АО «НИИЭТ» – один из ведущих производителей электронных компонентов в России. Научно-исследовательский институт электронной техники – это одна из старейших отечественных школ разработки, большие производственные мощности, квалифицированные кадры.
Чипирование за 9 млрд. Россия изобретёт собственные микросхемы
Запустить новое предприятие компания «Технологии кварцевых кристаллов» планирует уже в следующем году. Высокую скорость реализации проекта обеспечит комплекс «Индастриал сити», реализуемый в формате «Подмосковье индастриал». Благодаря открытию нового производства для жителей городского округа Солнечногорск и ближайших муниципалитетов Подмосковья будет создано более 50 рабочих мест. Запуск предприятия предварительно намечен на июнь 2024 года», - рассказала заместитель председателя правительства — министр инвестиций, промышленности и науки Московской области Екатерина Зиновьева.
ГК «Технологии кварцевых кристаллов» уже более 15 лет специализируется на разработке и производстве изделий из кварцевого стекла.
Вокруг этой новой фабрики должны появиться десятки прочих предприятий: дизайн-центры, центры по производству особо чистых материалов, центры разработки технологического оборудования и т. Правительство РФ, с подачи президента В. Путина, одобрило строительство новой фабрики ещё в 2018 году, однако документы, как всегда, застряли в бюрократическом аппарате на стадии многочисленных согласований.
Новая фабрика должна изначально создаваться под выпуск 28-нанометровой топологии. Такая технология выбрана не просто так: 28 нм — это сегодняшний предел для качественного уменьшения логических элементов на современных кремниевых пластинах. Далее идёт не уменьшение размера, а оптимизация, позволяющая в пределах топологии в 28 нм добиваться большей производительности и плотности элементов. Техпроцесс 28 нм, смотрим на размеры основных физических элементов.
Размеры основных физических элементов при 10-нанометровом техпроцессе. Размеры основных физических элементов при 7-нанометровом техпроцессе. Например, термин «3 нм» — это просто коммерческое название для поколения определённого размера. Однако данная технология не предполагает само уменьшение геометрии транзистора.
Схематично 5-нанометровый техпроцесс выглядит так. Разговоры про новую фабрику с топологией 28 нм пошли с 2015 года, почти сразу после введения первых санкций, ударивших по полупроводниковой промышленности России. Постройку такой фабрики обосновывали соображениями национальной безопасности. Тогда специалисты «Микрона» готовы были разработать техпроцесс 28 нм самостоятельно, без закупки иностранного оборудования.
Позже, в 2017 году, ведущий российский научно-исследовательский центр по проведению научно-технологических исследований в области микро- и наноэлектроники, разработки и производства полупроводниковых изделий, директором которого был Геннадий Яковлевич Красников, всё же смог пролоббировать строительство новой фабрики на мощностях завода «Ангстрем-Т», предварительно демонтировав его действующее оборудование. Тогда подобный проект вызвал массу критики: от увеличения расходов и задержки реализации проекта на несколько лет, до обоснования экономической несостоятельности проекта. В итоге реализация проекта только затягивалась, а санкции постоянно усиливались. Параллельно с этим в мире шла санкционная война против китайской высокотехнологичной компании «Huawei», результатом которой стал полный запрет компании на выпуск процессоров «Kirin» собственной разработки, которые производились на фабрике TSMC Тайвань.
Это стало показательным примером того, что ждёт российских разработчиков процессоров «Байкал» и «МЦСТ» в самое ближайшее время. Уже тогда ни о какой закупке иностранного оборудования и речи быть не могло, а вскоре российским разработчикам ещё и закрыли доступ для размещения заказов на мировых фабриках полупроводниковой промышленности, как это было сделано с технологическим гигантом «Huawei». В итоге сегодня, в 2022 году, представительство «Huawei» заявило, что главная цель компании — выживание, поэтому многие направления её бизнеса как и научные исследования попадут под тотальное сокращение. Даже такой, казалось бы, непотопляемый китайский гигант мало что смог противопоставить санкциям Запада.
Рен Чжэнфэй основатель и генеральный директор компании «Huawei» пишет в обнародованной записке, что «холод почувствуют все», и компания должна сосредоточиться на выживании. Возможно, это стало триггером для начала реализации уже давно задуманного проекта — строительства первой в России фабрики полупроводникового производства полного цикла. Строительство нового завода началось в конце 2021 года на месте снесённых двух старых корпусов «Ангстрема», построенных ещё в 1970-х. На их месте строится новый завод, в 3,5 раза больший по площади.
