"ここはネイル・ファクトリーではない "。
ロシアは欧米のマイクロエレクトロニクスなしでどう生きていくのか
あるエレクトロニクスに魅せられ関わり続けたロシア人の告白。
ある意味よく現政権下でこの記事を発表できたと思う。
https://thebell.io/eto-ne-fabrika-po-proizvodstvu-gvozdey-kak-rossiya-budet-zhit-bez-zapadnoy-mikroelektroniki
ロシアのIT市場は厳しい状況にある。
ウクライナでの「特別作戦」のために、数カ月以内に仕事に必要なハードウェアがなくなってしまうかもしれないのだ。
当局は、この問題の解決策として、輸入代替を考えている。
マイクロエレクトロニクスも含めて、ロシアは脆弱な立場にあることがわかった。
大手チップメーカーや装置メーカーのロシアへのマイクロエレクトロニクス輸入拒否はどうなるのか、輸入品で代替できるのか、ロシア製マイクロプロセッサの生産確立のチャンスはあるのか、ベテランで市場専門家のデニス・シャミリャン氏に話を伺った。
デニス・シャミリャンとは?
MEMS(マイクロエレクトロメカニカルシステム)、すなわちセンサーやその他のマイクロデバイスを製造するロシアの工場MapperのCEO。
ベルギーの研究機関IMECを経て、ドイツのグローバルファウンドリーズ社(世界最大級のマイクロエレクトロニクス・メーカー)で15年間、ヨーロッパで働いた後、ロシアに戻り生産を開始した。
問・大手チップメーカーや機器メーカーは、ロシアへのマイクロエレクトロニクスの輸入を拒否している。役所やIT企業は恐怖に怯え、誰もが人手不足とインフラの混乱を予想している。しかし、せめてこの損失の一部を自分たちの生産で補うことはできないか。
回答・
多くの人がこの質問をするのですが、私たちには工場やプロセッサーがあります。
輸入できないの?
簡単に言うと、今の世界で半導体の生産を完全にクローズドサイクルにできる国はない、ということです。
アメリカだって、膨大な量の装置を作ってはいるが、例えばフォトリソグラフィーの機械は作っていません。
それこそが、この技術全体の重要な要素です。
ナノメートルは、まさにフォトリソグラフィマシンの能力によって定義されるものなのです。
このような機械を作っているのは、世界最大のメーカーであるオランダのASML社と日本だけであります。
しかし、日本勢は本気で競争することができず、基本的にはASMLが唯一のサプライヤーであり続けることがないように、換気装置をつけている状態です。
しかし、シェアの比率を理解するために、私がiPhone 5のチップを製造していたドイツの工場で働いていたとき、約80%がASMLの機械で、残りの20%が日本のものでした。
汚れたり、仕様が違っていたり、不具合があったりと、常に問題がありました。
しかし、世界のどこにも他のメーカーはありません。そして、リソグラフィーがなければ、どんなプロセッサーも作れません。
これは一例に過ぎませんが、現在では、たとえ最も豊かな国であっても、完全な閉じた生産サイクルを構築できる国はない、ということを明確に示しています。
他国と結びついているものが必ずあるはずです。
半導体製造は釘工場ではないことを理解しなければなりません。
そのためには、何千人もの人が開発し、何千人もの人がその上で職人技を磨いてきた、非常に高度な機器が必要なのです。
そして、ロシアの工場はすべて欧米の設備で動いているのです。
スペアパーツや消耗品の販売が停止した時点で、どのように存在するのかが不明確になります。
完全に自律的な生産設備を整えるというのは、まさに無茶な話だと思います。
自分たちで装置を作ろうか?
よし、20〜30年かけて、もしかしたら成功するかもしれない。
しかし、その場合、現代の機器はすべて、真空ポンプやロボット、コントローラーなど、部品の9割が標準品で構成されたコンストラクション・セットであることを理解する必要があるのです。
そして、どのメーカーも自分たちで作っているわけではなく、そのための巨大なサプライヤー市場が存在するのです。
残りの10%は企業独自のノウハウです。
だから、輸入代替を望むなら、このデザイナーのための部品も生産しなければならない。
そしてそれはすでに無限の再帰性であることが判明しています。
現代の半導体マシンには、マイクロエレクトロニクスが詰め込まれているのは言うまでもない。
また、マイクロエレクトロニクスを製造する機械がなければ、どこでマイクロエレクトロニクスを手に入れるのでしょうか?
問-
独自の演出はないのですか?
ASMLのように、このチェーンから簡単に追い出されないようにすることはできないのでしょうか?
