Сегодня полупроводники в Мире стали определяющим фактором развития во всех сферах промышленности. Долгое время всё производство микроэлектроники в России оставалось импортным, но так было не всегда.
Как изменилась ситуация после введения новых санкций? Может ли быть достигнута независимость России в этом технологической плоскости?
Начало
Нельзя забывать, что в разработке микроэлектроники СССР долгое время ни в чем не уступали, а в чем-то превосходили западные аналоги. Серийное производство транзисторов в США и Советском Союзе начали в 1949 году.
Именно тогда руководство Советского Союза приняло решение о создании нашей Кремниевой долины, в г. Зеленоград. Здесь же впоследствии организовали и НИИ микроприборов, НИИ молекулярной электроники, и также другие передовые технологии. А в 1967г уже был основан завод «Микрон», нынешний лидер производства микрочипов в России.
Сегодняшний день
Микрон — это крупнейший производитель микроэлектроники в России. На предприятии изготавливается более 700 типов номиналов продукции, включая интегральные схемы для защищённых носителей данных, идентификационных, платёжных и транспортных документов. Изделия Микрона делятся на две группы — собственные продукты и произведённые по заказу сторонних дизайн-центров. Микросхемы поставляются в топливно-энергетический комплекс, систему промышленной автоматизации, систему безопасности, транспорт, космос, и авиацию. Сегодня трудно найти отрасль, где не используются эти микрочипы. Часть продукции экспортируется в Юго-Восточную Азию и страны СНГ.
Мы нацелены на использование российского программного обеспечения, на написание интерфейсов, которые сводят данные к единой структуре и единой платформе. Мы в любом случае ориентируемся либо на российское, либо на открытое программное обеспечение.
Айти работают не в воздухе или не в облаке, как говорят, а на конкретном железе. Поэтому, если у нас нет собственной микроэлектроники, то у нас и нет всех производственных отраслей. В микроэлектронике тоже есть куда идти в техсуверенитете в плане собственных материалов, собственного оборудования, собственных комплектующих.
Матчасть
Как известно, у заводов по изготовлению микропроцессоров три главных цели – выход годных, выход годных и еще раз выход годных. У нашего еще и переход на пластины в 300 мм, что, кстати, есть в планах предприятия. А для этого нужны свои фотолитографы. Пока весь мир, в основном, использует оборудование голландской компании ASML, которая больше 20 лет разрабатывала технологию фотолитографии на экстремальном ультрафиолете, что позволяет производить чипы с топологией меньше 7 нанометров.
Инвестиции в это производство составили десятки миллиардов долларов. Длина волны лазера фотолитографа с середины нулевых годов 21 века составляла около 140 нанометров, что позволяло делать чипы с топологией 65 нанометров. Голландцы уменьшили волну излучения до 13,5 нанометров.
Излучение формируется в вакууме под воздействием лазера накопленного, который превращается в плазму, как раз и дающую волну длиной 13,5 нанометра. И, конечно, нужна соответствующая оптика. Ее поставляет CASE.
В 2011 году образец фотолитографа с рабочей длиной 13,5 нанометра и расчетным разрешением 30 нанометров был создан в России в институте физики микроструктур ран. В октябре прошлого года на форуме микроэлектроника 2022 сообщили, что в институте уже получено отдельное изображение на подложках с разрешением до 7 нанометров!
С одной стороны, новые сложности нас слегка потрепали, но с другой стороны, на внутреннем рынке, на российском рынке, на рынке СНГ, я даже сказал, появилась та самая долгожданная внутренняя тяга, которой раньше не наблюдалось. Уход с рынка таких мастодонтов, как NVIDIA, для российских разработчиков это возможность наконец-то занять те самые ниши, те самые рынки в гражданском секторе.
Программное обеспечение
В России сегодня очень большое количество очень качественного, действительно классного прикладного софта. Искусственный интеллект, обработка больших массивов данных медицина, телеком, data science, очень многое. На ряде конференций, посвященных как раз разработке программных решений на базе искусственного интеллекта, просто даешься диву, насколько все здорово в плане софта в России.
Но здесь есть некая ложка дегтя. Она заключается в том, что весь высокотехнологичный софт пишется и писался под зарубежные аппаратные платформы. Если мы приходим к заказчику, который хочет сейчас вытащить NVIDIA и засунуть туда наш процессор мы столкнёмся с ситуацией, что все ПО нужно в срочном порядке переписывать.
Технологический суверенитет начинается, на мой взгляд, с IP-ядра, которое возможно воспроизвести на отечественных мощностях. И вокруг IP-ядра уже строится всё остальное. Доверенные процессоры, доверенные модули, как следствие, доверенные системы, построенные на нашем железе. Пока остаётся довольствоваться тем, что можем сделать сами. В том числе и незначительным количеством российского ПО и компьютерными комплектующими для Байкала и Эльбруса.
И ещё пара цифр для размышления. В последнее время в России закупалось в год порядка 10 миллионов вычислительной техники с процессорами Intel. И только 10 тысяч на российских процессорах.
Итог:
Что мы имеем в сухом остатке? Во многих сегментах производства полупроводниковой продукции у нас есть свои технологии, но нет своего оборудования. Нет настоящего производства отдельных материалов и расходников. По этому для запуска процессоров по топологии 7 нанометров нам необходимо перенаправить из лабораторий производство в крупномасштабное коммерческое производство.
Так же при создании фотолитографа и локализации полного технологического цикла придется формировать целую индустрию сопутствующих компонентов, от фоторезиста и фотошаблонов до кремниевых пластин, производство которых есть в России, но оборудование для нарезки, как и сами сливки, импортные. Это откроет огромное количество высоко квалифицированных рабочих мест, что подстегнет экономику России к серьезному экономическому росту.
Спасибо за внимание. Россия вперёд!
