Русская, кремниевая...

Опубликовано в журнале "CIO" №11 от 21 ноября 2006

Вчера

Первым делом мы будем вынуждены признать, что микроэлектроника никогда не была особо успешной отраслью в нашей стране. Причины, конечно же, не в отсутствии научного потенциала. Особую негативную роль сыграл, в первую очередь, отказ от разработки собственной архитектуры компьютеров и элементной базы для них («Мир», БЭСМ) в пользу копирования успешных западных образцов (ЕС ЭВМ с IBM 360/370, СМ ЭВМ с машин VAX/PDP фирмы DEC и, наконец, ЕС-1840 с IBM PC).

Общая негибкость плановой экономики СССР была убийственна для такой быстро стартовавшей и развивающейся поныне отрасли, как микроэлектроника, где необходимы очень быстрое переоснащение заводов, привлечение очень больших капиталов с долгим сроком окупаемости и интенсивные, прямо связанные с производством научные разработки.

Мы не достигли успеха ни в военной сфере [Большая часть авионики и систем управления космическими аппаратами делалась на лампах, бортовых реле РЭС-9 или на микросхемах малой степени интеграции — что, впрочем, не исключало их очень высокой надежности. За это я могу ручаться, так как провел полтора года на Байконуре и общался с очень многими тамошними специалистами], ни тем более в бытовой (кто помнит первый советский видеомагнитофон «Электроника» ВМ-12, со мной согласятся).

Сегодня

На сегодняшний день основные предприятия отрасли — зеленоградские заводы «Микрон» и «Ангстрем», принадлежащие, что отрадно, двум разным группам компаний. Первый входит в холдинг АФК «Система» Владимира Евтушенкова, вторым владеет Сергей Веремеенко, усилиями которого завод вот-вот получит госфинансирование по федеральной целевой программе.

Из открытой информации, предоставляемой компаниями, известно, что «Ангстрем» располагает мощностями для производства:

• кристаллов ИС по КМОП-, БиКМОП- и МОП-технологиям с топологическими нормами 1,5–2,0 мкм, с одним-двумя слоями металлизации на пластинах диаметром 100 мм;
• кристаллов БИС и СБИС по КМОП- и БиКМОП-технологиям с топологическими нормами 0,8–1,2 мкм на пластинах диаметром 150 мм.

«Микрон» обладает самой современной в России массовой технологией производства микросхем по проектной документации заказчика. Имеющиеся базовые технологии на заводе «Микрон» таковы: КМОП 1,2 мкм (2 поликремния, 2 металла), БиКМОП с ДМОП (1 поликремний, 1 металл), биполяр 45В (2 металла).

Все это, конечно, позавчерашний день. Если к моменту развала СССР отставание в микроэлектронике составляло 3–6 лет, то сегодня оно более чем 10-летнее. Существующий техпроцесс позволяет выпускать лишь микросхемы среднего уровня интеграции — сейчас на самых передовых российских заводах производятся изделия для картриджей к принтерам, для микрокалькуляторов и прочего рода несложной техники, в первую очередь бытовой, а также для радиоидентификации, смарт-карт, SIM-карт. Производство схем, сочетающих в себе возможности счетного процессора и процессора обработки сигналов, пока только в проектах. Это чрезвычайно бурно развивающаяся отрасль в мире, продукция которой используется для сотовой и IP-телефонии, синтеза речи и т. д.

Перспективы

Практически одновременно в 2006 году оба гранда отечественной микроэлектроники объявили о планах вложить сотни миллионов долларов в переоснащение заводов. «Ангстрем» собирается запустить производство по техпроцессу 0,18 мкм, «Микрон» — 0,22 мкм. Сказаны совершенно правильные слова о большом неудовлетворенном спросе на микросхемы, выполненные в этих проектных нормах.

Это правда — большинство современных бытовых приборов управляется несложными микроконтроллерами, например, уже в 2000 году было известно, что среднее количество микропроцессоров на одну американскую семью составляло тридцать, и едва ли не все они были произведены Intel или AMD. С другой стороны, способы движения в сторону «светлого электронного будущего» выбраны весьма традиционными для России XXI века — господдержка, госзаказ и много горьких слов о загубленной в годы реформы перспективной современной отрасли.

Производство?

Прежде всего непонятно, почему речь идет именно о производстве.