回答-
問題は、ロシアは異なる「類似品」を作るのがとても好きだということです。
しかし、それはうまくいきません。
世の中に類似品がないものをやるということは、誰もそれを必要としていないということです。
だって、いきなり需要のあるものを作ったら、その市場で一番成功するのが最大で、決して自分だけではありません。
ロシアが大好きなiPhoneの例を見てみましょう。
アップル以前は誰もスマートフォンを作っていなかった。
そう、それがスティーブ・ジョブズの天才なのです。
しかし、アップルはいつからスマートフォン市場の独占企業になっていたのでしょうか。
1年半か2年か?
その後、他の人たちもモデルを発表しています。
そして重要なのは、アップルが独占している間に、スマートフォンを数百万台販売したことです。
今では、シェアが20%強しかないのに、年間数千万台も売れているのです。
だから、ライバルがいなければ、お金をたくさん持っているかっこいいメーカーになろうという考えは間違っているんです。
小さな市場を100%持つことは、20%でも巨大な市場を持つことよりはるかに悪い。
また、競合他社のいないユニークな製品は、決して巨大なマーケットを形成することはできません。
問- ロシアは大きなマーケットに自らを築こうとしたのでは?
回答-
ロシアでは、プロセッサーを設計したり、生産設備を作ったりと、さまざまなことに挑戦してきました。
しかし、一国で生産されるものをすべて一度に作ることは不可能であるから、例えば、プロセッサーとメモリーを同時に一つの工場で生産することは不可能であります。
また、ロシアの市場は世界的に見ても微々たるものなので、ロシアの顧客だけを相手に生産する工場を何十個も作ることはできません。
工場が収支を合わせるには、年間数千万個、いや、数億個のチップを生産しなければならない。
そうして初めて、チップそのものが安くなるのです。
『マイクロエレクトロニクスの経済学』
もう一つ、半導体製造の特殊性は、例えば自動車工場のようにダウンタイムが大きなロスにならず、増産すればその分コストが増えるという状況とは異なることです。
半導体工場では、チップの生産量に関係なく、年間一定の金額を消費します。
10%と100%で搭載した場合 - コストはほぼ同じで、シリコンウェハーを購入するような直接的なコストはほとんどかかりません。
300mm厚のブランクウェハーは100ドル程度、チップ入りの同ウェハーは1万2〜1万5千ドル程度です。
そして、機器は24時間365日稼働しなければならず、電源を切って家に帰ることはできません。
つまり、ビジー状態であるかどうかに関係なく、リソースを消費することになります。
例えば、センサーを製造している半導体工場では、年間2億ルーブルを消費していますが、これは何かを作るかどうかに関係ありません。
したがって、チップをたくさん売れば売るほど、コストが安くなる。
100万個のチップを売る場合、1個が仮に200ルーブルとします。
2億個のチップを売れば、1個あたり1ルーブルになる。コストは変わらないのだから。
そのため、チップを大量に売らなければならないのですが、ロシアにはそのような市場はありません。
つまり、技術的にも経済的にも、閉回路の半導体製造設備は作れないということです。
国がスポンサーになって黄金のチップを作るか、誰も買わなくなるか、どちらかです。
中国ですら、そんなことはできない。
中国はすでに何兆円もかけてチップを自国生産しているのだから。
そう、そこに何かを再現することはできても、すべてを再現することはできないのです。
中国はまだ。最先端のチップを自前で生産することができていないでしょう?
『半兆規模の市場』
(世界のマイクロエレクトロニクス市場は約5,000億ドルで、そのうちロシアは1%にも満たない。世界的に見れば、ロシアのマイクロエレクトロニクスは、ほとんど何も生み出していない。)
問- でも、みんながやっているように、自分の持っているものを他の国に売ることは可能なんでしょう?
回答-
まあ、他国に何かを売るためには、まず他国と仲良くするのがいいのでしょう。
理論的には、グローバルチェーンに組み込まれた工場を作り、さまざまな国に販売し、プロセッサーを作ろうとしないことも可能です。
すでにすべてが分割され、強者が数パーセントのマージン率で勝負する非常に厳しい市場なのです。
そのレベルで遊べないなら、やらないほうがいい。
しかし、巨大な性能は必要ないが、巨大な量が必要なモノのインターネット用のチップのように、いつでも役に立つものを作ることができます。
しかし、そのためには、グローバル市場に溶け込み、みんなと友達になる必要があります。
そして、激しい競争の中で仕事をしなければならない。
これこそが、イノベーションのためのイノベーションではなく、真のイノベーションを起こすための唯一の方法なのです。
問- 例えば?
