроники Россия станет самостоятельно производить то, на что в мирное время нужны десятилетия?

Ведомственные отчеты типа “Минпромторга” всерьез ссылаются на опыт Китая и фондами содействия и развития выбраны Сколково и Роснано… Какие глобальные компании вышли из этих технопарков? Никакие.

20 лет отрицательной селекции менеджмента приводят к соответствующего уровня стратегиям, решениям и результатам.

Прорыв в технологическом суверинитете требует сейчас как минимум 50ти - летней стратегии и стабильного ей следования, с учетом внешней среды, венчурной экосистемы, заинтересованной в долгосрочных проектах с отложенной прибылью и готовой рисковать. Таких стратегий и институтов в России нет.

Существующие в РФ инвестиционные платформы убивают стартапы требованиями прибыльности и сумасшедшими долями за минимальные инвестиции. Для сравнения, в США pre seed round составляет примерно 100 000$, инвестор забирает 5-7% доли компании, в случае с Y-Combinator 500 000$ за 7%+, в России за $50 000 инвесторы могут просить 20-30%, ставя своих людей в управление и убивая команду.

Выводы:

Решения, приведшие к изоляции делают технологическую независимость одновременно невозможной и неизбежной.

Невозможной в контексте лидерства и передового производства.
Неизбежной в контексте необходимости самообеспечения тем, что есть для поддержания жизнедеятельности.

Решение проблем технологической независимости лежат в сфере изменения среды, где будут обеспечены минимальне условия для развития передовой микроэлектроники:

- Участие в международных производственным технологических цепочках
- Доступ к международным рынкам
- Доступ к международным финансовым инструментам
- Экономическая и социальная стабильность
- Ресурсная база для обеспечения долгосрочных закупок/производства
- Научные школы с международной коопераацией

Тут либо встраиваться в существующие цепочки, либо переворачивать доску, что может произойти в случае “Черного лебедя” вроде конфликта на Тайване, но это уже совсем другая история.