21.11.2014

Не надо клонов! Отечественная микроэлектроника стремится к независимости

Электронные микроэлементы присутствуют сегодня во всех бытовых, промышленных изделиях или изделиях оборонного назначения, от SIM-карт в мобильниках или чипов в банковских картах до самого современного вооружения. По мнению ряда экспертов, отставание российской микроэлектронной промышленности на сегодняшний день составляет порядка восьми лет. А технологическая независимость и безопасность государства напрямую связаны с состоянием дел в микроэлектронике... Как усилить позиции нашей страны в сфере микроэлектроники, особенно нынче - в условиях все ужесточающихся западных санкций?

Согласно "Стратегии развития электронной промышленности России на период до 2025 года", объем экспорта в данной области ко времени завершения программы должен возрасти почти в четыре раза, при этом доля российских изделий на мировом рынке микроэлектроники должна увеличиться в 2,7, а на внутреннем - в 2,5 раза. В прошлом году нашей стране удалось сохранить определенную динамику роста в данном секторе экономики: объем российского рынка радиоэлектроники составил около 1 трлн рублей. В планах - к 2025 году довести объемы до 4 трлн рублей.

Перспективы развития отечественной микроэлектроники стали главной темой одного из недавних совещаний под председательством премьер-министра Дмитрия Медведева. Численные показатели, по мнению премьера, не повод успокаиваться: конкурентоспособными на сегодня являются лишь отдельные направления отрасли, связанные, в основном, с выпуском военной продукции. В гражданском сегменте бизнес-проектов, связанных с микроэлектроникой, пока мало.

Какие наши перспективы?

Вопросы развития отечественной микроэлектроники стали главными темами VI Всероссийской научно-технической конференции "Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлектронных систем - 2014 (МЭС-2014)". Кстати, открытие конференции состоялось в один день с проведением совещания у главы кабинета министров. Организаторами МЭС-2014 выступили Институт проблем проектирования в микроэлектронике Российской академии наук (ИППМ РАН), а также "Корпорация развития Зеленограда" и Московское научно-техническое общество радиотехники, электроники и связи им. А. С. Попова. Среди официальных партнеров конференции - Фонд инфраструктурных и образовательных программ, ИT-кластер Фонда "Сколково" и московское представительство фирмы Intel.

Конференции серии МЭС под общим названием "Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлектронных систем" проводятся в России раз в два года вот уже 10 лет и по праву считаются одним из крупнейших событий в области САПР микроэлектроники на территории России и стран СНГ. Стоит отметить, что, несмотря на все особенности современного периода, связанные с санкциями ряда стран против России, участие в конференции приняли специалисты из Великобритании, Германии, Польши, США, Украины и других стран. Всего более 300 человек из 12 стран, 33 городов и 127 организаций. Отличительной особенностью нынешней встречи стала не только широкая география ее участников, но и очень высокий уровень представленных докладов, прошедших серьезный конкурсный отбор. Доклады участников МЭС-2014 опубликованы в трудах конференции, входящих в перечень изданий Высшей аттестационной комиссии РФ.

Открывая конференцию, директор ИППМ РАН академик Александр Стемпковский (на верхнем снимке) напомнил, что одна из главных целей встречи - помочь обобщению отечественного научного опыта разработки МЭС и привлечению внимания научной общественности России к этой проблеме, которая является важным элементом научной и инновационной активности ученых страны. Он также отметил, что еще до официального открытия конференции в рамках специальной сессии ведущие отечественные компании представили некоторые результаты своих работ в области микро- и наноэлектроники.

Особую актуальность в формировании будущего российской микроэлектроники, по мнению генерального директора "Корпорации развития Зеленограда" Владимира Зайцева, имеют исследования прикладного характера и дальнейшая реализация ключевых идей в продуктах. Он также выразил уверенность, что конференция будет способствовать "прокладке рельсов от науки к производству и коммерческим разработкам". Коллегу поддержал и первый заместитель префекта ЗелАО Алексей Михальченков, подчеркнув, что для Зеленограда тема развития отечественной микроэлектроники, по сути, одна из главных.

Перспективам развития этой отрасли был посвящен пленарный доклад главного научного сотрудника ОАО "НИИ молекулярной электроники и завод "Микрон" (ОАО "НИИМЭ и Микрон") профессора Евгения Горнева. Созданный в Зеленограде в 1964 году для разработки и промышленного производства отечественных интегральных микросхем "Микрон" сегодня - самое современное по уровню технологий и оснащенности микроэлектронное предприятие России, крупнейший производитель полупроводниковой продукции в СНГ и Восточной Европе.