回答-
その好例が、マルチコアプロセッサをめぐるAMDとIntelの戦いの歴史です。
今でこそ誰もが使っている技術ですが、その成り立ちを理解する必要があります。
インテルは、技術的には常にAMDの2頭分上をいっています。
私はドレスデンにあるAMDの工場で働いていたのでよくわかるのですが、AMDの技術はずっと悪く、インテルに追いつくのは不可能でした。
大きな問題のひとつは、不良品の多さでした。
当時は一度に大きなチップを作り、1つでも欠点があるとゴミ箱に捨てていたそうです。
インテルは昔から欠陥が少なく、巨大なチップを作る余裕がありました。
そして、AMDのエンジニアは、この大きなチップをいくつかの独立した部品に分割して、そのうちの1つが動作しなくても、他の部品には影響が出ないようにしよう、と提案しました。
こうして、マルチコアプロセッサーという発想が生まれた。
AMDは6コアのチップを作り、6コアすべてが動作する場合は6コアプロセッサとして、4コアが動作する場合は4コアプロセッサとして販売していました。
また、そこにグラフィックカード(GPU)を統合したのです。
うまくいきましたね、素晴らしい。
GPUを搭載したチップを作る。
もしうまくいかなかったとしても、大丈夫、普通のものとして売っています。
生産工程は同じですが、アウトプットは全製品で、生産したものをほぼすべて販売することが可能です。
問い手- 大成功です。
回答者-
そう、そういうイノベーションなんです。
そして、プログラマーたちは、独立した多数のコアを持つプロセッサがコンピュータの性能を向上させることを発見したのです。
そして、稚拙な発明でイノベーションを起こしたAMDが飛躍した。
そして、インテルはその準備ができていなかった。
もし、インテル社のある工場の技術者が、会社の方針を無視してマルチコア・プロセッサーの実験を始めていなかったら、状況はもっと悪くなっていたかもしれない。
そして、AMDの売り上げが急増したとき、この工場の所長が企業の経営陣にそのことを伝え、すぐに生産を開始したのです。
問- ミクロン、エルブルース、バイカルといったロシアの選手たちは、何か成果を上げることができたのでしょうか?
回答-
そもそも、半導体製造の一般的な仕組みを理解する必要があります。
以前、20〜30年前、これはマイクロエレクトロニクス市場にとって非常に長い時間ですが、IDM(Integrated Device Manufacturer)、つまり一人のプレイヤーがプロセッサを開発し、自ら製造・販売する垂直統合型の生産が一般的でした。
今や、そんなモンスターが残っているのは、インテルと、ある程度はサムスンだけです。
というのも、最初の販売トラブルが発生すると、すぐに工場を維持するための費用が捻出できなくなるからです。
やがて市場は、工場とチップ設計会社の2つに分かれました。
工場を半導体製造設備(fab)と呼び、製造設備を持たない設計会社をファブレスと呼びます。
自社でチップ設計を行わないファウンドリをファウンドリ(Contract Chip Maker)と呼びます。
例えば、AMDはもともとIntelとしてIDMをしていましたが、不安定な財務状況のため、工場をすべて売却し、そこから別会社のGlobalFoundriesを作りました(私はその工場の一つで働いていたところです)。
次に、プロセッサを設計し、複数のファウンドリに投入してリスクを軽減します。
そして、ファウンドリは、主要顧客の1社が離脱した場合に備えて、自分たちのリスクを減らすために、さまざまな顧客を引き付けようとします。
設計開発者は異なるメーカーに発注し、メーカーは異なる開発者に発注するというネットワーク構造が出来上がっているのです。
最終的には、経済的に可能な限り持続可能なシステムを目指します。
世界最大の製造会社は台湾のTSMCで、世界の電子機器の8割まで生産しています。
エルブルースやバイカルもそこで生産されました。
同様に、ミランドラなど他のチップメーカーも、海外の生産拠点から取り寄せているのです。
これは、世界中がやっている普通の製造方法なんです。
同じiPhoneでも、デザインだけは米国製で、チップはTSMC、スクリーンはサムスン、LG、中国のBOEが製造し、組み立ては台湾のFoxconnで行われます。
問- ミクロン社についてはどうですか?
