ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ И НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ РАЗВИТИЯ ОТЕЧЕСТВЕННОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ КОМПОНЕНТНОЙ БАЗЫ
Современная электронная компонентная база (ЭКБ) – основа создания радиоэлектроники нового поколения для применения в специальной технике и объектах промышленного назначения. Единая техническая политика по развитию ЭКБ для государственных нужд сегодня реализуется Департаментом радиоэлектронной промышленности Минпромторга России при выполнении комплекса НИОКР по созданию унифицированных типов изделий ЭКБ в рамках реализации мероприятий федеральных целевых программ и межгосударственных программ союзного государства (Россия – Беларусь).
К концу 2013 года в рамках только одной из программ, финансирование работ по которой началось с конца 2011-го, выполнено 179 НИОКР. В результате выполнения этих работ разработано 399 типов изделий ЭКБ. Количество замещаемых типов изделий ЭКБ иностранного производства составило 464 штук. При этом разрабатываемая ЭКБ обеспечивает поэтапное импортозамещение ЭКБ ИП, прежде всего, в аппаратуре специального назначения.
Ожидается, что к концу 2015 года предприятиями радиоэлектронной промышленности будет разработано и освоено не менее 986 типов изделий (из них 67 типов изделий микроэлектроники), а в период 2016-2020 годов – ещё 1060 типов изделий ЭКБ (включая 70 типов изделий микроэлектроники). Количество замещаемых типов изделий ЭКБ ИП составит в период 2011 – 2015 годов более 1300 типов. В период до 2020 – более 2500 типов.
Наиболее значимые результаты при выполнении НИОКР достигнуты в области разработки СВЧ-изделий, радиационно-стойкой ЭКБ, полупроводниковой и пассивной электроники и электротехнических изделий, где впервые получены результаты на уровне мировых достижений.
В настоящее время разработаны:
• МИС широкополосных монолитных однокристальных усилителей на нитриде галлия, обеспечивающие выходную мощность 1 Вт в диапазоне частот 0,1 – 2 ГГц и 0,5 Вт в диапазоне 0,1 – 4 ГГц при КПД 25% и коэффициенте шума 3,0 дБ и 4,5 дБ соответственно;
• МИС сверхширокополосных монолитных однокристальных малошумящих усилителей в диапазоне частот 0,9-18 ГГц, обеспечивающих коэффициент шума не более 4 дБ при выходной мощности в линейном режиме до 50 мВт и усилители средней мощности (до 400мВт в линейном режиме) с коэффициентом шума не более 6 дБ;
• унифицированные волноводные нагрузки на входную импульсную мощность от 0,1 до 25 МВт;
• многолучевые клистроны с полосой рабочих частот 330 МГц, выходной импульсной мощностью не менее 350Вт и временем готовности не более 40 сек;
• радиационно-стойкие микросхемы АЦП с числом разрядов 8, 12, 14 бит и частотой преобразования 200-600 МГц;
• выпрямительные диоды в т.ч. диоды Шоттки пятого поколения, с напряжениями от 25В до 75В и рабочими токами от 0,2 до 3А;
• кварцевые генераторы, управляемые напряжением, с диапазоном частот до 800 МГц в конструкции для поверхностного монтажа;
• радиочастотные коаксиальные соединители, переходы (в том числе и герметичные) и малогабаритные соединители для диапазона частот до 40 ГГц для применения в трактах СВЧ- аппаратуры;
• огнестойкие, обеспечивающие работоспособность в условиях открытого пламени (не менее 750°С) в течение не менее 3 часов с сохранением всех эксплуатационных и электрических характеристик кабелей передачи данных (с частотой до 100 МГц) и установочные кабели (напряжение переменного тока – до 750В, постоянного тока – до 1000В).
Вместе с разработкой современной ЭКБ планируется проведение обеспечивающих работ, направленных на формирование соответствующей требованиям времени технологической и материаловедческой базы создания ЭКБ, новых методов оценки соответствия заданным требованиям стойкости, в том числе радиационной, и надёжности, методов и средств контроля, в том числе метрологического, значений параметров разрабатываемой ЭКБ.
