Микросхемы: сферы применения и роль России в их производстве
По назначению применения микросхемы можно разделить на три группы: 
0
В целом, микросхема, или чип – это уже практически готовое электронное устройство, которое включает в себя большое количество резисторов, диодов, транзисторов, конденсаторов, и также полупроводниковый материал (самый распространенный – кремний). Задача микросхемы – выполнять определённую функцию. Например, в смартфоне присутствует много микросхем, которые отвечают за что-то одно: контроль аккумулятора, камеры, динамика, Wi-Fi, сенсорного экрана и т.д. Также микросхемой являются современные центральные процессоры, которые есть в ПК, ноутбуках, смартфонах и т.д.
Укрупненная структура использования полупроводниковой продукции (включает как различные микросхемы, так и сенсоры, датчики, светодиоды, солнечные батареи и пр.)  выглядит следующим образом:
0
Мировые производители чипов
Глобально мировой рынок чипов можно разделить на 3 категории компаний:
1.    Производители чипов, у которых есть свои заводы по производству и которые специализируются на выполнении чужих заказов. Такие компании образовали свою индустрию независимых фабрик (Foundry).
2.    Компании, которые занимаются дизайном и разработкой чипов, а производство отдают на аутсорсинг. Такие компании еще называют бесфабричными (Fabless).
3.    Компании, которые разрабатывают чипы под свои нужды и владеют собственными производствами – вертикально-интегрированные структуры (IDM, Integrated Device Manufacturer).
К первой группе можно отнести компании, которые специализируются на контрактном производстве чипов и полупроводников. Топ крупнейших в мире производителей выглядит следующим образом:
0
Основные производители полупроводников сосредоточены в Азии. Так, 87% всего производства в мире находится в Тайване, Китае и Южной Корее. Лидер рынка и одна из крупнейших компаний в мире – это TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Co.). В целом по рынку доля группы составила 54% в 2021 г., однако в наиболее важном сегменте современной электроники (в сегменте чипов 5-10 нм) группа занимает более 90% рынка.
Цифры 5-10 нанометров показывают размер транзисторов (техпроцесс), которые находятся внутри чипа и чем меньше нанометров, тем процессор более технологичный. Чипы с таким техпроцессом используются, в частности, в новых устройствах Apple.
Лидеры рынка в сегментах второй и третьей группы компаний по размеру выручки:
*Группа широко не представлена на рынке полупроводников, производит только готовые чипы для своих нужд.
0
Крупнейшие поставщики чипов в мире – это Samsung и Intel*. Остальные группы занимаются в большей степени только разработкой и проектированием чипов для своих устройств. А непосредственно производство данной микроэлектроники отдано на аутсорсинг.
Импорт микросхем и полупроводниковых элементов в РФ
Ключевые экспортеры электронных компонентов в Россию находятся в Восточной и Юго-Восточной Азии*. За последние годы эта структура существенно не менялась. Как указано выше основные производители находятся в Китае, Тайване и Южной Корее. Среди крупнейших поставщиков – Малайзия, Вьетнам, Филиппины, Тайланд, в числе которых как страны-производители, так и страны, где осуществляется конечная сборка компонентов.
* Для анализа использованы следующие товарные коды (согласно ТН ВЭД): 8532 – Конденсаторы, 8533 – Резисторы, 8541 – Диоды, транзисторы, 8542 – Интегральные электронные схемы.
0
В январе 2022 объем импорта составил 169 млн долл. (+40% к январю 2021). Более свежая статистика по импорту на текущий момент недоступна. Около 25,3% поставок электронных компонентов в 2021 г. приходились на недружественные страны.
После начала спецоперации в числе первых санкций США 24 февраля введен экспортный контроль высокотехнологичных товаров. Это означает, что для работы с российскими компаниями потребуется разрешение специальной комиссии, которое, вероятнее всего, будет отрицательным, в соответствии с политикой отказа. Ограничения вступили в силу 3 марта. Под ограничения попал широкий ряд продукции: полупроводники, телекоммуникационное оборудование, сенсоры, навигационные приборы, компоненты для авиационной и судостроительной отраслей. К санкциям США присоединились Япония, Сингапур, Тайвань и Южная Корея. В частности, на мощностях TSMC в Тайване производили российские процессоры «Байкал», «Эльбрус» и «Скиф».
Позже стали появляться сообщения о том, что отдельные компании приостанавливают поставки своей продукции в Россию: Intel и AMD (процессоры), NVIDIA (видеокарты), Dell и HP (ноутбуки, серверы, периферия).
