Factory — a System
Учитывая стоящую перед российским государством цель обеспечения технологического суверенитета, развитие микроэлектроники становится одним из приоритетов в ближайшие несколько лет. Как когда-то Советскому Союзу, современной России, уже на новом историческом витке и с других стартовых позиций предстоит в короткий срок преодолеть технологическое отставание и зависимость от зарубежных поставок и разработок.
Советские наработки
В 60-70-е годы в Советском Союзе удалось практически с нуля построить передовую для того времени отрасль микроэлектроники. Во многом это стало возможно благодаря одной из сильнейших в мире научных школ — начало развития микроэлектроники хронологически совпало с запуском первого спутника и началом пилотируемой космонавтики, строительством первого в мире атомного ледокола — высших достижений советской науки.
Уже в 1959 году был основан Воронежский завод полупроводников, в 1962 году — НИИ точного машиностроения, в 1965 году — НИИ молекулярной электроники, при котором в 1967 году был создан завод «Микрон» для серийного производства интегральных микросхем. К 1980 году предприятие уже выпустило 100 миллионов микросхем. Заводы по производству полупроводников и микросхем работали в Ленинграде, Новосибирске, Риге и других городах.
Важной особенностью отечественной микроэлектроники являлась обособленность от мировой научной школы и ключевых производственных центров, что вынуждало советских ученых, существовавших в рамках плановой экономики, во многом полагаться на собственные силы. Это позволило СССР создать во многом уникальную самодостаточную отрасль, которая обладала собственным машиностроением и стремилась самостоятельно производить всю номенклатуру изделий.
Тем не менее, впоследствии эта оторванность от мировых процессов привела советскую микроэлектронику сначала к технологическому отставанию, а затем к копированию иностранных разработок. В отличие от СССР, США, европейские страны или Япония развивались в условиях международной кооперации и конкуренции, подстегивавшей новые разработки в области микроэлектроники.
В итоге США и СССР, практически одновременно начавшие массовое производство микросхем в начале 60-х, к концу 80-х оказались на разных позициях. Из-за недофинансирования и негибкости плановой системы Советский Союз не смог сохранить свои лидерские позиции.
Гонка за импортом: эпоха упадка 90-х
Другой особенностью советской микроэлектроники была ее нацеленность на оборонную промышленность и космическую отрасль. Даже самые передовые и перспективные разработки, в отличие от стран Запада или Японии, не имели широкого применения в товарах массового спроса.
Только в последние годы существования СССР, в 1980-е, начался массовый выпуск потребительской электроники на отечественных микросхемах. Примеры хорошо известны людям старшего поколения — видеомагнитофон «Электроника ВМ-12» или персональные компьютеры «Агат». Но и они не были оригинальными разработками, а опирались на иностранные аналоги — японский видеомагнитофон Panasonic NV-2000 и американский ПК Apple II Plus.
В период экономических и политических неурядиц 90-х некоторые передовые НИИ оказались за пределами Российской Федерации, а оставшиеся испытывали хроническое недофинансирование. Это привело к массовому оттоку специалистов и сильно ударило по отрасли.
Одновременно массовый импорт доступной и качественной потребительской электроники сделал разработки, основанные на отечественных микросхемах, неконкурентоспособными. Когда корейские и европейские производители бытовой техники запустили производство в России, они также использовали зарубежное оборудование и иностранные микросхемы.
Развитие отрасли
Несмотря на это, созданный в советское время технологический и производственный задел не был утрачен: современная Россия остается одной из немногих стран в мире, умеющих самостоятельно производить микросхемы.
Важным для отрасли событием стало создание в 2019 году группы компаний «Элемент» на базе объединения ряда предприятий, включая завод «Микрон» в Зеленограде, с государственными заводами микроэлектроники. Новая компания объединила в себе полный цикл разработки и производства, она также обладает передовыми технологическими компетенциями в дизайне и производстве продукции. Сегодня на группу приходится около 50% отечественного рынка микроэлектроники.
Хотя российская микроэлектроника может выпускать широкий ассортимент микросхем для промышленности, сегодня значительную часть спроса на отечественные микросхемы обеспечивают госзаказы — например, производство чипов для паспортов или транспортных карт «Тройка».
Введение санкций и уход с рынка иностранных производителей в 2022 году во многом открыл окно возможностей для отрасли. Поскольку западные компании перестали поставлять микросхемы и микроконтроллеры российским компаниям, выпускающим промышленное и энергетическое оборудование, бытовую технику и другие товары, резко вырос спрос на российские микросхемы, а крупнейший отечественные производители — ГК «Элемент», брянский «Кремний Эл» и зеленоградский «Ангстрем» начали расширение производственных мощностей.
После отключения российских банков от международных платежных система Visa и Mastercard возникла потребность в массовом производстве чипов для российской платежной системы «Мир». Выпуск микрочипов для банковских карт и документов на заводе «Микрон» в 2023 году вырос в 2,6 раза.
Важность микроэлектроники для обеспечения технологического суверенитета РФ, предполагающего национальный контроль над критическими технологиями и возможность непрерывного производства высокотехнологической продукции для обеспечения потребностей страны, в полной мере осознают в правительстве. После многих лет недофинансирования господдержка выросла в десятки раз в расчете на переход российского производства электроники на отечественную электронно-компонентную базу. Если еще в 2020 году бюджетные инвестиции в отрасль не превышали 10 миллиардов рублей, то в 2023 году они достигли 147 миллиардов рублей, а в 2024 году должны превысить 210 миллиардов рублей.
На пороге взрывного роста
В 2023 году были утверждены основы государственной политики в электронной промышленности до 2030 года, которые предполагают, впервые со времен СССР, системное развитие отрасли электронного машиностроения, включая серийное производство комплекса установок фото-, лазерной и электронно-лучевой литографии, а также оборудования для ионной имплантации. По словам вице-премьера РФ Дениса Мантурова, курирующего промышленность, уже в 2024 году ожидается получить литограф по топологии 350 нм, а к 2026 — образец на 130 нм.
Согласно плану развития до 2030 года, доля российского оборудования в особо критичных базовых технологических процессах должна достигнуть 70% (по сравнению с 12% в 2023 году). Одновременно доля российских специальных материалов для микроэлектроники в этот же период должна составить 70% (против текущих 13%).
Выступая на форуме «Микроэлектроника 2023» в октябре 2023 года, академик Российской академии наук Геннадий Красников предрек отрасли быстрый скачок в развитии: «Пока мы находимся только на пороге взрывного роста микроэлектроники. Мы видим, как появляются новые архитектуры процессоров, модели нейронов, происходит усложнение работы нейросетей, минимизация интегральных схем, увеличение плотности упаковки. Все это говорит о том, что до 2030 года производительность нейронных сетей увеличится в десятки тысяч раз».
В ближайшие годы спрос на микроэлектронику в России может вырасти в несколько раз за счет роста производства оборудования и бытовой техники, а также внедрения «интернета вещей» — например, подключенных к интернету счетчиков электроэнергии и воды, развития электротранспорта и зарядных станций для него.
В полной мере эту задачу можно будет реализовать только в случае полномасштабного развития отечественной микроэлектроники в рамках наиболее критических составляющих: дизайна, технологий, материалов, оборудования, инженерной инфраструктуры и, конечно же, профильных специалистов.
Источник: http://1prime.ru/20240202/842969856.html