Российская микроэлектроника: Микроэлектроника в России до и после 24.02.2022 / Хабр

— Тайвань уже прекратил выпуск российских процессоров. Ответила ли на этот шаг Россия?

— Да, правительством было принято решение ограничить экспорт инертных газов. Теперь такие важные для производства чипов газы, как неон, могут экспортироваться только по решению правительства, на основании предложений Минпромторга. И это более изящное решение, чем если бы Москва просто объявила об эмбарго. Дело в том, что Тайвань (Республика Китай) является непризнанным образованием, с точки зрения международного права это часть КНР. И если раньше поставки туда осуществлялись просто на коммерческой основе, то сейчас для такого экспорта потребуется официальное разрешение российского правительства. По сути, такие поставки могут быть организованы только через Пекин. Таким образом, мы не только ввели ответные меры, но ещё и подыграли нашему партнёру — КНР, поставили Тайбэй в зависимость от Пекина в какой-то мере.

Также по теме

«Основное — это безопасность»: глава «СмартЭкоСистемы» — о новейшем смартфоне на российской ОС

Российский смартфон AYYA T1, разработанный компанией «СмартЭкоСистема» (входит в «Ростех»), получил отечественную операционную систему…

— На фоне ухудшения отношений с Китаем, а также обострения ситуации вокруг Тайваня власти США планируют инвестировать $52 млрд в развитие собственного производства микрочипов. Может ли какая-либо страна выстроить сегодня полную технологическую цепочку для производства микросхем?

— Производство микроэлектроники на современном этапе — сложный процесс, в котором задействовано много поставщиков, материалов, технологий, а также очень высококвалифицированных инженеров. Всё вместе это и есть индустрия микроэлектроники, в которой участвует множество стран. Сейчас же о курсе на локализацию производства электроники объявили не только США, но и, к примеру, Индия. Она пошла по пути привлечения на свою территорию производителей чипов, которым будут полностью компенсированы инвестиции. Так что сейчас многие отходят от глобалистских представлений и переходят к курсу на локализацию, это общемировой тренд. Другой вопрос, что от заявлений до реального запуска производства должно пройти немало времени, это очень долгий процесс.

• Gettyimages.ru
• © Avishek Das/SOPA Images/LightRocket

— Одним из самых труднозаменимых компонентов оборудования для выпуска чипов часто называют литографическое оборудование со сверхжёстким ультрафиолетовым излучением (EUV). Сегодня большая доля мирового рынка такой аппаратуры принадлежит нидерландской ASML. Реально ли создать аналогичную технику и что для этого нужно?

— На самом деле литографические сканеры производят не только в Нидерландах, но также в Японии — например, его выпускают Nikon и Canon. А представление о том, что ASML якобы является абсолютным монополистом, возникло из-за того, что компания специализируется на производстве заводских линий для сторонних заказчиков, а также осуществляет их техническую поддержку и обучает персонал. Поэтому ASML стала удобным контрактёром для многих производителей микрочипов. Но это не значит, что нельзя собрать линию без участия ASML. Повторюсь, производителей подобного оборудования в мире немало, просто о них меньше говорят и пишут в СМИ.

Также по теме

«В сырье нет недостатка»: представитель отрасли — о взлёте мировых цен на неон и другие инертные газы

Мировые цены на неон должны скоро стабилизироваться, сейчас они подогреваются ажиотажным спросом из-за прекращения поставок с Украины….

— В июле 2022 года российские разработчики материалов и технологий, которые используются для производства электронной компонентной базы, получили налоговые льготы. Кроме того, ещё в 2012 году правительством России была утверждена программа «Развитие электронной и радиоэлектронной промышленности на 2013—2025 годы». В каком состоянии сейчас находится отрасль? Можно ли говорить о каком-то прогрессе за последние годы?

— Это очень сложный и болезненный вопрос. Проблема в том, что на протяжении последних 20, а то и 30 лет среди российских чиновников бытовало мнение, что всё можно купить за нефтедоллары — любое оборудование. Но сейчас «вдруг» оказалось, что это совсем не так.

Если бы мы не потеряли столько времени, надеясь только на импорт, то находились бы сегодня в куда лучшем положении.