Ракурс на территорию «Ангстрема» в 2020 году. На этом месте в конце 2021 года началось строительство нового завода. Конечно, вокруг строительство завода с самого начала летало много высказываний скептиков: мол, это и не завод вовсе — оборудования нет и не будет, да и вообще МИЭТ Московский институт электронной техники планирует там разместить свою исследовательскую и образовательную инфраструктуру, где только будут проводиться исследования, а не реальное производство. Ну что же в итоге?
Я, как житель Зеленограда, могу непосредственно наблюдать строительство завода. Вот, пока шёл на работу, сфотографировал стройку с разных ракурсов: Фото 1.
В первом случае речь идет о программном обеспечении, позволяющем проектировать чипы, во втором — о разрешении на производство. Из-за западных санкций российские производители оказались отрезаны и от обоих видов лицензий. Тогда же США и Евросоюз в рамках экономических санкций начали ограничивать экспорт высоких технологий в нашу страну, под ударом оказалась и отечественная отрасль микроэлектроники. Так, уже 24 февраля Бюро промышленности и безопасности BIS при Минторге США запретило экспортировать в Россию «полупроводники, компьютеры, телекоммуникации, оборудование информационной безопасности, лазеры и сенсоры». Из-за западных санкций от сотрудничества с российскими чипмейкерами отказался один из крупнейших заводов по производству полупроводниковых изделий — тайваньская компания TSMC.
В ответ на санкции российские власти начали принимать меры, направленные на спасение отрасли. Среди уже вступивших в силу мер — программа льготного ипотечного кредитования для сотрудников IT-компаний по ставке не более 3 процентов, грантовая поддержка перспективных отечественных разработок и стимулирование их закупок. Наряду с этим в России разрабатывается национальный проект, цель которого — перезагрузка отечественной радиоэлектронной промышленности. По словам вице-премьера РФ Юрия Борисова, перед страной стоит задача обретения технологической независимости: — За последние два года в отрасли микроэлектроники сделано больше, чем за последние 25 лет. Но в условиях цифровой трансформации задержка с принятием дальнейших мер по обеспечению развития микроэлектроники приведет к деградации отрасли, вынужденным закупкам в рамках национальных проектов импортных цифровых платформ и оборудования и, как следствие, утрате технологического суверенитета страны. Однако, в отличие от сферы программного обеспечения, в которой наша страна занимает высокие позиции на мировом рынке, ситуация с микроэлектроникой намного сложнее: в этой сфере Россия находится в числе отстающих. Произошло это по двум причинам.
Первая — распад СССР, в результате которого заточенные под взаимодействие друг с другом предприятия оказались разбросаны по разным странам, что привело к разрушению производственных цепочек в самых разных областях.
Предсказатель в «Эльбрусе» находится в компиляторе. Вот как это устроено. Процессор Intel выполняет только часть команд, которые загружены в его память, — то есть анализирует весь код не сразу. У «Эльбруса» компилятор действует от обратного: сначала он анализирует весь код, предполагает, где будут переходы, а после компилирует на основании того, что он знает весь код. В процессорах Intel есть аппаратный блок, который занимается выборкой следующих действий в коде программы. А сделать простой процессор, но сложный компилятор, — по силам. Поэтому советские разработчики и стали создавать процессор на базе архитектуры VLIW. Все у нас привыкли и обучаются программировать под процессор Intel, потому что считается, что это стандарт, а всё остальное — неправильно. Нет, это ошибка.
Поэтому если в государстве вдруг начнут понимать, что наше будущее — это «Эльбрус», то логичнее будет каждую школу и вуз оснастить «Эльбрусом» и детей готовить к программированию на «Эльбрусах» с особенностью нашей отечественной архитектуры. И тогда у нас каждый ребёнок будет это знать. Максим Горшенин, бывший сотрудник МЦСТ Максим считает, что «Эльбрус» полезен программистам, потому что позволяет понять, как работает процессор, и развивать навыки оптимизации. Но используются и другие языки: Python, Erlang, Java, скоро появится Go. Какие стартовые знания нужны, чтобы войти в профессию разработчика процессоров По словам Максима, попасть в МЦСТ не так сложно, как может показаться со стороны. Если ты не просто экраны в ремонте мобильных переставлял, а чем-то более сложным занимался, искал неисправности и чинил ноутбуки, то этого уже вполне достаточно, чтобы прийти. И дальше тебя научат всему, чему нужно. Если прямо сейчас встроиться. Самый доступный «Эльбрус» можно увидеть и протестировать в музее «Яндекса» в Москве. На него энтузиасты ставят свежие игры, обновляют под него операционную систему.