В числе первоочередных задач:
1. Обеспечение жёсткой унификации схемотехнических решений создания аппаратуры (по кооперации предприятий) в рамках финальных образцов специальной техники и применяемой ЭКБ путём:
• создания при генеральных конструкторах специальной техники подразделений по ЭКБ с руководством на уровне заместителя генерального конструктора;
• оптимизации заявок в Минпромторг России по разработке ЭКБ по всей кооперации предприятий, выполняющих заказы в обеспечение создания финального образца специальной техники;
2. Создание новой системы управления качеством разрабатываемой и изготавливаемой ЭКБ на основе:
• формирования эффективной системы мониторинга качества и сертификации в области ЭКБ;
• разработки современных методов оценки стойкости, спецстойкости и надёжности (при наработке 100 тысяч часов и более) ЭКБ нового поколения;
3. Разработка нового поколения комплекса государственных стандартов на оборонную продукцию в части ЭКБ, других стандартов вида ОТТ, ОТУ, методы испытаний и оценки соответствия.
Решение этих и других организационных и научно-технических проблем, а также задач технического перевооружения предприятий-разработчиков и изготовителей ЭКБ позволит при руководящей роли Минпромторга России обеспечить создание минимально необходимой унифицированной номенклатуры изделий ЭКБ нового поколения, удовлетворяющей требованиям основных потребителей этой продукции.
к.э.н. С.И.Боков,
О.В.Воронков,
д.т.н. проф. В.М. Исаев
Что такое экб в микроэлектронике
В статье проанализированы проблемы импортозамещения электронной компонентной базы (ЭКБ) в высокотехнологичной продукции гражданского и двойного назначения. На основе опыта взаимодействия научной организации с российскими предприятиями-производителями сформулированы конкретные предложения по ускорению импортозамещения в радиоэлектронной отрасли.
Развитие российской электронной компонентной базы: взгляд эксперта
А. Щепанов 1
В статье проанализированы проблемы импортозамещения электронной компонентной базы (ЭКБ) в высокотехнологичной продукции гражданского и двойного назначения. Андрей Щепанов, начальник управления развития ЭКБ ФГУП «МНИИРИП», основываясь на опыте взаимодействия научной организации с российскими предприятиями-производителями, сформулировал конкретные предложения по ускорению импортозамещения в радиоэлектронной отрасли. С точки зрения специалиста, одним из примеров рационального подхода может служить разработка перспективной космической платформы с использованием модульного принципа построения современных космических аппаратов полностью на отечественной микроэлектронике. Отработка метода будет способствовать развитию радиоэлектронного комплекса страны.
ФГУП «МНИИРИП» – головная научно-исследовательская испытательная организация Минпромторга России в области ЭКБ. Среди задач организации – осуществление научно-исследовательской и инженерно-конструкторской деятельности в области развития и применения ЭКБ для обеспечения разработок ВВСТ и продукции общепромышленного назначения.
Сегодня развитие собственной радиоэлектронной промышленности – одна из первостепенных государственных задач. Для обеспечения снижения зависимости отечественных предприятий от импорта и зарубежных технологий Минпромторг России реализует отраслевой план и Государственную программу «Развитие электронной и радиоэлектронной промышленности на 2013–2020 годы».
В соответствии с этими документами перед управлением развития ЭКБ ФГУП «МНИИРИП» Департаментом радиоэлектронной промышленности Минпромторга России поставлены следующие задачи:
● определение текущих потребностей в новых разработках ЭКБ и технологиях для создания современной радиоэлектронной аппаратуры как для силовых ведомств, так и в обеспечение критически важной аппаратуры гражданского назначения, таких как связь, телекоммуникации, медицина и других;
● проведение анализа мировых достижений, тенденций развития ЭКБ, материалов и технологий по их созданию, перспективных требований к ним как со стороны целевых параметров, так и внешних воздействующих факторов, включая специальные, на основе мониторинга потребностей ведущих организаций-разработчиков современных образцов радиоэлектронной аппаратуры;
● разработка комплексных целевых программ по развитию номенклатуры ЭКБ различного функционального назначения: от микроэлектроники, радиофотоники до пассивной электроники и электротехники, включая перспективные химические источники тока. Оценка выполнения базовых индикаторов государственных, целевых и отраслевых программ развития;
● подготовка технических заданий по созданию электронных компонентов, материалов, применяемых в ЭКБ, а также развитие необходимых технологических работ, контроль за ходом выполнения НИОКР. Проведение мониторинга их внедрения и реализации в конкретные образцы радиоэлектронной аппаратуры.