В апреле пятым пакетом санкций Европейского союза был запрещен ввоз в Россию компонентов для производства микросхем, в частности под запрет попал кремний. Ситуация осложняется и тем, что российские предприятия из-за санкций лишились возможности покупать оборудование (фотолитографии, установки травления и т. д.) европейского, американского и японского производства (ASML, Applied Materials, Canon). Данные ограничения в целом лишают Россию перспективы относительно быстрого (в пределах 5 лет) импортозамещения производства микроэлектроники.​​​​​​​
Значение России в мировом производстве полупроводников и чипов
Россия в мировом рынке микроэлектроники занимает относительно небольшую долю, порядка 0,8%, поэтому мировые производители могут относительно безболезненно отказаться от поставок в Россию, что мы уже частично увидели. Однако в некоторых критически важных ресурсах для производства у России есть лидерские позиции в мире. Рассмотрим основные ресурсы, которые используются в производстве чипов:
В основе производства чипов лежит кремний (ключевой полупроводник). Россия кремний в основном импортирует из Китая. В 2021 г. объем импорта составил 38 тыс. тонн (2% от мирового оборота), из которых 97% было импортировано из Китая. Собственными силами в России производят только металлургический кремний, который содержит большое количество примесей, и он не подходит для производства микроэлектроники. Таким образом, в области кремния Россия никак не виляет на мировой рынок, имея зависимость в поставках от Китая.
Следующий важный элемент – это неон. Данный газ необходим для лазеров, которые «выжигают» изображения элементов микросхемы на полупроводнике (литография). В целом доля России в поставках 3 инертных газов (неон, криптон и ксенон) составляет 30% в мире. Еще около 40% поставок неона приходилось на Украину, где закрылись два из трех существующих заводов (в Мариуполе и Одессе). В результате в мире осталось два крупных поставщика неона – это Россия и Китай. Россия, в свою очередь, ввела ограничения на экспорт инертных газов до 31 декабря (поставки будут возможны только по специальному разрешению). В начале спецоперации цены на неон уже выросли в 6 раз. Частично дефицит на рынке сможет восполнить Китай, однако и он не в состоянии закрыть своими мощностями весь объем спроса. Поэтому можно ожидать только дальнейшего роста цен на неон и общего дефицита чипов в мире.
Палладий. Данный металл используется в транзисторах графических процессоров и для покрытия контактов. Доля России в мировых поставках палладия – порядка 46% (самый крупный поставщик в мире). Около 35% палладия в США также обеспечивает Россия. Данный объем невозможно заменить в обозримой перспективе. Помимо этого, Россия занимает 15% в экспорте платины, которая тоже используется в производстве микросхем и микроэлектроники (конденсаторов).
Искусственные сапфиры. Продукция используется при производстве светодиодов (более 98% светодиодов сделаны с использованием сапфиров) и стекол для смартфонов и смарт-часов. Крупнейший производитель искусственных сапфиров в мире – российская компания «Монокристалл». На долю компании приходится 47% на рынке сапфиров для светодиодов. Доля компании в мире варьируется от 20% до 30%. По состоянию на начало марта, Минпромторг не собирался вводить ограничения на экспорт сапфиров.
Это далеко не весь список элементов, мы лишь выделили основные. В производстве микросхем могут использоваться никель, родий и титан, мышьяк, бор, медь и другие элементы, поставщиком которых также выступает Россия.
0
Заключение
Следует признать, что доля России в мировом рынке микроэлектроники незначительна, поэтому крупные игроки могут безболезненно покинуть российский рынок. Однако у России есть как минимум две точки давления на западных партнеров в сфере микроэлектроники – это палладий и инертные газы (в частности неон). 
И в экспорте инертных газов уже ввелись ограничения со стороны России. Учитывая, что также производство на Украине в ближайший год не будет восстановлено, то с рынка предположительно пропадет до 50-70% всего объема инертных газов, который лишь частично возместит Китай, будучи бенефициаром сложившейся ситуации (прогнозный рост доли Китая на рынке – с текущих 30% до 50% в 2022-23 гг.). Крупные производители могут сгладить на какое-то время дефицит газов сформированными запасами (с момента начала специальной военной операции крупные производители начали делать запасы на два и более месяцев).
 В этой ситуации наиболее уязвимы небольшие предприятия, у которых нет свободных ресурсов для финансирования значительных сырьевых резервов, и сбои в поставках от небольших производителей, безусловно, окажут влияние на рынок.
Однако, приостановка со стороны России экспорта благородных газов может привести к тому, что крупные производители начнут инвестировать в собственные производства. Так, корейский производитель стали Posco намерен запустить к концу 2022 собственное производство инертного газа, способное закрыть 16% годовой потребности страны.
Back to Top