Поэтому любой желающий может прийти, поиграть и попрограммировать на нём.
Какие технологии используют сейчас российские микроэлектронные заводы
- Что еще почитать
- Российские производители микроэлектроники предложили узаконить "серые" поставки
- Учёный рассказал RT о созданном в России оборудовании для выпуска наноструктур
- Так выживал Оборонпром
- Возрождение российской микроэлектроники | Путин сегодня
Путин заявил, что проект по развитию микроэлектроники в РФ пришлось перезагружать
Важнейшая для российской экономики и безопасности новость прошла малозамеченной: правительство резко увеличивает господдержку радиоэлектронной промышленности. Президент России рассказал об усилиях, которые предпринимают власти для возрождения отечественной микроэлектроники. Принципиальная задача – не только создать конкурентоспособную радиоэлектронную продукцию, но и обеспечить гарантированный спрос на неё. Зампред Правительства также поделился результатами развития рынка микроэлектроники в России. Российские исследователи из Института ядерной физики имени Г.И. Будкера (ИЯФ) СО РАН в Зеленограде планируют создать опытный образец ионного ускорителя и технологический накопительный комплекс для производства микроэлектроники.
Российские производители микроэлектроники предложили узаконить "серые" поставки
Выживет ли наша микроэлектроника после отказа от сотрудничества тайваньских и сингапурских фирм? Удастся ли нам обрести импортонезависимость? Кто автор «тайваньского чуда»? Из-за чего китайцы тормозят сотрудничество с нами в области микроэлектроники? Выступление Ивана Покровского, генерального директора Информационно-аналитического центра современной электроники (СОВЭЛ), в рамках конференции «Российская электроника» газеты «Ведомости». Группу компаний «Микрон» называют крупнейшим российским производителем и экспортёром микроэлектроники. Согласно сведениям, опубликованным на её официальном сайте, доля группы компаний в экспорте российской электроники составляет 54%.
Будущее российской электронной промышленности на форуме «Микроэлектроника 2023»
В середине сентября россиянин Максим Марченко, постоянно проживающий в Гонконге, был задержан на острове Фиджи и экстрадирован в США по обвинению в организации поставок микроэлектроники в РФ в обход санкций. Станьте системным администратором и получите IT-профессию с нуля в SkillFactory: 45% по промокоду NHTI до 15.05.2022Каково нынешнее. Сотрудники лаборатории детекторов синхротронного излучения Центра исследований и разработок Перспективные технологии в микроэлектронике Томского государственного университета завершили разработку системы автоматического бесконтактного. ведущего в России предприятие полного цикла по производству микросхем и силовых полупроводниковых приборов. Кочетов Алексей. Эксклюзивные расчеты, энергетическая, научная и социальная тематика.
Будущее российской электронной промышленности на форуме «Микроэлектроника 2023»
В России создана универсальная нейросеть для беспилотников всех типов НАКА, позволяющая с высокой точностью определять объекты и технику противника в зоне спецоперации, включая танки Leopard, БМП Bradley и любые другие машины, сообщил РИА Новости гендиректор. С 9 по 14 октября в Сочи пройдёт Российский форум «Микроэлектроника 2023», ставший за свою восьмилетнюю историю основной межотраслевой площадкой для общения профессионалов, специализирующихся на разработке, поставке и применении ЭКБ и РЭС. «Весь проект был в рамках программы развития микроэлектроники до 2030 года. Во-первых, он был принят достаточно поздно — в 2020 году, а утвержден и принципы финансирования по нему приняты были только в 2022 году.
Микрочипы России — сложности производства
- Микроэлектроника в России 2024: что ждет отрасль в новом году
- Итоги Российского форума «Микроэлектроника 2023»
- Ведомости. Российская электроника. Иван Покровский, СОВЭЛ: перспективные рынки для микроэлектроники
- Путин заявил, что проект по развитию микроэлектроники в РФ пришлось перезагружать
- Карбид кремния
- Советские наработки
Будущее российской электронной промышленности на форуме «Микроэлектроника 2023»
Производственные мощности «Микрона» расположены в Зеленограде на площадях ОЭЗ «Технополис Москва». ГК «Микрон» — крупнейший производитель и экспортер микроэлектроники в России. АО «НПФ «Микран» раскрывает информацию на странице ООО «Интерфакс-ЦРКИ» — информационного агентства, аккредитованного Банком России на проведение действий по раскрытию информации о ценных бумагах и иных финансовых инструментах. По планам правительства РФ, объемы импортозамещения в сфере микроэлектроники должны составить к 2030 году 70%. В 2023 году бюджетные инвестиции на эти цели составили 147 млрд рублей. В 2024 году для этой сферы намерены выделить уже 210 млрд рублей.