Анализируя взаимодействие МНИИРИП с российскими компаниями радиоэлектронной отрасли, можно выделить ключевые трудности на пути внедрения импортозамещающей ЭКБ. Основными являются следующие три фактора:
● во-первых, отсутствие требуемых электронных моделей значительной части отечественной номенклатуры ЭКБ, используемой разработчиками аппаратуры в системах автоматизированного проектирования. Это отсутствие четко выявляет другую проблему: необеспеченность отечественными аналогами САПР по проектированию аппаратуры и погруженными в них моделями отечественной ЭКБ;
● во-вторых, необходимость перепроектирования уже разработанной и серийно изготавливаемой аппаратуры под импортозамещающую ЭКБ с последующим проведением типовых испытаний в связи с отсутствием финансирования модернизации и проведения последующих испытаний;
● в‑третьих, нет возможности провести закупку отечественной ЭКБ поштучно, а только в минимальном объеме, порой превышающем годовую потребность предприятия-разработчика аппаратуры.
Вопросы импортозамещения требуют общесистемных, конкретных мер на межотраслевом уровне. Рассмотрим возможные пути решения перечисленных проблем.
Исходя из анализа практической работы, а также учитывая разработку функциональных отечественных аналогов, не предусматривающих замену pin to pin, наиболее эффективными средствами импортозамещения в радиоэлектронной аппаратуре станут комплексные, схемотехнические методы ее переработки на основе созданного минимального функционального набора отечественной ЭКБ. Поэлементная замена компонентов иностранного производства на отечественные показала свою неэффективность, выраженную в перепроектировании и перетрассировке электронных плат с изменением питающих напряжений и управляющих токов, а также в последующем проведении полного набора предусмотренных испытаний.
Одним из примеров импортозамещения ЭКБ может служить разработка перспективной космической платформы с использованием модульного принципа построения современных космических аппаратов полностью на отечественной микроэлектронике.
Соответственно, импортозамещение ЭКБ возможно и необходимо проводить только комплексно, а не по точечному принципу замены одного компонента на другой.
Среди принятых мер хочу отметить создание электронной торговой площадки «ЭКБ МАРКЕТ». Актуальный инструмент призван снять большую часть проблемных вопросов предприятий отрасли на пути импортозамещения электронных компонентов.
В этой связи сконцентрирую внимание на источниках, которые помогают найти внутренние ресурсы для снижения импортозависимости в радиоэлектронной промышленности.
Главный скрытый резерв – это преобразование отрасли из обеспечивающей в формирующую в условиях активного роста новых рынков, основанных на технических решениях радиоэлектронной промышленности.
Предприятиям нужно ориентироваться на создание конечных продуктов, включающих в себя аппаратно-программную часть и сервисы, генерировать инновационные решения в импортоопережении, а не импортозамещении.
При этом важным аспектом была и остается оптимизация себестоимости продукции под требования конечных потребителей, ее адаптация к условиям рынка. Необходимо максимально использовать имеющийся и создаваемый потенциал отрасли для сокращения затрат при решении повторяющихся, по сути, задач: САПР, IP‑блоки, ЭКБ.
Вместе с тем таможенное регулирование импорта продукции радиоэлектронной промышленности. Здесь необходимо обратиться к зарубежному опыту. Например, защита внутренних рынков Китая от импорта и конкуренции включает в себя высокие тарифы, нетарифные барьеры и другие регуляторные препятствия. Аналогичные меры необходимо использовать и в России.
Экспортная ориентированность – фундаментальное правило для развития отрасли в условиях конкуренции и невозможности избежать включенности в процессы глобального разделения труда. Необходимо делать ставку на креативный потенциал России: сложные нестандартные продукты, включая высокотехнологичную безопасность, уникальные решения, используемые в сложных, непредсказуемых сферах и зонах, таких как атомная промышленность, космос, Арктика, океан.
Анализ стратегии необходимо подкреплять конкретикой, поэтому стоит сказать о практических результатах работы управления развития ЭКБ ФГУП «МНИИРИП» за период 2018–2019 годов.
Совместно с предприятиями радиоэлектронной аппаратуры мы разработали основные направления развития ЭКБ в период до 2030 года. На этой базе создан и проходит согласование проект комплексной целевой программы «Развитие микроэлектроники». Цель – к 2027 году достичь максимальной технологической независимости в области технологий, материалов, полуфабрикатов, программного обеспечения.
Реализуется программа импортозамещения ЭКБ, изготовленной в странах альянса НАТО и ЕС, а это более 300 ОКР по разработке свыше 1,5 тыс. типов изделий ЭКБ, призванных функционально заместить более 7 тыс. типов иностранной ЭКБ.
