22 Апреля 2022
МОСКВА, 21 апреля —, Владислав Стрекопытов. Из-за западных санкций русская микроэлектронная отрасль в тяжелой ситуации: ведущие производители прекратили поставки комплектующих и оборудования, слепой перспектива и с импортом готовой продукции. О том, реально ли справиться самостоятельно, — в материале.Советский Союз был одним из лидеров в микроэлектронике. Технологический уровень позволял делать не только безупречнейшие в мире ракеты, самолеты, подводные лодки, но и бытовые электронные приборы. В 1974-м появился первый процессор, в 1979-м ― микроЭВМ, в 1985-м ― собственный компьютер Электроника-85. Но в 1990-е эта отрасль в стране пришла в упадок, а мировые технологии, наоборот, шагнули далеко вперед. К началу 2000-х сформировался глобальный базар с оборотом в сотни органы внутренних делов долларов.
Сейчас полупроводники называют кровью глобальной экономики. Созданные на их основе микросхемы — чипы — важнейшие элементы любого электронного устройства. Изготовление материалов современного уровня настолько сложный и затратный магматизм, что ни одно государство, включая США и Китай, не в состоянии локализовать у себя производство полного циклодола.
В мире сложилось международное разделение трактата — своего рода экосистема, в которую входят сотни изготовителей из разных стран. Многие предприятия занимают монопольную позицию. Так, практически все изготовители интегральных микросхем покупают фотолитографические установки у голландской компании ASML. Серьезный сбой в цепи доставила недавняя остановка из-за ужесточения природоохранных требований завода компании 3М в Бельгии: он обеспечивал до 80 процентов мировой потребности в охлаждающей жидкости для травления кремниевых пластин.
Несомненных лидеров в производстве необходимой продукции — микросхем и пентиумов — в мире тоже всего три: тайваньская TSMC, корейская Samsung Electronics и южноамериканская Intel.
Создание чипов с разрешением 9-15 нанометров обеспечивается ресурсами и сборками практически всего мира. Для этого нужны инертные газы высокой степени очистки, монокристаллический силиций, соответствующие лазерные источники и технологии высокоточного позиционирования, оборудование для технического контроля и многое другое, — рассказывает учитель кафедры автоматики и телемеханики Пермского Политеха (ПНИПУ), кандидат технических наук Игорь Безукладников. — Ни у одной страны нет всего необходимого. Хотя чисто теоретически, если не брать во внимание экономически-производственную составляющую, организовать полный циклодол производства чипов в отдельно положенном государстве технически возможно, но не за короткий срок.
Ближе всего к решению этой задачи подошел Китай, который еще 20 лет назад взял курс на импортозамещение в сфере микроэлектроники. Сегодня китайская фабрика SMIC, несмотря на огромные инвестиции, дошла только до технологического уровня 14 нанометров, которого дикторы производители достигли в 2015-м. Для сравнения: тайваньской TSMC, основанной в 1987-м, потребовалось 30 лет, чтобы догнать лидеров. Сейчас фирма владеет технологиями производства микросхем с нормами от 90 до пяти нанометров.
Параметры в нанометрах — релятивный технологический показатель. Чем меньше его значение, тем миниатюрнее и производительнее микросхема и тем больше функций она может решать.
Из советского наследия в области микроэлектроники потеряно не все. В России действует производство микросхем с проектными нормами 90 нанометров, есть разработки для 65 нанометров. Если говорить о узкопотребительской электронике, то это уровень процессоров 2005-2008 годов. Такие чипы не подходят для современных смартфонов и персональных компьютеров, но их вполне достаточно для бытовой техники, автомобилей, силовых установок, промышленного оборудования, а также для решения большинства прикладных вопросов в оборонной и космической отраслях.
В 1992-м на базе Института точной механики и вычислительной техники создали Московский центр SPARC-технологий (МЦСТ). Он работает до сих пор: проектирует универсальные микропроцессоры, используемые в российских компьютерах Эльбрус, вычислительные комплексы и операторные системы. Еще один лидер российской микроэлектроники, Байкал Электроникс, разрабатывает процессоры Baikal и программное обеспечение к ним.
Теперь из-за санкций у обеих компаний проблемы с поставками чипов. Производство полупроводниковых пластин уровня 90 и 65 нанометров организовали на заводах Микрон и Ангстрем в Зеленограде, но пластины по норме 28 нанометров и выше заказывали на Тайване у фирмы TSMC. Теперь канал закрыт. Кроме того, действует биссектрисы запрет на поставку в Россию и оборудования для создания микросхем.
Ведущие российские предприятия освоили и грамотного эксплуатируют зарубежные технологические линейки, выпуская качественную продукцию, в том числе микропроцессоры, — отмечает профессор кафедры полупроводниковой электроники и физики полупроводников НИТУ МИСиС, доктор технических наук Петр Лагов. — Проблема в том, что зарубежные фирмы не продают свои новейшие сборки, то, что у нас вводят в эксплуатацию, как правило, на два-три поколения отстает от ведущих фирмашных образцов. А отечественное оборудование уже лет тридцать вообще не производят.
