Всем привет, многие, кто следит за новостями мира электроники, скорее всего в курсе нового ФЗ-44, который касается отечественной микроэлектроники и её дальнейшего развития. Многие предполагают, что после развала СССР, в нашей стране с электроникой и вообще с промышленностью всё очень плохо и даже ВПК не может похвастать чем-то передовым. Это правда только отчасти и касается конкретного промежутка времени, а именно период с 1995 по 2011 год, а вот после не всё так однозначно.
Вообще ФЗ-44 по большей части касается компьютерной техники, серверов и СХД, его суть - утвердить на законодательном уровне, что считать отечественным оборудованием, а что нет. «Сердцем» любого компьютера или вычислителя является микропроцессор (процессор). Это очень сложный в проектировки и производстве компонент, разработать такой компонент способны 5-6 стран в мире, а изготовить и того меньше.
Создание процессора делится на три технологические операции.
1. Разработка IP блоков ядра микроархитектуры, контроллеров ОЗУ, кэш памяти, PCIe, DSP, блоки графических ядер GPU и т.д.
2. Проектировка конфигурации ядра и компоновки всех IP блоков на топологической схеме, написание компилятора, отладочных софтовых инструментов и микропрограмм.
3. Производство кристалла и нанесение послойно топологии, задействуя метод химического травления и осаждения слоев с использованием фотолитографического оборудования. Также в этот пункт входит изготовление контактной подложки и корпусирование готового изделия.
В России с первым и вторым пунктом всё не так плохо, существуют не менее 4-х дизайн центров по разработке и проектированию как IP блоков ядер, так и топологических схем включая процессорных. Однако с третьим пунктом всё сложнее, на данный момент в России могут производить микросхемы по техпроцессам 180 – 150 – 100 – 90 нм, экспериментальное производство на уровне 65 – 55 нм на ПАО «Микрон» и «Крокус Наноэлектроника». Техпроцессы далеко не передовые, однако для нужд ВПК и космической отрасли более чем, к примеру, недавно в Италии открылась фабрика аж на 200 нм, кому нужна эта древность? А вот нужна, и фабрика изготавливает чипы для SpaceX по программе Starlink.
Однако для реализации ФЗ-44, который с 2022 года обязует компании участвующие в гостендерах использовать только отечественные процессоры и материнские платы, при этом процессор может быть изготовлен за рубежом, но спроектирован в России. Техпроцесса 90 – 65 нм для производства как пример серверного процессора недостаточно, Байкалы и Эльбрусы за исключением тех, что делают для военных по 65 нм техпроцессу, производят на TSMC (Тайвань), а именно по техпроцессу 28 и 16 нм.
Так что такое современный и передовой техпроцесс? Если не брать во внимание мамкиных "экспертов" о 5-3 нм, то современный техпроцесс это 32 – 14 нм, а передовой 10-5 нм. На самом деле, самый ходовой техпроцесс это 45-28 нм, на нем до 60% всей выручки зарабатывает тот же TSMC, а большая часть элементов на материнских платах изготовлено по 130 - 45 нм техпроцессу. Так какая технология нужна нам сейчас и что мы можем сделать? Для России в ближайшее время нужна фабрика хотя бы на уровне 45-32 нм. Да, это не передовой техпроцесс, однако на 32 нм можно производить многое, к примеру, хоть и старый, но мощный и тянущий даже сейчас современные игры процессор AMD FX 8350 изготовлен как раз по 32 нм техпроцессу. Для серверных процессоров этого достаточно, но потянем ли мы это?
Тут всё решают деньги, даже фабрика ПАО «Микрон» с фотолитографией на 65 нм, сейчас оценивается в 450 миллионов долларов, техпроцесс на 45 – 32 нм будет стоить от 2-х миллиардов долларов, но есть одно, но! 65 нм техпроцесс на Микроне использует длину волны в 185 нм, а это говорит о том, что на базе 65 нм, можно получить заветные 32 нм, так как за рубежом из оборудования с длинной волны 185 нм выжимали аж 28 нм, это позволило использовать новые материал в затворах с высоким показателем диэлектрической константы.
Так что же мешает это осуществить? Вопросов больше чем ответов, ПАО «Микрон» еще в 2016 году утверждал, что может перейти на 28 нм уже через 4 года, однако этого не произошло, представитель Микрона Карина Абагян, не комментирует данный вопрос, хотя он всплывал не раз. Эксперты считаю, что всё упирается в деньги, а их выделяют отрасли очень мало. Несмотря на это, в 2021 году правительство решило всё же начать движение в этом направлении, по данным СМИ, до 2024 года, планируют вторую попытку освоить техпроцесс на 28 нм, но уже на мощностях обанкротившегося Ангстрем-Т. По плану для этого фабрику модернизируют к 2023 году, а после к 2026 году попробуют освоить 22 – 16 нм, что позволит использовать Tri-Gate транзисторы или же FINFET.
В завершении скажу, что многие специалисты считают, что техпроцесс ниже 22 нм, это техническая уловка, а недавно intel признался, что техпроцесс ниже 12 нм является чисто маркетингом, который больше касается не физических размеров транзистора, а точности построения его структуры, используя к примеру, не иммерсионную литографии, а EUV (глубокий ультрафиолет) с длинной волны в 13,5 нм. Разницу в 14 нм и 7 нм, вы видите выше на слайде. Так нужны ли свои фабрики России? Особенно на 32 – 22 нм? Безусловно нужны и скорее всего будут построены в ближайшее время. Ведь дело даже не в возможности размещать заказы от других стран и получать прибыль, дело в безопасности и наличии пусть и не самого передового, но современного фотолитографического оборудования, обеспечит независимость и безопасность страны при агрессивных санкционных мерах.
#процессор эльбрус #процессор байкал #электроника #техника #промышленность #технологии #it