Создаются комплексы документов по стандартизации разработки, проведению испытаний и серийного изготовления ЭКБ, предусматривающие новые функциональные группы изделий ЭКБ, включая IP‑блоки, электронные модели функционирования как двойного, так и гражданского назначения.
Ведется работа по классификации материалов, применяемых при создании и изготовлении ЭКБ.
Успешность реализации проектов Минпромторга России по отраслевым планам во многом зависит от взаимодействия нашей научной организации с предприятиями отрасли.
Каких практических результатов удалось достичь управлению по развитию ЭКБ?
В 2018 году во ФГУП «МНИИРИП» был разработан алгоритм анализа уровня обеспеченности и применяемости в образцах радиоэлектронной аппаратуры отечественной ЭКБ и проведена оценка зависимости от применения компонентной базы иностранного производства при разработке и производстве более 100 образцов аппаратуры.
Осуществленный по данной методике анализ позволяет провести оценку степени реальной зависимости от использования иностранных изделий при разработке, производстве и сервисном обслуживании образцов аппаратуры с заданной степенью детализации по различным областям применения ЭКБ. Инструмент дает возможность определить состояние выполнения предприятиями отрасли мероприятий по импортозамещению и повышению технологической независимости.
В настоящее время налажена системная работа в части анализа и снижения импортозависимости с госкорпорациями «Ростех» и «Роскосмос», организовано взаимодействие с различными федеральными органами исполнительной власти и силовыми структурами.
Совершенствование механизмов взаимодействия с предприятиями-разработчиками и потребителями отечественной ЭКБ – важное направление, которое МНИИРИП развивает как единый отраслевой центр радиоэлектроники.
Для реализации этих принципов в нашем научном институте идет работа по созданию приемной в формате единого окна. Фокус новой концепции направлен на обеспечение оперативности, прозрачности процедур и работ, осуществляемых предприятиями отечественной промышленности во взаимодействии с МНИИРИП, Минпромторгом России, другими задействованными организациями и отраслевыми институтами.
Так, например, в системе «единое окно» для согласования технического задания на ОКР по созданию ЭКБ будет обеспечено рассмотрение и согласование проекта как с МНИИРИП, Минпромторгом России, так и с Филиалом 46 ЦНИИ Минобороны России в рамках одной процедуры. Посредством внедряемой услуги уполномоченному представителю предприятия достаточно представить заявление, проект технического задания и в строго регламентированные сроки получить документы с результатами согласований.
Проект услуги «единое окно» был представлен к обсуждению на III научно-практической конференции, проведенной ФГУП «МНИИРИП» в мае 2019 года и собравшей более 300 представителей отрасли.
Конференция позволила получить обратную связь от потенциальных потребителей услуг в формате единого окна. Для детального обсуждения технических и процедурных вопросов внедрения нового механизма взаимодействия была проведена серия круглых столов.
Активное участие в наших мероприятиях представителей промышленности подтверждает высокий интерес к разрабатываемому проекту и своевременность его внедрения.
В результате МНИИРИП должен стать для предприятий радиоэлектронной промышленности отраслевым центром компетенций, который сможет решать их проблемы в короткие сроки и без бюрократических проволочек. ●
Курс: Основы устройства электронной компонентной базы (ЭКБ)
Москва, 127273, улица Березовая Аллея, дом 5А, строение 5 (Новая Инженерная Школа)
21 — 23 марта 2023 г.
Курс повышения квалификации рассчитан на инженерно-технических работников с высшим или средним профессиональным образованием (радиотехника, радиоэлектроника, проектирование радиоэлектронных средств и т.п.), занимающихся испытаниями электронных компонентов, разработкой электронной аппаратуры, менеджеров организаций, осуществляющих поставку и испытания ЭКБ, а также на руководителей организаций.
Программа курса направлена на формирование и совершенствование профессиональных компетенций в области радиоэлектроники и схемотехники для разработчиков и конструкторов радиоэлектронной аппаратуры (РЭА).
Слушателям, успешно прошедшим обучение, выдается удостоверение о повышении квалификации установленного образца.
Программа обучения
Цель обучения — получение представления об основах устройства ЭКБ, их основных видах и характеристиках. Кроме того, участники курса научатся определять основные характеристики ЭКБ с помощью технической документации на них.
Профессиональная компетенция, полученная слушателями при освоении настоящей программы, необходима для выполнения следующих видов профессиональной деятельности:
- Проведение сертификационных испытаний электронной компонентной базы
- Разработка радиоэлектронной аппаратуры
- Конструирование радиоэлектронной аппаратуры
В результате освоения программы слушатель должен:
Знать:
- основы устройства и работы ЭКБ и электронных модулей;
- основы методов определения критериев годности ЭКБ и электронных модулей;
- основы методов измерения параметров критериев годности.