С 2006 года ОАО "НИИМЭ и Микрон" реализует проект модернизации производства, в рамках которого был осуществлен уникальный трансфер и освоение технологии 180 нм EEPROM - лидера европейской микроэлектроники. Поставщиками оборудования и материалов, партнерами по созданию инфраструктуры выступили более 50 компаний из 12 стран мира. Сегодня в "чистой комнате", открытой по данной технологии, производят интегральные схемы на пластинах 200 мм для транспортных и смарт-карт, чипы памяти, прототипы интегральных схем для социальных и банковских карт, биометрических паспортов. В 2012 году в партнерстве с РОСНАНО был реализован проект по созданию на базе ОАО "НИИМЭ и Микрон" производственной линейки интегральных схем на основе наноэлектронной технологии с проектными нормами 90 нм на пластинах диаметром 200 мм. В нынешнем году здесь была завершена разработка собственной технологии создания интегральных схем по топологии 65 нм, и в 2015 году запланировано начать их серийное производство.

Сегодня среди основных направлений деятельности ОАО "НИИМЭ и Микрон": исследование и разработка элементной базы микро- и наноэлектроники; освоение технологий проектирования чипов; разработка специализированного программного обеспечения и освоение технологии подготовки информации для изготовления фотошаблонов и производства в режиме Foundry, технологического оборудования для наноэлектроники.

О создании и развитии средств вычислительной техники и программного обеспечения на основе отечественной аппаратно-программной платформы "Эльбрус" подробно рассказал в своем выступлении заместитель генерального директора ОАО "ИНЭУМ им. И. С. Брука" Владимир Фельдман. Докладчик поделился основными подходами, которые были заложены в принципы разрабатываемой платформы, а также достигнутыми результатами, планами на будущее и перспективами сотрудничества с "Микроном".

О возможностях кластерных технологических линий для мелкосерийного производства СБИС с использованием безмасковых процессов электронно-лучевой литографии в своем выступлении рассказал генеральный директор НТ-МДТ Виктор Быков. В докладе был изложен подход к созданию кластерных комплексов замкнутого цикла для разработки и мелкосерийного производства БИС и СБИС микро- и наноэлектроники с использованием систем бесшаблонной высокопроизводительной многолучевой электронной литографии.

Руководитель МНТЦ "МикАн" и профессор Таганрогской инженерно-технологической академии Южного федерального университета Сергей Крутчинский выступил с докладом об оптимизации аналоговых электронных схем с помощью структурного синтеза. В докладе были рассмотрены методы структурного синтеза и структурной оптимизации аналоговых микросхем различного функционального назначения, а также базовых узлов сложно-функциональных блоков смешанных систем на кристалле.

Замещение или независимость - вот в чем вопрос

Одним из центральных событий конференции стал круглый стол, посвященный вопросам импортозамещения в области микроэлектроники, а также разработке и использованию отечественных программных продуктов. Участие в обсуждении ставшей особо актуальной в последнее время темы приняли представители университетов, промышленных и научных организаций. Как отметил ведущий круглого стола, профессор Московского института электроники и математики НИУ ВШЭ Константин Петросянц, проблема импортозамещения для тех, кто занимается электроникой, - это, прежде всего, проблема производства электронных компонентов. Не менее острым является и вопрос, связанный с программными продуктами. "Если завтра нам откажут в поставке необходимых компонентов, придется изготавливать их самим. А что делать, если не будут продлены лицензии? Как в этом случае действовать?.." - обратился ведущий к участникам круглого стола. Они представили свое видение развития ситуации.

Так, по мнению профессора Сергея Кручинского, использовать принцип "application", как это бывало прежде, когда бралось импортное изделие, создавалась и испытывалась аналогичная аппаратура, а уже потом решался вопрос, что на что можно заменить, - сегодня нельзя. Ведь создать точную копию - клон - кристалла, используя другую технологию, невозможно. Кроме того, отечественная промышленность не способна пока освоить тот широчайший ряд изделий, что представлен в имеющейся номенклатуре. "Суть предложения: клоны не делать, а создавать функциональные импортозамещающие МЭС. Мы не должны рассматривать проблему импортозамещения, надо говорить о решении задачи импортонезависимости. Может, это сказано громко, но это именно то, что сегодня требуется", - заключил Сергей Кручинский.

