Микроэлектронная зависимость
Политолог, публицист Александр Механик говорит, что анализ последствий новых санкций против России в ключевой высокотехнологической отрасли — микроэлектронике — показывает, что мы оказались к ним не готовы.
Анализ последствий новых санкций против России в ключевой высокотехнологической отрасли — микроэлектронике — показывает, что мы оказались к ним не готовы, хотя уже 15 лет как было ясно, что санкций не избежать. И все 15 лет эксперты и даже журналисты предупреждали об опасности этой проблемы, предлагая пути решения
Масштаб санкций, наложенных на Россию, в области высоких технологий нарастает. Как отметил исполнительный директор Ассоциации разработчиков и производителей электроники Иван Покровский, «хотя фактически импорт сейчас ограничен примерно пятью процентами номенклатуры ЭКБ, которая поставляется в Россию, но в эти пять процентов попадают наиболее высокотехнологичные, сложные компоненты и большинство ключевых компонентов электронной аппаратуры, заменить которые сложнее всего. Можно ожидать, что эти санкции в наибольшей степени затронут крупносерийное и массовое производство, например автомобильную промышленность, железнодорожный транспорт, городской транспорт, жилищно-коммунальное хозяйство, оборудование для информационной инфраструктуры. Через два-три месяца вероятны остановки производства в этих отраслях экономики. Это означает, что нам нужно готовиться к достаточно длительному и тяжелому периоду в условиях высокой неопределенности».
Встают, естественно, вопросы, насколько Россия способна самостоятельно восполнить ущерб от этих санкций, есть ли у нее доступ к необходимым для этого передовым технологиям, в первую очередь в области микроэлектроники, и насколько они освоены в России. Тем более что об ограничении доступа России к передовым технологиям объявили США, которые контролируют большую часть мировой индустрии как по выпуску микроэлектроники, так и по производству оборудования для нее — электронного машиностроения. После этого об ограничении поставок своей продукции в Россию объявили также европейские страны и крупнейшие компании — производители ЭКБ: Intel, Samsung и TCMS. Причем TCMS еще и основной производитель самой современной микроэлектроники российской разработки, и пока мировой монополист в производстве самых современных процессоров с топологическими нормами 10 нм и меньше. Об отказе поставлять нам свою продукцию объявила и компания ASML — ведущий мировой производитель фотолитографов, самых сложных машин, необходимых при производстве микроэлектроники.
Чтобы оценить степень влияния этих санкций на российскую микроэлектронику и промышленность в целом, стоит провести инвентаризацию того, что есть у России в области микроэлектроники и электронного машиностроения. И оценить, насколько Россия способна самостоятельно восполнить потери, которая она несет в результате этих санкций, на примере разработки и производства микроэлектроники и обслуживающего ее электронного машиностроения.
Электронное машиностроение
Начнем с электронного машиностроения — отрасли, без которой невозможно самостоятельное развитие микроэлектроники. Про него проще всего писать: за последние 30 лет оно у нас практически уничтожено. В силу выбранной Советским Союзом политики автаркии мы производили практически всю номенклатуру машин, необходимых для производства электронных компонентов и электронных узлов, и изделий. А теперь, как еще несколько лет назад заметил в интервью автору этой статьи известный специалист в этой области, генеральный конструктор компании «Эсто» Георгий Виноградов, «приходится констатировать, что электронного машиностроения как отрасли в России не осталось. А то, что все-таки производится, годится лишь для мелких производств нестандартных устройств». С тех пор ситуация не улучшилась.
Справедливости ради надо сказать, что в последнее время правительство озаботилось этой проблемой и Минпромторг заказал Мытищинскому научно-исследовательскому институту радиоизмерительных приборов разработку программы развития электронного машиностроения в России до 2030 года. Программа должна быть готова к концу 2023-го. Одновременно тот же Минпромторг уже заказал разработку двух вариантов фотолитографов — важнейшей и сложнейшей из машин, используемых при производстве микроэлектроники. В ближайшее время наш журнал расскажет об этих разработках. Но это все не ближняя перспектива. Остается надеяться на Китай, который тоже пока еще далеко не на самых передовых позициях в этой области, хотя, насколько известно, все же впереди нас. Однако на него тоже наложены санкции в части поставок ему изделий электронного машиностроения.