Уметь:
- использовать источники технической, научной информации;
- анализировать и интерпретировать данные отечественной и зарубежной конструкторской документации на ЭКБ и электронные модули;
- осуществлять выбор критериев годности ЭКБ и электронных модулей и средства их измерений;
- осуществлять поиск информации по полученному заданию, сбор, анализ данных, необходимых для решения поставленных задач.
Владеть:
- современными методами сбора, обработки и анализа информации из технической сопроводительной документации;
- современными методами контроля качества ЭКБ и электронных модулей;
- навыками самостоятельной работы по поиску и анализу информации о новых ЭКБ и электронных модулях.
Тематический план курса:
Тема 1. История возникновения и многообразие современной ЭКБ
История возникновения и развития электронных компонентов. Кратко освещаются виды электронных компонентов.
Тема 2. Основы устройства пассивных устройств ЭКБ
Основы физических процессов, протекающих в диэлектриках и проводниках.Резисторы. Соединители. Антенны. Пассивные светоизлучающие устройства Конденсаторы. Индуктивности. Пьезоэлектрические устройства. Фильтры. Реле.
Тема 3. Основы устройства активных устройств ЭКБ
Основы физических процессов, протекающих в полупроводниках. Диоды. Стабилитроны. Транзисторы. Интегральные микросхемы. Фотоэлектрические компоненты. СВЧ компоненты.
Тема 4. Основы устройства электровакуумных устройств ЭКБ и электронных модулей
Основы физических процессов, протекающих в электровакуумных приборах. Электровакуумные устройства. Электронные модули.
Тема 5. Микромеханические изделия и датчики
Устройство, принципы работы микромеханических изделий и датчиков. Области применения. Перспективы развития.
Тема 6. Основы сопроводительной документации ЭКБ и модулей
Система сопроводительной документации в РФ. Сопроводительная документация в мире. Нормативная документация, по которой разрабатывается сопроводительная документация.
Тема 7. Факторы, влияющие на ЭКБ при хранении и эксплуатации
Деградация материалов, применяемых при производстве ЭКБ. Старение ЭКБ. Факторы, влияющие на ЭКБ при хранении. Виды упаковки. Условия хранения ЭКБ и их контроль.
Тема 8. Основы радиотехнических измерений
Электричество. Магнетизм. Радиоволны. Радиочастотный спектр. Основные радиоизмерительные приборы. Проведение измерений. Метрология.
Тема 9. Параметры критерии годности ЭКБ и модулей
Понятие параметров критериев годности. Понятие брака и правила обращения с ним. Некоторые методы контроля. Методы выбора параметров критериев годности.
Тема 10. Методы контроля качества ЭКБ и модулей
Основы сертификационных испытаний. Входной контроль. Проведение параметрического контроля. Измерение параметров критериев годности. Проведение испытаний на устойчивость к воздействию внешних воздействующих факторов.
Тема 11. Итоговая аттестация (тестирование)
14-03-2024 19:03 206
Это действительно одна целая микросхема, но размером с iPad и с 4 трлн транзисторов. Представлена Cerebras WSE-3
Микроэлектроника: экстремальное импортозамещение
Зависимость российской радиоэлектронной промышленности от импортной компонентной базы никогда не была секретом, да и как недостаток не воспринималась. Отлично действовала схема купца Полкана из сказки о летучем корабле: «Построишь?» — «Куплю!» Зарубежные вендоры предлагали решения, проверенные мировым рынком, и у потребителей не было причин отказываться от них в пользу отечественных.
«Если до 24 февраля прошлого (2022 — прим. ред.) года мы жили, как в супермаркете, по принципу «что надо — купим», то сейчас ситуация изменилась», — подчеркнул президент РАН Геннадий Красников в докладе, с которым он выступил в ноябре 2023 года перед депутатами Госдумы РФ.
С момента введения санкций спрос на российские компоненты для микроэлектроники на внутреннем рынке вырос кратно, и теперь им управляют продавцы технологий. Вот только за годы, когда отечественных разработчиков теснили зарубежные конкуренты, они не имели возможности совершенствовать свои технологии. А пользователи тем временем привыкли получать лучшее и по выгодной цене, да ещё с качественным сервисом в придачу.