Конечно, нельзя говорить, что у нас вообще ничего нет, это не так. К примеру, если говорить не о производстве, а о разработке, проектировании процессоров, то Россия — одна из очень немногих стран, где есть своя школа и собственная архитектура процессоров. Но всё упирается в физическое производство — вот на его создание у нас в своё время денег пожалели.

• Gettyimages.ru
• © Kim Steele

Можно же было, например, до всяких санкций нанять ту же ASML, чтобы с её помощью запустить в России завод по производству современных высокопроизводительных процессоров. А сейчас, когда, образно говоря, у нас все захлопали крыльями, ни ASML, ни японские компании с нами сотрудничать не станут.

— Но у нас всё же есть производство чипов, пусть и не высокопроизводительных. Какую технику можно выпускать на таких чипах? И можно ли как-то модернизировать эти предприятия?

— Да, в России есть пять таких производств, и ещё одно работает в Белоруссии. Их все нужно было вовремя модернизировать. Успели сделать это, да и то в очень скоромной мере, только белорусы. Наши чипы находят применение во многих сферах — например, они вполне подходят для микроконтроллеров. Но для современных микропроцессоров они уже не годятся.

В сложившейся непростой ситуации выходом для нас может стать развитие принципиально новых технологий — с применением не кремния, а других полупроводников.

Дело в том, что физические возможности кремния уже фактически исчерпаны. Чтобы продолжать улучшать процессоры, производителям приходится идти на различные ухищрения — выстраивать по-новому архитектуру чипов и т. д.

Например, при разрешении сканера 1,4 нанометра луч литографического сканера уже начинает «проваливаться» в кристаллическую решётку кремния. Дальше определённых физических пределов развивать кремниевые технологии будет невозможно. В своё время такой предел наступил для германия — его и заменил кремний. Сейчас же пришло время, когда и кремний нуждается в замене.

• Gettyimages.ru
• © Matthew Horwood

Хорошим кандидатом на эту роль является арсенид галлия (GaAs). Ещё в 2019 году в России было запущено промышленное производство наногетероструктур на основе арсенида галлия. А к концу следующего года у нас должны заработать уже несколько производств чипов на основе арсенида галлия. Так что если мы сейчас приложим усилия, то вполне можем развить новое направление и даже выйти в лидеры.

Также по теме

«Мы находимся в переломной точке»: представитель отрасли — о замещении импорта телеком-оборудования в России

Отказ крупных западных компаний от поставок в Россию чипов и телекоммуникационного оборудования создаёт большие сложности и риски для…

Если в случае с кремнием печать микросхем осуществляется на плоскости, то в случае с арсенидом галлия речь идёт уже о трёхмерных структурах. Это даёт другие взаимодействия и другие эффекты. На сегодняшнем этапе речь идёт о выпуске чипов на арсениде галлия для силовой электроники — это диоды, диодные сборки для высоковольтного оборудования и т. д. Понятно, что это не так интересно, как создание процессоров для смартфонов, но именно на таких вещах отлаживается производство и технологические процессы.

Но чтобы всё это стало возможно, очень важно уделять должное внимание учёным, поддерживать новые разработки и научную сферу в целом. Государство должно больше инвестировать в научно-исследовательские институты, которые так долго считались у нас «неэффективными». При этом Россия всё равно располагает сегодня очень хорошей научной базой, которая вполне позволяет развивать высокотехнологичное производство.

Кроме того, для полноценного развёртывания таких сложных индустрий, как производство микроэлектроники, важно прямое участие государства, внедрение отчасти, где это нужно, даже элементов плановой экономики. Это не та отрасль, развитие которой можно доверить одним только рыночным механизмам.

“Российская микроэлектроника вполне конкурентоспособна” // Смотрим

7 октября 2022, 11:42

Минпромторг предложил субсидировать российских производителей гражданской электроники. Меры поддержки призваны стимулировать выпуск ноутбуков, компьютеров, планшетов. Как это может повлиять на отрасль и к каким результатам привести? Эту тему в эфире “Вестей ФМ” Руслан Быстров и Валерия Лабузная обсуждают с председателем совета по развитию электронной коммерции Торгово-промышленной палаты РФ Алексеем Фёдоровым.