Санкции в области электронного машиностроения могут затруднить обновление и ремонт оборудования, которое постоянно в этом нуждается, на уже функционирующих фабриках по производству микроэлектроники, что чревато их остановкой, и сделает невозможным в ближайшей перспективе создание новых, более передовых производств, которое запланировано правительством. А судя по срокам, установленным правительством для развития электронного машиностроения, рассчитывать на его полноценное развитие раньше, чем в ближайшие десять лет не приходится.
Производство микроэлектроники
Производство микроэлектроники — это, за одним исключением, фабрики, созданные еще во времена Советского Союза. В первую очередь это завод «Микрон». С самого своего основания «Микрон» был и остается ведущим предприятием электронной отрасли страны. Сегодня это основная отечественная площадка микроэлектронного производства и единственное российское производство микроэлектроники с проектными нормами 180 и 90 нм. Линии по производству микроэлектроники на таких нормах были приобретены у французской компании STMicroelectronics. Делаются попытки запустить там производство на 60 нм. С замахом на эти проектные нормы проектные нормы создавался и завод «Ангстрем-Т», так и не введенный в строй. Созданный в 2007 году, после многочисленных проблем и в конечном счете банкротства в 2021 году этот завод перешел под фактическое управление ВЭБа. Пока его дальнейшее развитие под вопросом: требуется инвентаризация и обновление оборудования, фактически простаивавшего 14 лет, обновление кадров, значительная часть которых разбрелась, и решение других проблем, что в современной обстановке может оказаться нелегким делом.
Остальные предприятия микроэлектроники (старый советский «Ангстрем», Воронежский «ЗПП-Микрон», фабрика НИИСИ РАН, «Микран» и другие работают) на технологиях выше 250 нм. Это не означает, что их продукция мало востребована: если мировой рынок микроэлектроники в 2021 году превысил 500 млрд долларов, то лишь 24% из них пришлось на микропроцессоры с топологией ниже 14 нм, а 33% — это продукция на технологиях свыше 180 нм: силовая электроника, электроника для разнообразного машиностроения, для специального применения. То есть для отраслей, где требуется высокая надежность при самых разнообразных условиях эксплуатации. По крайней мере, эти области экономики у нас могут быть обеспечены электроникой. Однако производство микроэлектроники для разнообразных гаджетов и современной компьютерной техники на этих предприятиях невозможно. До недавнего времени, ставя задачу создания этой техники на отечественных микропроцессорах, правительство имело в виду использование для этого микроэлектроники отечественной разработки, изготавливаемой на недоступной сейчас TSMC.
И хотя в планах правительства стоит строительство собственной фабрики по производству процессоров на проектных нормах 42 нм и меньше, с перспективой освоения даже 5 нм, с учетом отсутствия у нас собственного электронного машиностроения ныне эта перспектива становится туманной.
Разработка микроэлектроники
Что касается разработки микроэлектроники, то в России есть несколько компаний, проектирующих процессоры на вполне себе мировом уровне: «Эльбрус», КНС, «Байкал», «Элвис», «Миландр», «Микран» (четыре последние — национальные чемпионы или их «дочки»), но и они большинство своих разработок размещают на тайваньских фабриках компании TCMS. Проблема еще и в том, что при проектировании эти компании используют импортные САПР. А сегодня в мире есть всего три основных поставщика САПР для разработки микроэлектроники — это компании Cadence, Synopsys и Siemens. Кроме того, наши разработчики применяют в своих разработках импортные IP-блоки*, и практически все, кроме «Эльбруса», используют импортные ядра**, разработанные в основном компанией ARM. Как написал несколько лет назад один из специалистов, «кто владеет ARM — владеет миром», во всяком случае, миром проектирования микроэлектроники.
Ранее уже был пример блокировки доступа некоторых наших компаний к продуктам компании Microsoft, которая на днях заявила об уходе из России; теперь об этом объявили распорядители программного обеспечения Linux, которое рассматривалось многими нашими разработчиками как источник свободного ПО. Оказалось, что это не так. О чем, к слову, предупреждала Наталья Касперская. Известно, что свернуло свою деятельность в России представительство компании Siemens, одного из основных поставщиков разнообразных САПР в России.
Различные российские компании и государственными НИИ предпринимали попытки разработать соответствующую САПР, но пока законченных комплексных разработок так и не появилось.