«Корпорации, да и частные потребители, у нас, как и во всём мире, достаточно избалованы. Они хотят получить всё готовое, под ключ, с полным сервисом, что нам, как потребителям, вполне понятно. И когда приходили разработчики, у которых продукт не по всем параметрам лучше зарубежных аналогов или просто ещё широко не внедрялся, то им зачастую говорили: у нас тут очередь сидит из мировых брендов, готовых всё сделать под ключ, обеспечить сервис и всё в кредит.
Теперь ситуация резко поменялась — сами приходят и говорят: давайте тестировать, и если удовлетворяет нашим требованиям, то покупать. Если чего-то не хватает, то просят дорабатывать. И оказывается, что многое из того, что есть у наших разработчиков, вполне конкурентоспособно.
И поддержку на нужном уровне наши компании тоже способны оказывать.
Более того, в отличие от глобальных монстров, наши разработчики готовы очень оперативно реагировать на пожелания локальных заказчиков. Так что ситуация с точки зрения востребованности российской высокотехнологичной продукции резко изменилась в положительную сторону», — прокомментировал ситуацию вице-президент по науке и образованию Фонда «Сколково» Николай Суетин интернет-изданию «Фонтанка.ру».
Время — самый ценный ресурс
Спрос — это хорошо, но, когда он столь существенно превышает предложение, как сейчас в сегменте микроэлектроники, возникает закономерный вопрос, как его удовлетворить.
«Сложившаяся ситуация требует от нас ускорить процесс импортозамещения по «чувствительным» технологиям — путь в 10 лет мы должны пройти за 4‒5 лет, не больше. К 2030 году должен быть обеспечен технологический суверенитет по основным технологиям и средствам производства, в том числе в робототехнике», — заявил исполнительный директор АО «НПО «Андроидная техника», председатель правления ассоциации «Консорциум робототехники и систем интеллектуального управления» Евгений Дудоров.
В рамках форума «Микроэлектроника 2023» в студии «Телеспутника» соучредитель ГК «Бештау» Владимир Кузнецов представил свою позицию относительно дальнейшего развития отечественной электронной компонентной базы (ЭКБ). По его мнению, на текущий момент отставание российских производителей от западных составляет пять-шесть поколений.
А технику российский пользователь, как мы уже выяснили, хочет видеть самую современную. Поэтому предприятиям приходится опираться на импортную компонентную базу. Однако представитель ГК «Бештау» убеждён, что уже через несколько лет появятся достойные предложения от российских производителей ЭКБ.
«Понятно, что сейчас это не тираж, не серия, это больше научные изыскания. Но нужно дать время. Пока мы осваиваем компетенции: поверхностный монтаж, производство текстолита, — пробуем находить различные варианты проектирования изделий.
А параллельно государство и крупные госкомпании занимаются разработкой и производством электронной компонентной базы. Мы преуспели в своём, они — в своём, и просто в какой-то момент произойдёт синергетический эффект, когда мы получим доступ к этим компонентам. Нет оснований предполагать, что за пару лет мы потеряем доступ к импорту, который для нас сейчас критичен. Думаю, что есть возможность пройти этот путь достойно. И потом произойдёт замещение уже на локальную базу», — поделился своим видением Владимир Кузнецов.
Когда наступит завтра?
Планы по развитию отечественной радиоэлектронной промышленности на форуме «Микроэлектроника 2023» представил замминистра промышленности и торговли РФ Василий Шпак. К 2030 году доля российского оборудования в особо критичных базовых технологических процессах должна достигнуть 70%. Чтобы понять, насколько амбициозна поставленная задача, достаточно вспомнить, что в 2023 году этот показатель не превышал 12%.
Доля российских специальных материалов для микроэлектроники также должна вырасти с текущих 13% и тоже до 70%. Наконец, самый значительный скачок планируется в области обеспеченности российскими средствами автоматизированного проектирования (САПР) при создании функционально значимого сложного оборудования. Сегодня доля российского ПО в этой сфере насчитывает всего 3%. А вырасти ей предстоит — угадаете ли? Верно, до тех же 70% и тоже за семь лет.
Возможно ли это? В теории — да. Смог же Китай, почему не сможет Россия? Однако сторонники такого позитивного взгляда забывают уточнить, что Китайская Народная Республика шла к текущему уровню развития микроэлектроники почти 30 лет, причём не находясь под санкциями, а значит, имея прямой доступ к лучшим мировым образцам и передовому научному опыту.