В мире растет количество проектных (так называемых fabless — без собственного производства) фирм, которые только проектируют микросхемы, а для воплощения их в кристалле используют мощности других производителей. Разве не именно такой фирмой была по сути команда «Эльбруса»? Другой яркий пример — это процессоры архитектуры ARM. Разрабатывающая их компания только создает логические схемы и продает патенты, а производство налаживают все, кто видит в этом выгоду. Или кому нужно обязательно загрузить производственные мощности. В конце концов, возникший в свое время и моментально купленный конкурентом производитель микропроцессоров архитектуры x86 — NexGen — также не имел собственных мощностей.

Подобная схема разделения производства — на проектирование, исследовательские лаборатории и массовое производство — должна быть, наверное, и наиболее перспективной в микропроцессорном мире! Она позволила бы, скажем, сделать доступными на лицензионной основе для всех новинки, которые сейчас разбросаны по разным собственникам. Например, наиболее тонкий производственный процесс (скоро — 45 нанометров), медные межсоединения на кристалле (первая — IBM, следом Motorola, TSMC), диагональную разводку проводящих каналов.

Одним из наиболее передовых и универсальных производителей микроэлектроники в мире является компания Samsung. И дело не только в том, что это она занимает первое место по производству памяти. В свое время именно Samsung производила по лицензии процессоры Alpha — а это был, пожалуй, наиболее сложный в технологическом плане микропроцессор. Также рядом уникальных возможностей обладает тайваньская фирма TSMC — и не удивительно, если через несколько лет упомянутым компаниям будут отданы заказы на производство основного количества выпускаемой в мире микроэлектроники.

Компания Intel, похоже, движется в обратную сторону — между прочим, 20 лет назад процессоры x86 выпускали NEC и Texas Instruments, а теперь полный цикл собран в рамках одной фирмы. Не в этом ли, кстати сказать, причина современных проблем этой компании?

Отсюда сам собой напрашивается вывод: если мы хотим стать полноправным участником именно международного рынка, то прежде всего должны найти свою нишу — это вполне может быть проектирование микросхем. И, может быть, проведение научных исследований — ученых по физике полупроводников у нас всегда хватало.

Впрочем, все вышесказанное отнюдь не означает, что российской электроники не будет или что она обречена. Один только военный госзаказ (а он в бюджете будущего года увеличен в разы) может загрузить существующие и будущие мощности. Однако полученный продукт будет исключительно внутреннего употребления. Вся шумиха вокруг отечественной микроэлектроники очень хорошо подпадает под развиваемую в последние годы модель госкапитализма, когда в роли и заказчика, и финансиста выступает государство. Ни о какой конкурентной среде и инновациях в таких условиях речь не может идти. Точно так же у нас существует собственная автомобильная промышленность и многие другие отрасли, которые бы умерли без господдержки практически моментально. Поэтому развиваться это все сможет только на деньги из бюджета и только с заранее гарантированным сбытом.

Интересно посмотреть в связи с этим на нашего восточного соседа — Китай. Недавний скандал с разработкой собственного микропроцессора, который на поверку оказался перемаркированным чипом AMD, наводит на определенные мысли. Уж, казалось бы, Китаю, буквально купающемуся в западных инвестициях, пройти путь от производства чужого к созданию своего гораздо проще, но с наиболее передовыми образцами микроэлектроники — процессорами — пока не получается. Однако в других сферах этот путь пройден или успешно преодолевается! Уже ездят по улицам китайские автомобили (а все начиналось с выпуска дрянного качества запчастей для наиболее популярных западных и восточных моделей, уже снятых с производства), фирма Huаwei производит весь спектр коммуникационного оборудования (за Уралом чуть ли не половина аппаратуры сотовой связи как раз китайская), дешевые системные платы для ПК сделаны в материковом Китае и т. д.

Справедливости ради нужно сказать, что китайские внедорожники практически один в один скопированы с японских, Huаwei проиграла Cisco все иски за использование их операционной системы IOS в своих маршрутизаторах, а ПО BIOS на самых дешевых системных платах всегда нелицензионное.

Однако при всем при этом именно у Китая будет шанс сделать прорыв — поскольку он далеко не зациклен на внутреннем рынке для сбыта продукции микроэлектроники, несмотря на то что рынок этот поистине колоссален и просто не имеет аналогов в мире. Поэтому в четверке самых перспективных в экономическом развитии держав, скрывающихся под аббревиатурой БРИК (Бразилия, Россия, Индия, Китай), Китай, безусловно, должен стоять на первом месте. А вот где должна быть в нем Россия?