Начальник отделения центра проектирования НПП "Пульсар" Алексей Бодяков вначале кратко напомнил историю родного предприятия. Основанный в 1953 году как первый в СССР отраслевой НИИ электронной промышленности для комплексного решения вопросов развития полупроводниковой электроники, сегодня НПП "Пульсар" - лидер данной отрасли. Именно на "Пульсаре" были разработаны первые отечественные промышленные образцы транзисторов и интегральных схем. Основные направления деятельности предприятия - разработка нового поколения электронной компонентной базы: полупроводниковых СВЧ, силовых, фотоэлектронных и микроэлектронных приборов, выпуск радиоэлектронной аппаратуры для информационных систем гражданского назначения.

- "Пульсар" принимает активное участие в решении вопросов импортозамещения, - отметил Алексей Бодяков и предложил коллегам, прежде чем продолжать обсуждение заявленной темы, определиться с самим понятием "импортозамещение". - С нашей точки зрения, это - процесс создания конкурентоспособных изделий, которые востребованы радиоэлектронной промышленностью. Такая позиция является целесообразной, поскольку в настоящее время количество типономиналов, которые требуется заменить в действующей аппаратуре, составляет десятки тысяч, и если мы начнем каждый типономинал заменять напрямую, то процесс может превратиться в бесконечную историю. Некоторое время назад была сформирована программа по импортозамещению, в составлении которой принимали участие предприятия отрасли, в том числе НПП "Пульсар". На каждый разрабатываемый образец в ОКР приходится по нескольку десятков иностранных аналогов. Таким образом, удалось сверстать программу с суммарной стоимостью порядка 73 млрд рублей.

По мнению Алексея Бодякова, следует отметить два основных подхода к проблеме импортозамещения. Первый подразумевает создание специализированных модулей частного применения - под конкретные задачи. Такое решение подходит для случаев, когда нужно небольшое количество замещаемых импортных образцов. Второй подход актуален для схем, которые требуют множества заменяемых элементов, в этом случае надо проводить специальный ОКР, с освоением производства и налаживанием поставок изделий, то есть вести разработки серийных микросхем. "Пульсар" работает в обоих направлениях.

- Ведение разработок в части ОКР позволяет достичь уровня зарубежных аналогов, - уточнил Алексей Бодяков. - Образно говоря, наступать на пятки, но не обгонять. А вот чтобы обогнать, получить параметры лучше зарубежных аналогов, следует активно взаимодействовать с вузами. И для нас это одно из важных направлений работы: более 40 лет действует базовая кафедра твердотельной электроники МГТУ МИРЭА, мы также взаимодействуем с НИЯУ МИФИ, НИТУ "МИСиС", МГТУ им. Н. Э. Баумана, ЮФУ и другими организациями.

Заместитель директора Института экстремальной прикладной электроники НИЯУ МИФИ Александр Чумаков напомнил хорошо известное правило, запрещающее использование в спецаппаратуре изделий иностранного производства. Однако, посетовал выступающий, есть случаи, когда это требование выполняется, мягко говоря, не в полной мере... В результате выясняется, что в некоторых высокоточных аппаратах значительную часть так называемых пассивных элементов - интегральных схем - составляют изделия иностранного производства. Причем хорошо известно, что имеются их отечественные аналоги. Но, увы, нет соответствующей структуры, которая строго отслеживала бы ситуацию и обеспечивала своевременное замещение, еще на этапе подписания перечней элементов.

В качестве примера, подтверждающего важность такой деятельности, Александр Чумаков привел ситуацию с формированием перечня по импортозамещению в отечественной космической отрасли: если сперва в списке присутствовало порядка тысячи наименований изделий, требующих закупки за рубежом, то после тщательного анализа выяснилось, что у половины в России имеются соответствующие аналоги. И всего-то за счет столь простых мероприятий перечень Роскосмоса сократился до 500 позиций.

Взглянуть на ситуацию импортозамещения со стороны промышленности предложил заместитель генерального директора ОАО "Авангард" Александр Коротков. Одна из ключевых проблем, считает он, - отсутствие отечественного рынка компонентной базы.

