Май 22

Виробництво чипів в Україні. Навіщо, як і коли з’явиться національна фабрика

Вперше про плани на створення заводу із власного виробництва чипів Мінцифри заявило ще наприкінці 2023 року, але лише на початку 2025-го стратегія офіційно отримала схвалення від Кабміну.

На панельній дискусії DOU Day 2025, яка була присвячена виробництву чипів, експерти пояснили, чому ми не женемось за 5 нанометрами, навіщо нам «зрілі» технології, як побудувати чипову індустрію в умовах війни, і чому саме зараз у нас є реальний шанс зробити це. А також чи варто будувати велику фабрику, які є альтернативи, скільки це коштуватиме і коли можливо буде запустити виробництво.

У дискусії взяли участь:

Володимир Рощук, Silicon Lead / Analog Design Engineer в BOSCH, викладач курсу «Аналогова мікросхемотехніка» в KSE;
Олександр Груданов, Senior Director of Advanced R&D в SILVACO Group Inc., член експертної групи при Мінцифрі;
Євгеній Астахов, голова правління National Semiconductor Association of Ukraine, член експертної групи при Мінцифрі.

Навіщо Україні власне виробництво чипів

Експерти наголошують, що власне виробництво чипів надасть Україні низку можливостей. Але не призведе до здешевлення таких споживчих товарів, як смартфони. Натомість, його створення має такі цілі:

Оборона та ВПК. Забезпечення потреб власного військово-промислового комплексу та нещодавно анонсованого «армії дронів» є критично важливим. Власне виробництво усуває залежність від зовнішніх партнерів, експортних обмежень та складнощів із закупівлею компонентів подвійного призначення, що може тривати роками.
Економічний розвиток. За словами Євгенія Астахова, напівпровідники є найскладнішою технологією, доступною людству, і мають найбільші мультиплікатори для економіки. Вони можуть стати ядром нових економічних кластерів та індустрій, таких як автомобільна. Також він окреслив, що існує сильна кореляція між наявністю виробництва чипів у країні та розвитком інших галузей.
Цифрова держава. Чипи необхідні для цифрової трансформації держави, створення digital ID, біометрії, захищених SIM-карт та інших державних електронних послуг.
Геополітичне значення та безпека. Наявність власного виробництва інтегрує Україну у глобальні ланцюжки створення вартості, роблячи її відчутним гравцем на світовому ринку. Це створює для світу конкретні технологічні та економічні аргументи для підтримки та захисту України, оскільки зупинка її виробництва матиме реальні наслідки для глобальних індустрій. Геополітична перебудова глобальних ланцюжків постачання (як це було під час пандемії COVID-19) створює унікальне «вікно можливостей» для України.

Хоча радянське виробництво чипів, яке зосереджувалося переважно на воєнній промисловості та космічній галуззі, вважається застарілим і значною мірою занепалим, Груданов каже, що в Україні збереглися певні технології хоч і не передові.

«У нас був великий досвід. Ми були членом ядерного клубу, космічного клубу. І в нас було колись виробництво чипів. Це все зараз занепало, але є технології. Є генетична пам’ять наших інженерів, є деякий бекграунд. Це треба відновлювати. Зараз ми маємо унікальну можливість за допомогою наших європейських і, можливо, американських колег доєднатися до цього клубу і мати свою фабрику чипів або декілька фабрик», — каже експерт.

Чому «зрілі» норми 130-180 нм

Згідно зі стратегією WINWIN, опублікованою Мінцифри Україна зацікавлена у виробництві чипів за 110-180 нм технологією. В той час, як передові технологічні гіганти, як-то Samsung, TSMC виробляють чипи розміром від 3 до 7 нм, які використовуються у смартфонах. Експерти пояснили, чому 110 нм і більше не є застарілою технологією і які ці чипи мають переваги над сучасними.

«Має значення не стільки сам розмір — 180, 130, 90 чи 7 нанометрів — скільки те, про що йдеться насправді. Ці цифри — лише проєктні норми. Вони самі по собі майже нічого не говорять про функціональність мікросхеми. Важливо розуміти: є поняття „технологія“, і саме вона визначає, що вміє чип. У світі існують десятки технологічних платформ, які надбудовуються на ці норми. Тому ключове питання не в тому, скільки нанометрів, а що саме буде робити чип: це може бути процесор, логічний елемент, пам’ять, сенсор, цифро-аналоговий або аналогово-цифровий перетворювач. А вже потім — обирається техпроцес», — пояснює Груданов.