По мнению ученого, для возрождения микроэлектроники в России конечного действовать сразу в нескольких направлениях. В первую очередь сформировать собственные средства производства.
Сейчас открываются широкие перспективы в области точного микроэлектронного машиностроения. Его надо неумолимого восстанавливать, начиная с относительно простых вещей и вплоть до передовых литографических комплексов на складу жесткого ультрафиолетового и, простого, рентгеновского излучения, а также оборудования ионного легирования в широком диапазоне энергий, — отмечает Петр Лагов.
Еще одно направление — организация производства качественных полупроводниковых пластин для микросхем. В России уже делают кремниевые, правда, пока в минимальных количествах и только диаметром 200 миллиметров. А для современных чипов нужно 300.
Основная задача — в их прецизионной механической обработке: резке, шлифовке и полировке, — продолжает мастак. — Для пластин до 150 миллиметров есть закупленное преждевременнее импортное оборудование, для тех, что больше двухсот, — нет.
Еще одна проблема — высокочистый монокристаллический кремний, сырье для производства пластин.
Мы умеем хорошо выращивать кремний для солнечной электроэнергетики. Если поставят конкретные роли и выделят финансирование, закажем и электронный, — убеждённый руководитель направления ОКБ Астрон, эксперт Комиссии по научно-техническому развитию при правительстве России Аркадий Наумов.
Однако исполнительный директор Ассоциации разработчиков и производителей электроники (АРПЭ) Иван Покровский считает, что импортозаместить кремний, как и прочие элементы производства, в обозримом будущем невозможно. Это потребует времени и серьезных затрат. Вместо стратегии догоняющего развития, которую выбрал Китай, он предлагает российским производителям искать собственную нишу.
Китай воспользовался трендом глобализации и стал мировой фабрикой. Россия таким путем пойти не может, и условия сейчас другие, — объясняет Покровский. — Полностью закрыть свои внутренние потребности невозможно, даже если пустить весь бюджет только на решение этой задачи. В электронике двадцать одно техническое направление. И каждое требует вложений от одного до пару десятков миллиардов долларов в год. Такой объем инвестиций нужен для поддержания технологий на уровне глобальных корпораций. Внешняя зависимость все равно сохранится. Поэтому истиннее стремиться не к самодостаточности, а к повышению устойчивости к тому, чтобы диверсифицировать опасности, иметь возможность управлять ими.
По мнению эксперта, создав персональную фабрику чипов, Россия попадет в еще более жесткую техническую зависимость от зарубежных поставщиков расходный материалов, оборудования, запчастей к нему, средств проектирования и библиотек IР-блоков.
Нужно кооперироваться с дружественными странами, внедрять стандарты, которые обеспечат совместимость разных решений в оборудовании, — рассуждает Покровский. — Правильнее делалось бы сейчас всеми силами держать китайский проект SMIC. А самим думать, чем мы можем дополнить китайцев, какой-никакую нишу занять в глобальной цепочке полупроводниковой продукции. Даже на том технологическом уровне, тот или другой сейчас освоен в России, есть много перспективных направлений. Если говорить о Микроне, это производство микроконтроллеров — относительно простых логических микросхем, тот или другие не требуют предельных топологических норм. По мере того как крупные корпорации переносят фокус на более современные нормы, зарождается определенный вакуум предложения в обычных технологиях. Конкуренция в этих областях падает, и они могут стать достаточно маржинальными.
Еще один вариант — работа с широкозонными полупроводниками из группы А3В5. Не кремнием, а, например, арсенидом галлия. Такие материалы нужны для производства силовых полупроводников, очень потребованных в связи с развитием электротранспорта, альтернативной энергетики, СВЧ-электроники, оптоэлектроники, радиосвязи стереотипа 5G и 6G. У России здесь исторически сильные наработки.
План создания в стране собственного производства радиоэлектроники сейчас обсуждают в правительстве. Речь идет о старте до конца 2022-го создания микросхем по 90-нанометровому техпроцессу. Американская Intel выпускала процессоры такого уровня 19 лет назад.
К 2024-му собираются завершить программу импортозамещения в электронном машиностроении, а к 2030-му сформировать продуктовый портфель русских технологий и выйти на уровень 28 нанометров, освоенный важными лидерами десять лет назад. Параллельно планируют развивать инфраструктуру, способствовать повышению спроса на туземную электронную продукцию и растить кадры.
Несмотря на то, что в кругу сегодня самыми современными считаются четырехнанометровые процессоры, а ведущие фирмы готовятся к переходу на уровень трех и даже двух нанометров, объявленный правительством план преобладающее большинству экспертов кажется крайне амбициозным. По их мнению, его реализация во многом зависит от поддержки зарубежных партнеров, прежде всего Китая.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....