ФЁДОРОВ: В России электроника для всеми нами используемых карточек для оплаты проезда, для банковских карточек – чипы, для того, чтобы делать бытовую электронику – стиральные машины, холодильники, умные кофеварки и так далее, – это всё есть. Более того, конечно, у нас есть заводы, производящие микрочипы, платы, чтобы снабжать ВПК, военную промышленность. От 180 до 65 нанометров – возможно, в не очень промышленных масштабах пока, но это изменяется каждый день – это всё есть, это всё возможно сделать. И, например, на 95 нанометрах много чего производится в России, и этого вполне достаточно, чтобы производить компоненты для автомобильной промышленности. Всё это в России уже производится.

Другое дело, мы с вами понимаем, что производство микрочипов – это очень сложная отрасль не потому, что не построить один завод. Дело в том, что для производства совсем современных – 28 нанометров, а то и меньше, – микрочипов нужна работа огромного количества стран, огромного количества заводов, создающих так называемую экосистему для микроэлектронной промышленности.

Но в России сейчас есть вполне себе конкурентоспособные производства. Другое дело, что цена готового изделия, произведённого на внутрироссийском производстве, всегда будет чуть-чуть выше, чем произведенного на мировом.

Также в программе:

Власти ЕС ввели новые ограничительные меры в отношении нашей страны, в результате которых доступ россиян к криптокошелькам может быть фактически закрыт. Каковы будут краткосрочные и долгосрочные последствия этого решения? На связи председатель совета Фонда развития цифровой экономики Герман Клименко.

О прошедшем Дне учителя и об этой профессии – педагог, директор центра Образования “Царицыно” № 548 г. Москвы, Народный учитель России Ефим Рачевский.

• общество
• радио
• новости
• радиопередача
• Вести ФМ
• Вести FM: все программы
• Вести FM: общество и культура

• Смотрим всё

Микроэлектроника

Российская «спецоперация» на Украине в начале 2022 г. продемонстрировала ряд слабых сторон российской военной техники. Было заметное отсутствие защищенной связи, что вынуждало российских командиров использовать местные мобильные телефоны, которые легко перехватывались и использовались украинскими войсками. Также заметно отсутствовали в бою высокоточные гравитационные бомбы, что вынуждало русских либо полагаться на дорогие крылатые ракеты, либо обстреливать цели тупыми бомбами на случай, если они могут поразить что-нибудь интересное. А БПЛА, использовавшиеся для корректировки артиллерии, оказались напичканы зарубежной электроникой. Все недостатки имели общий корень в слабости российского микроэлектронного сектора.

Россия использовала компьютерные чипы, предназначенные для бытовой техники, для ремонта своей военной техники из-за влияния санкций США. «У нас есть сообщения от украинцев, что, когда они находят российскую военную технику на земле, она заполнена полупроводниками, которые они достали из посудомоечных машин и холодильников», — заявила 12 мая 2022 года сенатскому комитету по ассигнованиям министр торговли Джина Раймондо. Раймондо недавно встречался с Украинские официальные лица рассказали ей, что при обыске захваченных или брошенных российских танков нашли детали от холодильников и коммерческих и промышленных машин.

Министр обороны Великобритании Бен Уоллес заявил 10 мая 2022 года, что Украина обнаружила разбитые российские истребители с элементарными GPS-приемниками, «приклеенными к приборным панелям», потому что их встроенные навигационные системы настолько плохи. «Приемники GPS были обнаружены прикрепленными к приборным панелям сбитых российских Су-34, чтобы пилоты знали, где они находятся, из-за низкого качества их собственных систем», — сказал он. «В результате, хотя у России есть большое количество артиллерии и бронетехники, которые они любят выставлять напоказ, они не могут использовать их для общевойскового маневра и просто прибегают к массовым неизбирательным обстрелам», — добавил он.

Когда-то советские компьютеры занимали лидирующие позиции среди своих конкурентов. К началу 1950-х годов в СССР была создана современная компьютерная промышленность. Однако из-за отсутствия единых стандартов и ошибочной стратегии развития советская компьютерная промышленность к началу 1970-х годов начала серьезно отставать. К началу 1970-х годов советское правительство решило положить конец этим уникальным разработкам и вместо этого приняло решение о пиратских копиях западных систем. В результате прогресс всей отрасли был остановлен. В 1980-х годов компьютерная индустрия находилась в застое.

Сейчас Россия вряд ли может похвастаться своей компьютерной индустрией. Российские военные зависят от ключевых западных технологий для функционирования своей оборонно-промышленной базы. Российские производители могут производить практически все электронные компоненты, кроме самых современных процессоров.

