Возможно ли полное импортозамещение в микроэлектронике?
Мы привыкли, что микроэлектроника – это в первую очередь импорт. А с ним сейчас, как сами понимаете, большие проблемы из-за санкций. Тем не менее в России то и дело разрабатываются технологии, призванные заместить или даже превзойти зарубежные. Но возможно ли такое в принципе – догнать и перегнать признанных лидеров отрасли? Или это всего лишь утопия, которая пока остаётся недосягаемой мечтой?
Без маски
Недавно специалисты научного центра «Передовые цифровые технологии» Санкт-Петербургского политехнического университета разработали технологический комплекс, позволяющий создавать наноструктуры для функционирования микроэлектронного оборудования. Разработчики утверждают, что это исключительно отечественный продукт.
Система состоит из двух установок: безмасочной нанолитографии, позволяющей получить изображение на подложке, и плазмохимического травления кремния. На зарубежном оборудовании обычно используется так называемый шаблон или маска. Наши специалисты нашли способ обойтись без маски. Поэтому отечественная установка будет стоить около 5 млн руб., в отличие от импортной, стоимость которой составляет 10-13 млрд руб.
По словам заведующего лабораторией «Технологии материалов и изделий электронной техники» СПбПУ Артёма Осипова, мембраны, произведённые таким путём, более надёжны и чувствительны, чем полученные с помощью традиционного жидкостного или лазерного травления. Такую продукцию можно применять, например, в радиолокационных приборах или для производства солнечных панелей.
А в рамках открывшегося на днях в Парке науки и искусства «Сириус» (Сочи) Всероссийского форума «Микроэлектроника-2023» обсуждалось производство нового российского смартфона с операционной системой Rosa Mobile и на отечественных микрочипах. Дело в том, что даже «антишпионские» программы не спасают пользователей от слежки, которая может быть заложена в технических элементах импортных устройств.
По словам заместителя министра промышленности и торговли РФ Василия Шпака, микроэлектроника отечественного производства будет устанавливаться и на автомобилях. В частности, это микроконтроллер двигателя. Подобные разработки ведутся и для беспилотных летательных аппаратов.
«Просто чудо»
Казалось бы, новости хорошие. Технологический суверенитет крайне важен для страны, особенно для оборонного производства. Но для этого необходимо разрабатывать и внедрять собственные прорывные технологии, причём они должны быть актуальны не только на внутреннем рынке.
В этом году правительство выделило на развитие сферы микроэлектроники субсидии в размере 1 млрд руб. Согласно Стратегии развития электронной промышленности РФ, к 2030 году доля высокотехнологичной продукции отечественного производства на внутреннем рынке должна составить не менее 75 %. К этому сроку российские власти поставили перед разработчиками технологий задачу выйти на мировые рынки.
Но, как известно, скоро сказка сказывается, да не скоро дело делается. По мнению Константина Кириллова, основателя компании «Элодика», которая является поставщиком и производителем микроэлектронных компонентов, технологическим стартапам и компаниям предстоит столкнуться с рядом вызовов.
В частности, это нехватка квалифицированных кадров. Чтобы сделать технологии «массовыми», необходимо большое количество высококлассных специалистов. Нужно учитывать и то, что многие учёные трудятся в «засекреченных» направлениях. Вряд ли они пойдут работать в «открытые» компании.
Ещё один фактор связан с тем, что отечественные микроэлементы дороже, чем их импортные аналоги. Как такое может быть? – спросите вы. А вот так! Просто у российских производителей нет конкурентов, а спрос на продукцию огромный, вот и цена высока.
При этом выбор разновидностей отечественной продукции невелик. А чтобы увеличить ассортимент, потребуются ресурсы для новых разработок и создания дополнительных производственных мощностей.
Пока же отечественные производители не в состоянии «закрывать» все потребности заказчиков. И тем приходится выбирать: или сейчас покупать импортную, или ждать отечественную продукцию долгий срок.
При этом во многих случаях всё равно не обойтись без импортных комплектующих. Даже если получится наладить их выпуск в России, может оказаться, что сырьё для изготовления тех или иных элементов добывается только в другой стране, а в нашей его просто нет. Из-за санкций детали или сырьё для них нельзя заказывать напрямую, приходится менять логистику, усложнять цепочки поставок, а это влияет на цены и сроки.
Но одна из самых больших проблем отрасли – международная конкуренция. Скажем, какая-нибудь отечественная компания вложила средства в импортозамещение некоей технологии. А в Китае эта технология попала на рынок гораздо раньше, и деньги российской фирмы вылетели в трубу… Готовая технологическая продукция также обладает свойством быстро устаревать.
– Господдержка отрасли микроэлектроники, разумеется, послужит толчком для её развития, – полагает Константин Кириллов. – Однако сроки, заявленные в программе, пока выглядят чересчур оптимистичными. Если нам действительно за семь лет удастся не только поднять технологии, но и выйти с ними на мировой уровень, это будет просто чудом.
Освоить полный цикл
Большинство экспертов уверены, что ряд задач в силу реалий рынка можно решать только в рамках международного сотрудничества. То есть нужно искать новых зарубежных партнёров, готовых на кооперацию с Россией.
Академик РАН, доктор технических наук, директор Института проблем проектирования в микроэлектронике Александр Стемпковский считает, что намеченные планы по достижению технологического суверенитета могут быть выполнены при двух условиях:
– Прежде всего, это полная «русификация» нанотехнологий, создание аналогов оборудования. И без частичного использования разработок дружественных стран нам не обойтись.
Микроэлектроника – это в первую очередь производство чипов. Александр Стемпковский вспоминает, что в конце 80-х российская микроэлектроника находилась на третьем месте в мире после США и Японии:
– У нас имелось собственное электронное машиностроение, собственные САПР – системы автоматизированного проектирования микросхем. Изготовление чипов на 75-80 % велось на советском оборудовании из отечественных материалов.
Сегодня многое изменилось. По словам Стемпковского, чтобы создать всего один-единственный чип, необходимо задействовать более 20 сложнейших технологий общей стоимостью в миллиарды долларов. Примерно во столько же оценивается создание современной САПР. Даже самой богатой стране непросто отыскать такие ресурсы. Но если они и будут найдены, на разработку технологий понадобится большое количество времени, за которое лидеры отрасли уйдут далеко вперёд.
Однако есть один нюанс: даже США, Япония или Китай не в состоянии производить эти устройства полностью внутри страны. Как правило, они задействуют сотни предприятий в других государствах.
Для достижения суверенитета в этой отрасли российские разработчики должны освоить полный цикл создания микросхем. И не только создать отечественные аналоги импортных деталей, но и доработать их.
К примеру, в микроэлектронике часто возникают дефекты, приводящие к сбоям в работе устройств. Поэтому большие деньги вкладываются в разработку «бездефектных» чипов. Но ведь можно решить проблему иным путём – к примеру, создать такие микрочипы, которые просто не будут «замечать» изъяны и по-прежнему функционировать.
– Сейчас в самые жёсткие сроки требуется составить дорожные карты работ, определить исполнителей, перед которыми будут поставлены чёткие задачи с ответственностью за их исполнение, – резюмирует академик Стемпковский. – Тогда, быть может, и получится «догнать и перегнать»…