回答-
ミクロン社は、ロシアで最も活気のある製造会社です。
ファウンドリーとして、また自社製品のデベロッパーとして活動しています。
しかし、問題は、その技術が2000年代初頭のもので、パスポートや銀行カード、地下鉄のチップを作るには十分だが、コンピュータ用の最新のプロセッサーにはならないことです。
そして、それを除けば、ロシアには本格的な生産設備がありません。
Angstrem-Tには、2007年にGlobalFoundries社から買収した工場という不思議な話もあります。
そこでGlobalFoundries社は、現在の200mmを売却する一方で、300mm生産への完全移行を決定したのです。
そこで、ロシアのアングストレムTに売り込んだのです。
しかも、単なる設備ではなく、書類、プロセスフロー、保証書、90ナノメートル・チップを製造するために開発された技術など、すべての製造ラインを完備しているのです。
2000年代後半、これはごく普通の技術で、最先端というわけではありませんが、機能していました。
しかし、結局、4年後、私がグローバルファウンドリーズに入社したとき、装置はまだロッテルダムの倉庫にあったのです。
それが2014年まで続きました。
その後、ようやく工場ができたが、ドレスデン生産の完全コピーで完璧に作られたものの、まともに機能し始めることはなかった。
つまり、問題は技術じゃなかったんです。
もう一つの話は、ルスナノ社が投資した「クロッカス」です。
ロシアで唯一の300mm生産拠点。しかも、ごく普通の65nm技術で。
しかし、問題は、そこで作られたのは全体の生産サイクルの半分、いわゆるバックエンドに過ぎないということです。
というのも、磁気抵抗効果メモリーを作るという別のアイデアがベースになっていたのですが、それがうまくいかなかったからです。
その結果、取っ手のないスーツケースを手に入れた。
当時、ロシアで唯一の300mm工場で、唯一の65nm技術を持っていたが、不完全なものだった。
そして、それをフルに作り上げるには、莫大な投資が必要です。
そのため、予算の10%程度を稼ぎ、残りは国からの補助金で賄うという分離運用を行っています。
問- では、ロシアのマイクロエレクトロニクス市場はどうなるのでしょうか。
回答-
このような事態はかつてなく異常なことであり、どうなるかは正確にはわかりません。
中国に行けば何かあるかもしれないが、問題は、中国がすべてを生産しているわけではないことです。
中国を仲介して何かを購入することは可能ですか?
中国も何でもかんでも売っているわけではありませんから。
中国には、ロシアと同じではないにしろ、独自の制裁が課せられていますが、最もハイテクなものは売られていません。
例えば、ASMLの先進的な機械は中国には買えません。
だから、ヨーロッパやアメリカから買ったものを、今度は中国から買おうというわけにはいかないのです。
簡単な例ですが、私たちはすでに生産で問題に直面しています。
例えば、以前は欧米のフォトマスクを買っていました。
そこで、ゼレノグラードで作ってほしいと頼んだところ、「作ることはできるが、フォトマスク用の輸入ガラスとレジストも輸入しなければならない」と言われました。
ロシアでフォトレジストを買おうと思ったのですが、あまり品質が良くないのです。
しかし、生産者はこう言った。
「輸入した原料ですべて揃えた。ロシア製のはずのシリコンウエハーとかね」
その原料となるインゴットは輸入され、それを切断するための装置も輸入され、その装置の消耗品も輸入されているのです。
2-3ヶ月の供給があり、今後どうなるかは不明です。
しかし、材料や消耗品は、まだ何とか中国にある。
一番の問題は、機材と予備部品です。
9割の「組み立てキット」の何かが壊れても、それはそれで半分困りますが、1割のノウハウの一部が必要な場合は、どうしても手に入らないのです。
企業は、専用部品を右から左へ売るのではなく、機器を買ってくれた人にだけ送ります。
そして、この問題をどう解決していくかが大きな課題です。個人的には、最も大きな打撃を受けるのは私たちです。
問- ヨーロッパからロシアに帰国して仕事をすることに後悔はないですか?
回答-
いや、後悔はまったくしてません。
1998年に帰国したとき、多くの人から「祖国とソーセージを交換した」と言われました。
しかし、2014年に帰国してみると、故郷をソーセージと交換していない人たちは、ここでは何もできないことがわかったのです。
そして、その間に膨大な経験を積み重ねたのです。
そして、いざ西洋式の工場を作ろうとすると、ロシアにはそれができる人がほとんどいないことがわかった。
最近、愛国心ということがよく言われます。
私は自分の国のために何か良いことをしたいと思うので、自分を愛国者だと考えています。
ロシアが高度な技術を持ち、それを使いこなす人材がいること。
そのためにロシアに戻り、ここに工場を建てた。それが愛国心というものだと思うんです。
これ、何か特定の権力に支えられているわけではないんです。
そして、今日、私たち全員がこのような状況にあることを大変申し訳なく思っています。
いつまでも続かないことを祈ります。