Він додав, що 5 чи 7 нанометрів — це дуже вузька ніша. Їх використовують переважно для високопродуктивних обчислень і складної логіки, які зараз не є пріоритетними для України. Окрім цього велика кількість чипів, навіть у сучасних пристроях (як-от модеми, контролери екрану в iPhone), виготовляється на «більших» техпроцесах.

Володимир Рощук каже, що технології 130-180 нм, які ще називають «зрілими нодами» є актуальними та оптимальними для багатьох критично важливих застосувань і мають певні переваги над найсучаснішими чипами. Зокрема «зрілі ноди» більше підходять для:

Mixed-signal мікросхем (обробка аналогових і цифрових сигналів, АЦП/ЦАП).
Мікромеханічних систем, таких як датчики положення, акселерометри, гіроскопи, датчики тиску, у системах пасивної навігації без GPS..
Автомобільної індустрії, де 110-130 нм є «тяговою конячкою», що дозволяє поєднувати обчислювальні можливості з розміщенням складних аналогових систем на одному кристалі.
Чипів для дронів, digital ID, біометрії, захищеної криптографії (наприклад, у SIM-картах).
Радіаційно стійких чипів, які можуть витримувати електромагнітний імпульс або працювати в космосі. Для них «стеля» технологічної норми у світі наразі близько 90 нм.

Експерти підкреслюють, що технології 130-180 нм хоч і «більші», але не «старі». Вони дозволяють працювати з аналоговим світом, що є ключовим для багатьох необхідних Україні застосувань. Навіть на цих розмірах, які порівнюють з розміром вірусу або молекули, технологія є надзвичайно складною, вимагаючи використання світла для побудови структур.

Виробничий процес та безпекові виклики

Як пояснив Євгеній Астахов, йдеться про створення так званого Pureplay Foundry — ливарного виробництва, яке охоплює повний технологічний цикл від монокристалічної «болванки» (пластини) до готового чипа. Це включає фотолітографію, травлення та упакування. Навіть для «зрілих» нод цей процес налічує сотні, а то й тисячі послідовних операцій.

Але є ризик — безпека. Експерт каже, що це один з найбільших викликів, особливо в умовах війни. Великі фабрики займають значну площу, потребують розгалуженої екосистеми забезпечення (вода, повітря, енергія) і дуже чутливі до вібрацій та пошкоджень. Навіть непряме влучання може вивести їх з ладу на багато місяців.

Як альтернатива або доповнення, розглядається концепція Small Clean Rooms (маленьких чистих кімнат). Це компактніші виробництва, що можуть використовуватись для прототипування або невеликих партій недорогих мікросхем. Вони можуть бути більш захищеними, оскільки їх можна розміщувати навіть під землею, за прикладом Японії. Цей підхід може передувати або доповнювати будівництво великої фабрики.

Стратегія, вартість, терміни та партнерство

Зараз експертна група розробляє під егідою Мінцифри стратегію розвитку напівпровідникової галузі. Незабаром вона буде представлена громадськості. Вона передбачає досягнення прогресу у галузі до 2035 року.

Терміни реалізації:

Розгортання малої чистої кімнати (Small Clean Room) може зайняти до двох років.
Побудова великої фабрики (Pureplay Foundry) — приблизно 3-5 років від початку будівництва (2-3 роки будівництво, 1-2 роки пілотна експлуатація, вихід на повний цикл).

Вартість будівництва фабрики на передових нодах (5-7 нм) становить десятки мільярдів доларів, що є фінансово недосяжним для України. Натомість, один модуль на «зрілих» нодах коштуватиме близько мільярда доларів, що є більш реалістичним. Експерти наголошують на обов’язковій та суттєвій участі держави для успіху проєкту, посилаючись на світовий досвід, зокрема, на кейс TSMC. Держава може надати держзамовлення та покращити позиції фабрики. Модель фінансування та управління (приватна, державна чи державно-приватна) ще визначається.

За словами Груданова, враховуючи відсутність часу для повної розробки власної технології з нуля, найбільш вірогідним шляхом є ліцензування готової технології з подальшим долученням українських спеціалістів та експертизи для її розвитку.

Після публікації стратегії наступним етапом стане покращення законодавства в сфері виробництва напівпровідників, а потім планується пошук та «кастинг» майбутніх стратегічних партнерів для конкретних кроків з побудови виробництва.

Нагадаємо, що на DOU Day 2025 міністр цифрової трансформації України Михайло Федоров розповів, що «Дія» може стати технологічною платформою з комерційною моделлю, а також виокремитися в державну компанію, яка запускатиме послуги від бізнесу. Також на конференції оголосили переможця українського етапу Startup World Cup.