Россия вынуждена попрощаться со своим будущим | Коллапс и рождение Российской микроэлектроники
Это будет уже полностью рабочий образец, который будут доводить до промышленного производства и автоматизации всех процессов. И на третьем этапе, к 2028 году, отечественный литограф получит более мощный источник излучения, а также улучшенные системы позиционирования и подачи, и начнёт полноценную работу. Как-то странно всё это звучит, особенно в условиях тотального санкционного давления в сфере микроэлектроники и запрета на поставки любого подобного оборудования. Компании "ASML" для разработки фотолитографов нового поколения понадобилось 19 лет с полной свободой действий и с привлечением инвестиций в десятки миллиардов долларов. А в России желают пройти тот же путь всего за 6 лет и без десятков миллиардов долларов инвестиций? Этой новостью стали восторгаться многие интернет-издания и профильные ресурсы. Однако каких-либо подробностей представлено не было, что вызвало здоровый скептицизм у некоторых блогеров и различных критиков любых российских технологий. Вот я и решил разобраться: взброс ли это был, или всё же есть реальные перспективы.
В 2011 году был построен образец-демонстратор литографа с рабочей длиной волны 13,5 нм. Это был испытательный стенд в рамках проводимых фундаментальных научных исследований. Действительно, в 2011 году был создан реально работающий образец. Технология подтвердила свою работоспособность, что ознаменовало появление в России ключевых технологий, позволяющих разрабатывать и производить литографическое оборудование для диапазона длин волн в окрестности 13,5 нм. Самое интересное тут то, что подобная длина волны является более подходящей для топологии 14 нм и менее, а использовать такие литографы на больших топологиях — 28 более нм — нецелесообразно из-за сложности и дороговизны оборудования. То есть тут сразу идёт задел на минимальные размеры — до 1-2 нм. Стендовый образец явно усовершенствовался, и главным новшеством является получение экстремального ультрафиолетового излучения, что добавляет больше сложностей по сравнению с традиционным ультрафиолетовым диапазоном.
Тут требуется совершенная оптика, а сам источник излучения не должен загрязнять зону, где идут рабочие процессы. Для генерации экстремального ультрафиолетового излучения EUV в установках компании "ASML" используется CO2-лазер, который излучает два отдельных лазерных импульса на быстро движущуюся каплю олова. Это испаряет олово, превращая его в плазму, которая и создаёт свет диапазона EUV. Подобная операция совершается до 50 000 раз в секунду. Затем несколько многослойных зеркал собирают этот свет и перенаправляют его на пластину, уменьшая рисунок в четыре раза. Совершенствуя системы проекционной оптики, удаётся получать всё более совершенную топологию: разрешение было повышено с 7 нм до 3. Идёт разработка новой проекционной оптики для EUV-системы, способной получать топологию в 2 нм.
При этом все эти проблемы нужно было решить уже на этапе создания демонстратора.
Принятие программы было затянуто. А нынешняя ситуации — это новые реалии, и сейчас принимается другая программа, которая называется уже не программа, а стратегия развития микроэлектроники до 2035 года. И там как раз учитываются те реалии, которые существуют сейчас, то есть это относится и к разработке непосредственно микропроцессоров, микроконтроллеров, разработке периферийных устройств, разработке отечественных ИКБ, программного обеспечения низкого уровня, когда мы говорим про уровень прошивок непосредственно для микроконтроллеров, операционных систем, программного обеспечения, специального программного обеспечения и прикладного программного обеспечения. То есть за каждое проданное российское микроэлектронное устройство государство доплачивало бы сверху ровно стоимость этого устройства — то есть для конечного потребителя устройство было бы в два раза дешевле, чем бы его выпускал производитель. И, конечно, это бы дало колоссальное преимущество перед зарубежными партнерами.
Это один из примеров проекта постановления, который был предложен два года назад, оно не было почему-то принято. Мне кажется, речь идет именно об этом, в нашей стране микроэлектроника находится в очень тяжелом состоянии, ее фактически нет, кроме как для оборонки. Я думаю, что зарубежное лобби, которое сегодня держит рынки, просто пролоббировало какую-то отсрочку принятия этих решений. Два года назад обсуждалось очень много того, что пытались сделать. Например, один из проектов был по грантовой поддержке исследователей в области микроэлектроники, которые заканчивали исследование защитой патента. И считалось, что чем больше патентов сделают наши разработчики, ученые, тем лучше для микроэлектроники.