Россия сегодня не то чтобы отрезана от мира полностью, на помощь приходят те же китайские производители, налажены поставки по каналам параллельного импорта из Тайваня и некоторых европейских стран. Но сложные логистические цепочки и растущие цены создают дополнительные трудности.
К тому же всё более сложной становится геополитическая обстановка. Компании из США планируют переносить производства чипов из Тайваня на свою территорию. Одновременно
с этим вводится запрет на передачу американских технологий в Китай и ограничение на продажу этому государству готовых чипов. Всё это заставляет российских производителей ЭКБ ещё больше ускоряться.
«Даже в отношении Китая американцы ввели санкции: с 1 сентября этого года им не поставляют литографическое оборудование. Нам не поставляют давно. Это может коснуться любого государства, причём это поняли не только мы, но и другие страны, поэтому все и побежали в сторону развития микроэлектроники. Простая логическая цепь: если нет суверенной микроэлектроники, то нет технологического суверенитета. Если нет технологического суверенитета, то ты очень слаб с точки с точки зрения оборонной безопасности и политического суверенитета.
Поэтому вокруг микроэлектроники всё и крутится. Не зря на форуме «Микроэлектроника» озвучивались опасения относительно поставок из Тайваня», — подчеркнул Василий Шпак в интервью РИА «Новости» после завершения мероприятия.
Из денег чип не сделать
«Основной санкционный удар был нанесён именно по нашим микроэлектронным технологиям.
Американские и английские компании применяли ресурсы искусственного интеллекта по отслеживанию всех поставок в Россию необходимых нам компонентов и блокировали их. Мы с Владимиром Владимировичем [Путиным] обсуждали этот вопрос, и сегодня ситуация принципиально меняется.
Мы разработали целую программу, чтобы не зависеть в области электронных технологий. Она касается и производства особо чистых материалов (мы заново начали создавать то, что когда-то потеряли), заново стали создавать программы по электронному машиностроению, станкам, оборудованию. Колоссальные деньги выделяются, программа идёт, и мы уверены, что в течение нескольких лет вложенные средства дадут результат», — успокоил участников форума президент РАН Геннадий Красников.
Официальная статистика эту позитивную позицию подкрепляет. По данным Росстата, по итогам первого полугодия 2023 года оборот предприятий радиоэлектронной промышленности вырос на 32,8% в 2022 году и составил 932,6 млрд рублей. Также в Минпромторге заявили, что за 12 месяцев увеличился и объём отгруженной электроники собственного производства — с 656,3 до 930,5 млрд рублей, то есть на 41%.
Итак, рост производительности российских радиоэлектронных компаний есть. Но есть и дефицит электронной компонентной базы. Почему так происходит? Специалисты объясняют: активно идёт замещение довольно простых изделий, но многие ключевые компоненты в России пока делать не научились.
«Довольно успешно в последние несколько лет развивается отрасль по монтажу компонентов на печатные платы. Строятся и покупаются новые линии SMT-монтажа, и таким образом мы получаем материнские платы или платы для SSD и т. д. Есть несколько производителей, которые занимаются производством и разработкой специализированных контроллеров. Также существует несколько производителей текстолитовых плат.
Но в то же время ключевая проблема на данный момент — это отсутствие высокотехнологичных мощностей для производства микроконтроллеров, электронно-компонентной базы и, конечно, процессоров», — пояснил Владимир Кузнецов в интервью «РБК».
Решение — в кооперации
Соучредитель ГК «Бештау» указывает в качестве одной из основных причин такого отставания отсутствие отечественного высокопроизводительного оборудования, тех же литографов, например. Но отмечает, что даже при наличии этого оборудования в стране лишь немногие компании смогут им воспользоваться.
«Надо понимать, что чипы не печатаются, как на принтере. Для их выпуска может быть задействовано до 200 единиц оборудования. Это целый технологический маршрут: и аналитическо-измерительное оборудование, которое снимает параметры после каждого производственного этапа, и имплантация, и литография, и травление, и осаждение, и в целом большое количество установок, которые смывают, режут, шлифуют и т. д.», — в свою очередь описал ситуацию с оборудованием для производства ЭКБ Василий Шпак.
Получается, что для полного замещения электронной компонентной базы предприятию потребуется установить сотни высокопроизводительных линий. Но весь объём продукции, которую каждая такая линия может выпускать в год, для одной компании избыточен. По оценке Владимира Кузнецова, годовую потребность производителя в определённом компоненте такое оборудование сможет закрыть за 2‒4 недели, а в остальное время будет простаивать.