Ситуация микроэлектронного производства в России такова, что ни одна процессорная разработка малой топологии невозможна по определению – в России просто нет своих производств. Российские разработчики могут и делают хорошие чипы, и в России вообще достаточно, например, дочерних компаний иностранных компаний, занимающихся разработкой чипов внутри страны, потому что в России есть хорошие инженеры, которых можно нанять для разработки хороших чипов.

С 2003 года были предприняты усилия по возрождению российской микроэлектроники – за довольно короткое время было создано множество различных микроэлектронных инициатив. В 2007 году была утверждена федеральная целевая программа «Развитие электронной компонентной базы и радиоэлектроники на 2008-2015 годы», в рамках которой в Зеленограде были закуплены 180-нм завод «Микрон» и 90-нм завод «Ангстрем-Т». Все шло к тому, что отечественное производство сможет в значительной степени покрыть потребности ВПК.

В 2006 году президент России Владимир Путин предпринял попытку создать российскую Силиконовую долину в Зеленограде, Россия, основанную в основном на российских технологиях микроэлектроники. Статус Зеленоградского инновационно-технологического центра (ЗИТЦ), который сейчас является одним из основных центров электроники и нанотехнологий в России, таков: там находится около 30 компаний, и правительство России надеется, что в конечном итоге там будет 200 компаний. Заводы по производству полупроводников в Зеленограде включают завод совместного предприятия франко-итальянской фирмы STMicroelectronics и российской фирмы «Микрон», завод совместного предприятия американской фирмы AMD и российской фирмы «Ангстрем», а также 300-миллиметровый завод российской фирмы «Ситроникс», построенный в 2008 году по лицензии на технологию. от американских фирм IBM и Intel и STMicrolectronics.

В феврале 2012 года вице-премьер России Дмитрий Рогозин заявил: «Нам необходимо срочно заменить импортные элементы микроэлектроники на аналогичные отечественного производства. Проблема должна быть решена в течение пары лет… Мы с министром обороны Сердюковым проинспектировали микроэлектронное предприятие “Микрон” в Зеленограде к северо-западу от Москвы. Мы подчеркивали, что обладание конкурентоспособной на международном уровне отечественной микроэлектронной промышленностью является не только предметом национальной гордости, но и национальной безопасности». Американскому правительству DARPA (Агентство перспективных оборонных исследовательских проектов) разработать инновационные оборонные технологии для российских вооруженных сил9.0003

Акционерное общество «Микрон» (Микрон) — крупнейший российский производитель и экспортер микроэлектроники. Фактически «Микрон» отвечает за экспорт более 50 процентов российской микроэлектроники. Компания дополнительно производит интегральные схемы, электронные компоненты и является крупнейшим производителем микросхем в России.

На официальном сайте Micron техпроцесс 65 нм находится в разработке с 2014 года. И ни один серийный чип под этот техпроцесс так и не был представлен публике. Эльбрус-4СМ, который должен был производиться на Микроне по нормам 65 нм, на официальном сайте МЦСТ не представлен и, судя по всему, никогда не существовал в кремнии. Весь смысл был в том, чтобы получить бюджетные деньги за счет огромных государственных военных заказов, так как переоснащение российской микроэлектроники было затеяно с целью переоснащения российской армии.

«Ангстрем-Т», как и «Ангстрем», принадлежал министру связи Леониду Рейману. В 2007 году, за год до того, как глобальный кризис вынудил AMD выделить производство в отдельную компанию GlobalFoundries, завод Fab36 в Дрездене начал процесс переоснащения на 300-мм пластины. Рейман выкупил старое оборудование и технологии 130 нм на 200 мм пластинах с соответствующей скидкой и выступил с инициативой поставить это оборудование в Зеленограде. Будучи министром связи, он дал собственному предприятию кучу госзаказов.

Но в 2008 году, когда оборудование уже было закуплено, но еще не дошло до России, Рейман перестал быть министром связи. Соответственно, он потерял свой административный ресурс, начались различные трудности. Оборудование AMD было отправлено на склад в Нидерланды, где оно простояло до 2014 года и постепенно пришло в негодность. В сентябре 2016 года Бюро промышленности и безопасности США ввело санкции против ряда российских предприятий, работающих на рынке микроэлектроники. Среди них ПАО «Микрон», АО «Ангстрем» и АО «Ангстрем-Т». Это положило конец проекту.