В будущем это обеспечит гораздо более быструю передачу данных. Здесь мы близки к пределу, поэтому дальнейшее развитие будет связано с изменением архитектуры или переходом на принципиально новые материалы,— комментирует Максим Занавескин. Скоростной интернет сможет покрыть абсолютно всю территорию России с высоты 14 км Однако сегодня применение новых материалов стало больше вопросом производственных технологий, чем научной проблемой. По мнению ученых, преимущественное использование кремния будет продолжаться еще долго, так как в эту область были сделаны очень большие инвестиции.
Новые материалы будут чаще находить применение в специализированных нишах. Например, в области СВЧ-устройств сейчас происходит переход на нитрид — соединения азота с металлами и другими элементами, который позволяет получить более высокую удельную мощность, чем кремний. Расширение со знанием Специалисты Курчатовского института также работают над созданием компьютеров, которые вместо привычных в индустрии полупроводников используют сверхпроводящие материалы. За счет них можно избавиться от множества ограничений, которые заложены в классических вычислительных машинах.
Например, используемые сверхпроводящие металлы не столь критичны, как кремний, к качеству и кристалличности подложки, на которой создаются вычислительные элементы — транзисторы. Соответственно, на базе сверхпроводников можно создавать истинно многослойные интегральные схемы, собирая из них компактные суперкомпьютеры.
Максимум десяток, поэтому производство микросхем стало буквально штучным, а кормить надо было большой коллектив. Вот и посчитайте, какой выходила себестоимость. А была ещё и конкуренция внутри ракетно-космической отрасли.
На три предприятия космического ракетостроения приходилось 12 компаний, разрабатывающих микросхемы категории space. Итог вполне закономерный: выжил самый оборотистый. Сейчас, по словам главного конструктора по диверсификации и новым видам продукции Игоря Давыдова, от цеха микроэлектроники в НПО остался маленький участок, на котором трудятся всего два человека. Нет спроса - нет предложений, это закон рынка. Приведу ещё один пример.
Научно-исследовательский институт теплоэнергетического приборостроения с участием АО «Аэроприбор-Восход» сделал экспериментальный образец бортового лазерного измерителя воздушной скорости ЛИВС , который мог бы пригодиться для гражданских самолётов. Хотя год назад заказчики так и не появились, сейчас предприятие работает бесперебойно - делает системы воздушных сигналов для стратегических бомбардировщиков Ту-160, Ту-95 , Ту-22 и для самых современных крылатых ракет «Буревестник» и «Калибр». А чем будут загружать производство, когда объём гособоронзаказа сократится? Это ещё один деликатный вопрос. Запатентованные изобретения превращаются в инновации, когда становятся коммерческими проектами, приносящими прибыль патентообладателю.
В России много изобретают, но далеко не каждое изобретение становится инновацией. Но как бы там ни было, выделение трёх триллионов рублей на техническое перевооружение оборонных заводов в рамках Федеральной целевой программы развития ОПК на 2011-2020 годы позволило в короткие сроки закупить и установить на заводах современные обрабатывающие комплексы, сделанные в Германии, Швеции, Южной Корее, Японии. С таким оборудованием можно начинать диверсификацию и импортозамещение хоть прямо сейчас. Мы наш, мы новый чип построим Практически с самого начала было понятно, что сотрудничество с Западом в области высоких технологий имеет подводные камни. И в 2015 году в Минпромторге РФ впервые в истории утвердили Положение «О порядке применения электронной компонентной базы иностранного производства в обеспечение разработки, модернизации и производства образцов вооружения, военной и специальной техники».
Документ ввели в действие протоколом заседания коллегии Военно-промышленной комиссии РФ. Начальник Управления военных представительств МО РФ довёл его до своих подчинённых в качестве руководящего документа. Ежегодно Минпромторг и Минобороны выпускают многотомные «Межотраслевые ограничительные перечни», в которых перечислены разрешённые для использовании в оружии и военной технике электрорадиоизделия, включая интегральные микросхемы, оптоэлектронные приборы и изделия квантовой электроники. В итоге, сейчас уже не любую импортную микросхему допустимо использовать в отечественном оружии и военной технике, а только ту, которая внесена в ежегодно корректируемый «Межотраслевой ограничительный перечень». В общем, программа импортозамещения в микроэлектронике со скрипом, но реализуется.
Появились отечественные аналоги интегральных микросхем, соответствующих уровню американских, производившихся в прошлом десятилетии. Это неплохой показатель, если учесть, что отдача от вложений в производство микроэлектроники начинается через 5-10 лет.