Учиться планированию
Известная байка: когда Дэн Сяопин начинал свои реформы, он решил обратиться к ведущим японским бизнесменам с вопросом, какую отрасль промышленности надо развивать в Китае в первую очередь. И те ответили: электронику, потому что, если у вас есть электроника, вы сможете делать все. А несколько лет назад в интервью «Эксперту» эту мысль, можно сказать, развил Хайнц Кундерт, президент Европейского отделения международной организации SEMI (Semiconductor Equipment and Materials International), который сказал, что «своя микроэлектроника в стране — это своего рода гарантия национальной безопасности не только в области обороны, но и в области экономики и промышленности.
В России обсуждают модернизацию. Без электроники она невозможна. Полупроводники присутствуют почти во всех товарах, и их применение постоянно расширяется. Поэтому, если у вас нет микроэлектроники, вы всегда будете зависеть от других стран, таких как Китай, США, Тайвань. Это очень опасная ситуация». Оценка Кундерта сбылась, налицо опасная ситуация. Но удивительным образом эти простые идеи не нашли отражения в промышленной политике нашего правительства, хотя уже с 2007 года было ясно, что обострения в отношениях с коллективным Западом не избежать, и оно увеличивалось с каждым годом. Микроэлектроника — самое уязвимое место в экономике страны просто в силу сложности и технологической «продвинутости» этой отрасли.
Вроде бы сейчас понимание пришло, принято множество программ развития отрасли, правда, с существенным опозданием — по крайней мере, автор этих строк еще в 2006 году предлагал в «Эксперте» свою стратегию развития отрасли, можете сравнить. Позволю себе процитировать самого себя с некоторыми комментариями.
«На наш взгляд, национальная стратегия развития электроники в России должна содержать следующие пункты:
1. Формирование устойчивого внутреннего спроса на изделия электроники через промышленную политику, то есть стимулирование государством больших электронных проектов, ориентированных на национальную индустрию.
(Этот пункт подразумевал перевод на отечественную ЭКБ производимой в России машиностроительной продукции, в том числе иностранных компаний, что должно было обеспечить отечественную микроэлектронику серьезным рынком. И эта задача остается актуальной и сейчас.)
2. Развитие уже освоенных частным бизнесом эксклюзивных ниш и поиск новых.
3. Международная кооперация (встраивание в “матрицу”) через развитие контрактного производства и сотрудничество с Европой и Китаем.
(Судя по всему, сотрудничество с Европой становится невозможным, но мы странным образом до сих пор не наладили серьезной кооперации в области микроэлектроники и электронного машиностроения и с Китаем.)
4. Строительство современной “фабрики”, заказы на которой смогут размещать и скооперированный нишевой частный бизнес, и государство.
(Про фабрику уже ясно, что, пока мы не воссоздадим электронное машиностроение, нам ее не построить. Но задача остается актуальной.)
5. развитие фундаментальной и прикладной науки, достаточное для того, чтобы не проспать очередной виток электронной НТР
(Этот пункт напоминал о том, что зеленоградский Научный центр, который был местом сосредоточения этой науки, практически перестал функционировать как единое целое. А начатое в 1986 году в Зеленограде строительство Центра информатики и электроники, перед которым ставилась задача мирового лидерства в этих областях науки и техники и опережающее развитие отечественной элементной базы и компьютерной техники, было заброшено в 1990-е годы. Необходимо было возродить в России науку в области микроэлектроники. И эта задача тоже остается актуальной.)»
Пока же есть ощущение, что страна, которая изобрела государственное планирование, разучилась планировать и, главное, выполнять планы. С одной стороны, в принятых программах не хватает комплексности в подходах и охвата всех проблем отрасли. А с другой — даже эти планы не реализуются, и никто не анализирует причины этого.
* IP (intellectual property) блоки, которые также называют VC (virtual component), или виртуальные компоненты, являются виртуальными аналогами функциональных микросхем. Владельцы IP-блоков во многом диктуют правила игры всему миру разработчиков современных микросхем. Тем более что библиотеки IP-блоков привязаны еще и к технологии изготовления микросхем, и к конкретной «фабрике» — так называют предприятия по их производству.
** Часть микропроцессора, содержащая основные функциональные блоки.
Ранее опубликовано на: https://stimul.online/articles/sreda/grom-gryanul-pora-perekrestitsya/