- Дело не в том, что мы можем что-то делать, а что-то - нет, хотя потенциально можем много, - отметил Александр Коротков. - Мы проигрываем по тем финансовым обязательствам и сервисам, которые предоставляют компании-конкуренты. Сравните сроки поставок, вопросы по качеству продукции... Все это заставляет очень часто обращаться к зарубежному производителю. В связи с этим надо четко отдавать себе отчет в необходимости развития того, что мы называем двойными технологиями. Они-то и могут стать локомотивом в решении существующих проблем. При разработке того или иного продукта надо обязательно закладывать его возможное применение как со стороны ОПК, так и со стороны бизнес-сообщества. Если не думать об этом, то ничего и не произойдет.

Говоря о вопросах, связанных с программным обеспечением, Александр Коротков отметил, что, поскольку ПО является встроенным элементом, оно имеет очень высокий коммерческий эффект и также служит движущим локомотивом отрасли. Если ПО попадет под санкции, то у нас в стране остановится все, заметил выступающий. "Основные проблемы мы видим в лицензировании нашего программного обеспечения. Решив вопросы лицензирования, мы сможем оперативно импортозамещать ПО", - заключил Александр Коротков.

Как человек, не один год проработавший в высшей школе (Санкт-Петербургском государственном политехническом университете), Александр Коротков особо отметил необходимость развития таких структур, как дизайн-центры, задача которых - способствовать интенсивному формированию российского рынка микроэлектроники, его эффективной интеграции в мировое разделение труда. "В университетах накоплен большой потенциал, и им надо пользоваться, внедрять имеющиеся наработки в промышленность. Это поможет нам четко сориентировать и академическую, и вузовскую науку на решение проблемы в целом", - подчеркнул А. Коротков.

Пока же, как было отмечено в ряде выступлений, дизайн-центры коллективного пользования, оснащенные современными средствами автоматизированного проектирования, которые могли бы обеспечить доступ к их ресурсам всем научно-исследовательским организациям, средним и малым инновационным компаниям, специализирующимся на разработке микро- и наноэлектронных устройств, отсутствуют. Считая данную тему особенно важной для развития отечественной микроэлектроники, участники конференции отметили ее в итоговом решении МЭС-2014: "Поддержать предложение ИППМ РАН о создании дизайн-центра коллективного пользования, основной задачей которого должно быть обеспечение доступа к современным средствам проектирования для научно-исследовательских организаций, малых и средних инновационных компаний, с оказанием им консультаций, помощи в подготовке кадров и выполнении реальных проектов. Рекомендовать создание указанного дизайн-центра на базе Инновационного территориального кластера "Зеленоград" с последующим расширением состава участников".

Не остался без внимания на круглом столе и кадровый вопрос. Прозвучало даже предложение воспользоваться примерами мировой практики и закупить необходимых специалистов в области разработки ПО в зарубежных компаниях, тем более что почти треть их кадрового состава - наши соотечественники. Однако, как было справедливо замечено, это не выход из положения. Такие "варяги", может, и напишут отечественное ПО, но оставшиеся за рубежом их коллеги успеют создать за это время более прогрессивные программы.

- Промышленности надо больше помогать вузам, закупать классы, на деле заботясь о будущих специалистах. Может, пора поднять вопрос и о распределении, - предложил представитель ООО "Наутех" Виталий Кравченко.

Дискуссию об особенностях импортозамещения в области ПО продолжил директор Учебного департамента ЗАО "Синопсис Армения" Вазген Меликян. Он отметил трудоемкость данной области и затруднился назвать готовые рецепты решения проблем. Коллеги из Белоруссии предложили свое видение создания отечественного САПР: для этого надо в кратчайшие сроки разработать простейшие универсальные симуляторы с языком высокого уровня, универсальные синтезатор, упаковщик, программатор и пр. Все программные продукты сделать открытыми: распространить эти базовые заготовки среди проектировщиков, чтобы любой пользователь мог их "расширить", улучшить. Необходимо также создать комиссию, которая отслеживала бы развитие этого комплекса программ и, например, каждый месяц выдавала новую версию, распространяя ее среди всех участников работы. Таким образом этот комплекс программ непрерывно развивался бы...

Еще одной проблемой в области ПО участники круглого стола назвали отсутствие сводного продукта, который объединял бы маршрут проектирования высокочастотных микросхем. Тема необходимости координации действий в области импортозамещения не раз звучала в ходе круглого стола. Завершая обсуждение, председательствующий Константин Петросянц выразил общее мнение, что оптимизм в решении насущных проблем хоть и слабый, но все-таки имеется. И рост числа российских разработок в области проектирования микро- и наноэлектронных устройств - тому подтверждение.

Шаталова Нина

Источники:

1. poisknews.ru