Военный технополис «Эра»: попытка наверстать упущенное в микроэлектронике
Фото: era-tehnopolis.ru
Как мы все потеряли
Импортозамещение – это ключевой тренд последних времен, который, похоже, останется таким на ближайшие годы, если не десятилетия. Особенно это критично для оборонной промышленности и в первую очередь для микроэлектроники.
По самым скромным подсчетам, отставание России от ключевых игроков рынка из США и Южной Кореи составляет не менее 25 лет. По многим позициям даже в оборонной отрасли мы вынуждены были закупать иностранные комплектующие второсортного стандарта Industry, которые, в частности, работают в температурном диапазоне от минус 40 градусов до плюс 85 градусов. Технику уровня Military, у которой и радиационная стойкость выше, и температурный диапазон гораздо шире, нам если и продавали, то с большими оговорками. Тем не менее, только оборонные предприятия РФ закупали еще в 2011 году не самые современные электронные компоненты за рубежом на внушительные 10 миллиардов рублей. Знаменитый «Глонасс-М» на 75-80% состоит из зарубежных комплектующих. Как оказалось, корни этого печального тренда были заложены еще в Советском Союзе.
Радиоприемник "Микро". Фото: azainer.livejournal.com
В 60-70-е годы СССР был если не мировым лидером, то входил в тройку главных производителей электронных компонентов как для оборонного сектора, так и для гражданского потребления. При этом итоговая стоимость компонентов был гораздо ниже общемировой. К примеру, объединение «Электронприбор» в начале 70-х годов выпускало мощные транзисторы мирового уровня по цене всего 1 доллар, при том, что на Западе подобная техника была кратно дороже. Во многом это достигалось полной самодостаточностью отечественных производителей: если и закупались иностранные компоненты, то они быстро и эффективно замещались советскими аналогами.
Показателен пример разработанного в 60-х годах зелененоградскими инженерами радиоприемника «Микро», аналогов которому по миниатюрности в мире на тот момент не было. «Микро» стал неплохим экспортным товаром и имиджевым продуктом – Никита Хрущев нередко дарил его первым лицам зарубежных государств. А однокристалльные 16-разрядные микро-ЭВМ от Ленинградского научно-технологического бюро также были единственные в своём роде: в США тогда только зарождались соответствующие конкуренты. Полупроводниковая промышленность курировалась и спонсировалась множеством ведомств: Министерством оборонной промышленности, Министерством промышленности средств связи, Министерством электронной промышленности и другими. В стране воспитывались научные и производственные кадры. Только под эгидой зеленоградского НПО «Научный центр» к 1976 году в 39 предприятиях работало более 80 тыс. человек. В чем же причина нынешнего плачевного состояния нашей электронной промышленности? Во-первых, до 95% всей продукции всей советской электроники высшего уровня потребляли военные вместе с космическим сектором. Такая зацикленность на оборонных заказах и фактическая монополия Министерства обороны сыграла злую шутку с отраслью.
Радиоприемник "Микро" и современный "аналог". Фото: azainer.livejournal.com
Примерно с начала 80-х годов появилась полубредовая идея о бездумном копировании зарубежных комплектующих для радиоэлектроники. Это было вызвано неверием как политиков, так и военных в потенциал советских ученых, в их способность создать что-то новое. В армии боялись, что если сейчас мы не скопируем, то не факт, что завтра у нас будет что-то, хотя бы аналогичное западному. А это уже напрямую скажется на боеспособности. Так, методом «обратной инженерии», и была подавлена инициативность в развитии собственных идей в профильных НИИ и НПО. При этом Минэлектронпром судорожно пытался в 80-е годы наверстать упущенное и насытить внутренний гражданский рынок высокотехнологичной продукцией: ЭВМ, видео- и аудиомагнитофонами. Это, безусловно, правильное решение позволило бы отойти наконец от диктата Министерства обороны и получить ресурсы для дальнейшего развития отрасли. Но вот производственных мощностей совсем не хватало, хотя они первоначально и обеспечивали рост производства в 1985-1987 годах в районе 25% в год. Это далось дорогой ценой – отвлечением массы специалистов от инновационных разработок элементной базы, что резко затормозило дальнейшее развитие микроэлектроники в стране.
Фото: era-tehnopolis.ru
После развала Советского Союза ситуация усугубилась безразличием руководства страны к проблемам отечественной микроэлектроники, а также фактическим открытием границ для конкурентной иностранной техники. Собрать разрушенное удалось только в 2000-х годах, когда были созданы профильные холдинги «Радиоэлектронные технологии» и «Росэлектроника». Они объединили под собой множество полуживых предприятий, ранее производивших электронные компоненты для Советского Союза. Однако и они наступают на старые грабли – до 75% всех заказов приходят от госструктур и военных. Гражданские предпочитают более дешевую зарубежную технику, даже если она в чем-то и уступает в потребительских качествах. Сложная ситуация сложилась с импортозамещением электронных составляющих отечественного оружия после введения западных санкций. Оказалось, что многие образцы вооружения просто не рассчитаны под более крупные и энергетически "прожорливые" российские микросхемы – пришлось перерабатывать конструкторскую документацию. И, конечно, отечественные высокотехнологичные комплектующие серьезно поднимали итоговую стоимость образцов вооружения. Все-таки единичная сборка гораздо дороже конвейерной.