К середине 2014 года Минпромторг России планировал заменить американские микросхемы (Intel и AMD), используемые в государственных компьютерах, на микропроцессоры «Байкал» отечественного производства в рамках проекта стоимостью в десятки миллионов долларов. Микропроцессор Baikal будет разработан подразделением производителя суперкомпьютеров «Т-Платформы» в следующем году при поддержке государственного оборонного концерна «Ростех» и софинансировании государственного технологического гиганта «Роснано». Первой продукцией станут чипы Baikal M и M/S, разработанные на базе 64-битного ядра Cortex A-57 производства британской компании ARM, с частотой 2 гигагерца для персональных компьютеров и микросерверов.

После начала российско-украинского конфликта десятки иностранных компаний приостановили поставки своей продукции в Россию, разорвали сотрудничество и вышли из российских проектов. 28 февраля стало известно, что американский производитель процессоров AMD приостановил поставки своей продукции в Россию. 28 февраля стало известно, что американский производитель процессоров Intel приостановил поставки своей продукции в Россию. 05 мая 2022 года Великобритания расширила санкции против России, включив в них отечественных разработчиков процессоров МЦСТ (производит процессоры «Эльбрус») и «Байкал Электроникс» (процессоры «Байкал»).

В конце февраля 2022 года крупнейший тайваньский производитель полупроводников TSMC сообщил о прекращении поставок и производства отечественных микропроцессоров из-за новых санкционных ограничений, введенных Бюро экспортного контроля Министерства торговли США в ответ на военные действия в Украине. Под удар попали конструкторские центры МЦСТ, Байкал Электроникс, Ядро, НТЦ «Модуль», МТК «Элвис». Это буквально задушило все существующие и планируемые разработки микропроцессоров, включая всю линейку процессоров Байкал и почти все процессоры Эльбрус.

Теперь компаниям грозит запрет на использование британской архитектуры ARM, что может остановить выпуск новых процессоров. Разработчикам придется искать новую фабрику или переходить на открытые архитектуры. Baikal Electronics фактически не сможет производить новые процессоры на крупнейших полупроводниковых заводах UMC, Global Foundries и TSMC.

В Минцифры уже ответили, что совместно с Минпромторгом принимают меры по обеспечению госсектора и коммерческих компаний достаточным количеством российской компьютерной техники, отвечающей самым высоким требованиям.

В январе 2022 года Минпромторг разместил на портале обсуждения нормативных правовых актов проект постановления, согласно которому ведомство планирует ввести дополнительные льготы для производителей и поставщиков компьютерной техники на базе российских процессоров на рынке госзакупок перед принятием решений. из Единого реестра российской радиоэлектронной продукции, в которых используются зарубежные вычислительные модули.

Заказчики из госорганов и госкомпаний будут обязаны покупать ПК, планшеты, ноутбуки, электронные книги, смартфоны, а также серверное оборудование и СХД не только определенных или любых моделей из Единого реестра РЭП . Для приобретаемой электроники вводится двухуровневая система доступа, где электроникой первого уровня считается продукция на базе российских процессоров. Второй уровень допуска в госзакупках получат версии электронных устройств, находящихся в реестре Минпромторга, но созданных на базе зарубежных процессоров.

В декабре 2021 года компания компьютерных технологий ICL представила моноблок на базе российского процессора Байкал-М, а 3Logic Group выпустила мини-ПК Graviton D10B на базе процессора Байкал-М. Ранее iRU запустила серийное производство настольных ПК на базе процессоров «Байкал-М».

В августе 2021 года правительство утвердило постановление, согласно которому в госзакупках введен запрет на закупку импортных интегральных схем, смарт-карт, ноутбуков, планшетов, компьютеров и серверов. Этот законопроект был направлен на поддержку российских производителей электроники и фактически запрещал закупку электронной и вычислительной техники иностранного производства для предприятий и ведомств через систему госзакупок для государственных нужд. Новый закон стал продолжением принципиальной политики импортозамещения, проводимой Минпромторгом России.

