Не готовы к стресс-тесту
Инвентаризация последствий санкций в микроэлектронике показывает, что мы оказались к ним не готовы. Это одна из ключевых отраслей российской экономики, где требуется максимальная активизация импортозамещения
Масштаб санкций, наложенных на Россию в области высоких технологий, нарастает. Вслед за США, которые контролируют большую часть мировой электронной индустрии и электронного машиностроения, об ограничении поставок своей продукции в Россию объявили ряд европейских и азиатских производителей — голландская ASML (ведущий производитель фотолитографов в мире), корейский Samsung и главный поставщик чипов на мировой рынок, тайваньская TSMC, которая, в частности, занимается контрактным производством электронных блоков для российских процессоров «Байкал» и «Эльбрус».
«Хотя фактически сейчас ограничен импорт примерно пяти процентов номенклатуры электронно-компонентной базы, которая поставляется в Россию, в эти пять процентов попадают наиболее высокотехнологичные, сложные компоненты и большинство ключевых компонентов электронной аппаратуры, заменить которые сложнее всего. Можно ожидать, что эти санкции затронут в наибольшей степени крупносерийное и массовое производство, например автомобильную промышленность, железнодорожный транспорт, городской транспорт, жилищно-коммунальное хозяйство, оборудование для информационной инфраструктуры. Это означает, что нам нужно готовиться к довольно длительному и тяжелому периоду в условиях высокой неопределенности», — отметил Иван Покровский, исполнительный директор Ассоциации разработчиков и производителей электроники.
Естественно, встают вопросы: насколько Россия способна самостоятельно восполнить ущерб от этих санкций; имеется ли у нее доступ к необходимым для этого передовым технологиям, в первую очередь в области микроэлектроники; и насколько они освоены в России?
Электронное машиностроение
Начнем с электронного машиностроения — отрасли, без которой невозможно самостоятельное развитие микроэлектроники. Про него проще всего писать: оно у нас за последние 30 лет 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 заметил в интервью «Эксперту» еще несколько лет назад 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. К слову, наш журнал неоднократно об этом писал (см. «Возродить электронное машиностроение», «Эксперт» № 26 за 2016 год).
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 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 далеко не на самых передовых позициях в этой области (хотя, насколько известно, все же впереди нас) и на который тоже наложены санкции в части поставок изделий электронного машиностроения.
Санкции в области электронного машиностроения могут затруднить обновление и ремонт оборудования на уже функционирующих фабриках по производству микроэлектроники, что чревато их остановкой и сделает невозможным в ближайшей перспективе создание новых, более передовых производств.
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. Делаются попытки запустить там производство на 60 нм. С замахом на эти проектные нормы создавался и завод «Ангстрем-Т». Судьба этого предприятия отражает, к сожалению, в том числе и неспособность наших властей осознать с самого начала этого проекта, что, хотя это частное предприятие, его судьба в силу его стратегической значимости требует и государственного надзора, и государственного участия. Созданный в 2007 году завод после многочисленных проблем и, в конечном счете, банкротства в 2021 году перешел под фактическое управление ВЭБа. А пока его дальнейшее развитие под вопросом: требуются инвентаризация и обновление оборудования, фактически простаивавшего 14 лет, обновление кадров, значительная часть которых разбрелась, и решение других проблем. Остальные предприятия микроэлектроники — старый советский «Ангстрем», Воронежский «ЗПП-Микрон», фабрика НИИСИ РАН, «Микран» и др. — 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. Речь идет об отраслях, где требуется высокая надежность при самых разнообразных условиях эксплуатации. По крайней мере, эти потребители будут обеспечены электронной продукцией отечественного производства. 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 подразумевало использование микроэлектроники отечественной разработки, изготавливаемой на TSMC. Теперь и это невозможно. А с учетом объявленных санкций мы можем оказаться отрезанными от этой техники.
И хотя в планах правительства стоит строительство фабрик по производству процессоров на проектных нормах 42 нм и меньше, с перспективой освоения даже 5 нм, при отсутствии 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 мировом уровне: «Эльбрус», «Байкал», «Элвис», «Миландр», «Ядро» и др. Правда, заказы на большинство своих разработок они размещают на тайваньских фабриках компании TSMC, уже присоединившейся к санкциям, — крупнейшего в мире производителя микроэлектроники и к тому же (по крайней мере, пока) мирового монополиста по производству самых современных процессоров с топологическими нормами 10 нм и меньше. Проблема, однако, в том, что при проектировании эти компании, как и другие, во-первых, используют импортные системы автоматического проектирования (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», — 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 точно.
* 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 уже был пример блокировки доступа некоторых наших компаний к продуктам компании Microsoft, теперь об этом объявили распорядители программного обеспечения Linux, которое рассматривалось многими нашими разработчиками как источник свободно распространяемого ПО. Оказалось, что это не так — о чем, к слову, предупреждала Наталья Касперская (см. Бурная микроэлектроника», «Эксперт» № 46 за 2021 год). Известно, что свернуло свою деятельность в России представительство компании Siemens, одного из основных поставщиков разнообразных САПР у нас в стране.
Различными российскими компаниями и государственными НИИ предпринимались попытки разработать соответствующий САПР, но пока законченных комплексных разработок так и не появилось. Таким образом, налицо угрозы и в этой области.
Учиться планированию
Известна байка о том, что, 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 всё. А несколько лет назад в интервью «Эксперту» (см. «Лучше, чем в Китае», «Эксперт» № 33 за 2011 год) эту мысль, можно сказать, развил Хайнц Кундерт, президент Европейского отделения международной организации SEMI (Semiconductor Equipment and Materials International), который сказал: «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 увеличивается. Поэтому, если у вас нет электроники, вы всегда будете зависеть от других стран, таких как Китай, США, Тайвань. Это очень опасная ситуация».
Удивительным образом эти азбучные истины долгое время не находили отражения в промышленной политике нашего правительства. Но вот два года назад появились признаки изменения ситуации. Была принята Стратегия развития электронной промышленности РФ до 2030 года (см. «Догоняя уходящий поезд», «Эксперт» № 39 за 2020 год). Подготовленная «Ростехом» в соответствии со стратегией дорожная карта подразумевает развитие в стране электронной отрасли полного цикла — от фотолитографических машин до процессоров, изготовленных по топологическим нормам от 5 нм. На эти цели предполагается потратить значительные по нынешним меркам средства — почти 800 млрд рублей только до 2024 года. Но остаются неясными многие вопросы: кто станет покупать и использовать уже в своем производстве продукцию возрожденной отрасли; будет ли она защищена на период обретения зрелости от конкуренции со стороны тех же китайских фирм; найдет ли отечественная ЭКБ своего покупателя? Без выстраивания мощных секторов, потребляющих микроэлектронику, возродить отрасль не получится.
Хочешь стать одним из более 100 000 пользователей, кто регулярно использует kiozk для получения новых знаний?
Не упусти главного с нашим telegram-каналом: https://kiozk.ru/s/voyrl