Надежда есть на зеленоградскую группу компаний «Микрон», которая является частной и контролируется АФК «Система». Именно в «Микроне» первые в России смогли освоить производство микросхем с топологией 180 нм (купили у STM), позже разобрались с 90 нм, а шесть лет назад самостоятельно разработали технологию на 65-нанометровую топологию. Пока единственную серийную в СНГ. При этом на Западе уже вовсю работают над топологией в 5-7 нм. Парадоксально, но в России не оказалось достаточного широкого рынка для такой отечественной техники – почти все предпочитают покупать зарубежные аналоги у производителей, которых знают не один десяток лет. По этой причине российские разработчики не могут предложить низкие цены – объемы производства не позволяют выйти на большие тиражи. А искусственно демпинговать не дает материальное состояние. Яркий пример с российским компьютером «Эльбрус-401», работающим на российском 4-ядерном микропроцессоре «Эльбрус-4К» с тактовой частотой 800 МГц и пиковой производительностью в 50 Гфлопс, который стоил в 2015 году… 229 тысяч рублей! А теперь сравните это с процессором Intel Core i5-2500K производительностью в 118 Гфлопс и стоимостью в 25 тыс. рублей в том же году.
В дело вмешивается «Эра»
Всем известный военный инновационный технопарк «Эра» в ближайшее время предпримет попытку хотя бы частично нивелировать отставание, которые с каждым годом становится все более критичным. Создается Центр технологических компетенций, в задачи которого будет входить разработка электронных компонентов военного и двойного назначения. Заместитель начальника технополиса по инновационному развитию Наиль Хабибулин утверждает, что к 2026 году в России в результате работы Центра появятся технологии производства микропроцессоров с топологией до 28 нм. Сравните это с западным уровнем микроэлектроники в настоящее время, и вы поймете, что работа Центра позволит лишь сохранить существующее статус-кво, в котором мы вечно догоняющие.
Фото: era-tehnopolis.ru
Среди инноваций Центра компетенций выделяют так называемую вертикализацию, объединяющую под собой компании, занимающиеся разработкой элементной микроэлектронной базы, создателей алгоритмов и подразделения технополиса «Эра». Собственно, это очень похоже на советские модели совместного проектирования интегральных микросхем, которые предложили в Министерстве электронной промышленности еще в 80-х годах. Тогда схемотехнический этап создания интегральной схемы выполнял заказчик (в современности, технополис «Эра»), а этап разработки топологии и конструкции уже возлагался на предприятия Министерства. Это, кстати, позже переняли на Западе многие частные корпорации, что и обеспечило прорывные темпы роста в электротехнике.
Далее Хабибулин объясняет, что все участники проекта получат преимущества от реализации независимого канала трансфера зарубежных технологий для выбора наиболее прорывных в аспекте применения для отечественных оружейных систем. За этой завуалированной формулировкой скрывается очень простая мысль – мы настолько уже отстали, что приходится собирать специальные центры только лишь для мифического трансфера технологии в микроэлектронике. Как это собираются делать? Никто сейчас из ведущих держав нам напрямую технику класса Military не продаст, даже Китай. В открытых источниках печати о самых современных технологиях микроэлектроники оборонного значения материалы публиковать не будут. А остальная информация и так доступна чуть ли не любому, у кого есть подписка и Интернет. В технополисе «Эра» этому приему даже название дали – реверс-инжиниринг для решения специализированных задач. Очень похоже на «обратную инженерию», которая фактически похоронила микроэлектронику СССР в 80-е годы. Тогда инициатива также исходила от военных и чиновников.
Фото: era-tehnopolis.ru
В данной ситуации сложно сказать, что необходимо сделать. Однако исторический опыт подсказывает, чего не нужно делать, дабы избежать глобальных проблем. Простое «творческое переосмысление» западного опыта, во-первых, никогда не даст нам преимущества в гонке, а лишь позволит сократить отставание, а во-вторых, воспитает целое поколение инженеров и ученых, которые ничего, кроме копирования, делать не способны. Между тем возможным выходом из сложной создавшейся ситуации может быть обращение к фундаментальной науке, которая у нас всегда была на высоте. Все-таки именно в этой плоскости лежат самые современные разработки, которые еще не вышли за пределы лабораторий и с которых еще не сняли грифы секретности. Это проекты по замене кремния, к примеру, графеном, силиценом и фосфореном. Конечно, стимулирование работ по этим направлениям будет выглядеть не так помпезно, как организация технопарка «Эра», но, по крайней мере, даст нам шанс «перешагнуть через поколения» в отрасли мировой микроэлектроники.
Информация