В декабре 2021 года СберИнфра, технологическое подразделение Сбера, крупнейшего российского банка, оценило российские процессоры МЦСТ Эльбрус-8С в различных рабочих нагрузках, но результаты оказались крайне неутешительными, и процессоры не прошли тест. В качестве основных причин сбоя тестировщики назвали «Недостаточно памяти, медленная память, мало ядер, низкая частота. Функциональные требования вообще не были выполнены».

После того, как американские поставщики чипов Intel Corporation и Advanced Micro Devices, Inc (AMD) решили прекратить поставки чипов в Россию после продолжающегося вторжения в Украину, российские производители материнских плат начали использовать китайские микропроцессоры той же конструкции, что и американские компании. . Zhaoxin разрабатывает и продает линейку процессоров KaiXian в первую очередь для использования в Китае.

Китайский полупроводниковый завод SMIC, который на данный момент является флагманом в материковом Китае и работает в основном на японском и голландском оборудовании, не будет сотрудничать с Байкалом и МЦСТ. СМИК скорее всего не будет ссориться с США из-за России, ибо объемы экспорта китайских микросхем в Штаты на много порядков больше, чем в Россию. Экономического смысла в сотрудничестве с Россией нет, и риски от этого будут колоссальными.

Русская Микроэлектроника

О ЖУРНАЛЕ

Авторы могут выбрать способ публикации своей статьи.

Традиционная модель публикации: опубликованные статьи предоставляются учреждениям и частным лицам, которые подписываются на этот журнал или платят за чтение конкретных статей. Плата за публикацию не взимается.

Модель открытого доступа (OA): опубликованные статьи находятся в свободном и постоянном доступе в Интернете. Любой человек в любом месте может прочитать это исследование и опираться на него. Если вы заинтересованы в публикации открытого доступа в этом журнале, перейдите по ссылке.

• 12976Загрузки 2021

  Springer измеряет использование платформы SpringerLink в соответствии со стандартами COUNTER (подсчет онлайн-использования сетевых электронных ресурсов).

• 38 Коэффициент использования 2019/2020

  Фактор использования Springer Journal 2019/2020 был рассчитан в соответствии со Сводом практических правил COUNTER для коэффициентов использования. Это медианное значение количества загрузок в 2019/2020 гг. для всех статей, опубликованных в Интернете в этом конкретном журнале за тот же период времени. Расчет коэффициента использования основан на данных COUNTER-совместимости об использовании на платформе SpringerLink. (подсчет онлайн-использования сетевых электронных ресурсов).

• 0,47Источник Нормированное влияние на бумагу (SNIP) 2021

  Нормализованное влияние источника на статью (SNIP) измеряет контекстуальное влияние цитирования путем взвешивания цитирований на основе общего количества цитирований в предметной области. Воздействие одного цитирования оценивается выше в предметных областях, где цитирования менее вероятны, и наоборот.

• Четвертый квартал: электротехника и электроника, 2021 г.

  Набор журналов был ранжирован в соответствии с их SJR и разделен на четыре равные группы, четыре квартили. Q1 (зеленый) включает в себя четверть журналов с самыми высокими значениями, Q2 (желтый) — вторые по величине значения, Q3 (оранжевый) — третьи по величине значения и Q4 (красный) — самые низкие значения.

• 0,19 SCImago Journal Rank (SJR) 2021

  SCImago Journal Rank (SJR) — это мера научного влияния научных журналов, учитывающая как количество цитирований, полученных журналом, так и важность или престиж журналов, из которых берутся такие цитирования .

• 18H-Index 2021

  Журнал имеет индекс H h , если в нем опубликовано h статей, каждая из которых цитируется в других журналах не менее 9 раз.0114 ч раз. Расчеты основаны на Scopus.

Русская Микроэлектроника   публикует английские переводы избранных статей из трех русскоязычных журналов, перечисленных ниже, и оригинальные незапрошенные статьи на английском языке:

• Микроэлектроника   (основной источник),
• Известия высших учебных заведений. Материалы Электронной Техники (дополнительный источник) и
• Известия высших учебных заведений. Электроника  (дополнительный источник).

Источник каждой статьи описан на уровне статьи на титульном листе. Окончательное решение о публикации в журнале “Российская микроэлектроника” принимает его редакция независимо от источника. Правила редакционного и рецензирования и этические принципы одинаковы для всех переведенных и оригинальных статей.