Решение этой проблемы соучредитель «Бештау» видит в кооперации участников рынка. Если каждая компания выберет свою специализацию при производстве ЭКБ, то сможет сконцентрироваться на выпуске конкретного компонента. А, продавая излишки своей продукции, сумеет приобрести недостающие элементы.
«Создание готового радиоэлектронного изделия — очень сложная задача, для решения которой требуется координация различных научных и производственных процессов. Наладить эти процессы в рамках одного предприятия не представляется возможным. Более того, зачастую это невозможно сделать даже в рамках целого государства», — подчеркнул г-н Кузнецов, комментируя инициативу своей компании по созданию межрегионального радиоэлектронного кластера.
Структура была сформирована осенью этого года на базе ГК «Бештау» при участии девяти компаний из Ростовской области, Ставропольского и Краснодарского краёв. Однако кооперация может быть не только межрегиональной, но и шире — межгосударственной. Например, генеральный директор АО НИИМА «Прогресс» Захар Кондрашов в интервью «ФедералПресс» на форуме «Микроэлектроника 2023» напомнил о совместных планах России и Беларуси по развитию производства электронной компонентной базы.
«Да, мы утратили историю, связанную с литографией. Здесь нам поможет симбиоз, который возможен в составе Союзного государства. Потому что на территории Беларуси остался «Интеграл», и коллеги сохранили опыт и промышленное производство литографического оборудования. На сегодняшний день сформирована программа, запущен ряд процедур», — отметил г-н Кондрашов.
Напомним, белорусский холдинг «Интеграл» на выставке «Иннопром» в Екатеринбурге подписал контракт на поставку в Россию крупных партий ЭКБ. Сумма сделки составляет 1,5 млрд рублей. Как отметил генеральный директор ОАО «Интеграл» Андрей Буйневич, этот шаг — часть реализации дорожной карты по развитию производства и разработки микроэлектроники в Союзном государстве. А значит, за ним последуют и другие шаги.
Выращивая экосистему
Генеральный директор АО «НТО» и президент Ассоциации «Электронное машиностроение», Алексей Алексеев высказал мнение, что перед отраслью ввиду её многогранности стоит глобальная задача по созданию целой экосистемы.
«Необходимо формирование долгосрочной стратегии развития электронного машиностроения, которая включала бы все аспекты, позволила снять все барьеры. Надо смотреть на период не до 2030, а до 2040 года», — поднял планку г-н Алексеев.
Производители радиоэлектронных плат полностью поддерживают планы по формированию и укреплению кооперационных связей. Так, генеральный директор ПАО «Микрон» Гульнара Хасьянова ещё на этапе обсуждения Стратегии развития электронной промышленности РФ в августе 2023 года отметила, что вокруг производств крайне важно объединять ориентированные на них дизайн-центры, производителей материалов и оборудования.
«Для этого необходимы меры стимулирования дизайн-центров производить чипы в России и меры по обеспечению спроса на эти чипы. Это запустит цепную реакцию по развитию производителей материалов и комплектующих и других участников рынка по всей цепочке добавленной стоимости», — заявила Гульнара Хасьянова.
Генеральный директор АО «Байкал Электроникс» Андрей Евдокимов в открытой студии «ФедералПресс» на форуме «Микроэлектроника 2023» озвучил позицию своей компании, которая заключается в двух словах: «Мы — чипмейкеры».
«Мы делаем чипы, оказываем поддержку клиентам при разработке их продуктов, выдаём им необходимый набор программного обеспечения, чтобы их продукты работали. Но никогда не идём на то, чтобы делать свои продукты или своё ПО. Таким образом, мы обеспечиваем основу для роста партнёров.
На базе наших чипов сотни компаний делают сотни продуктов: серверы, рабочие станции, компьютеры управления; плюс есть ещё сотни компаний, которые разрабатывают ПО. И всё это вместе собирается в продукт. Мы засеяли семена на грядку, а дальше там много всего произрастает. И чем больше, тем лучше для нас», — представил своё видение сути кооперационных связей г-н Евдокимов.
Согласно планам Минпромторга, в 2030 году доля российской микроэлектронной продукции на внутреннем рынке достигнет 70%, а на внутреннем регулируемом рынке — 95%. Для сравнения: в 2023 году российские предприятия покрывали 8% обычного рынка и 36% регулируемого.
В 2023 году финансирование отрасли микроэлектроники составило 147 млрд рублей, а в будущем превысит 210 млрд.
На развитие электронного машиностроения выделено свыше 240 млрд рублей. Уже начаты 15 проектов по созданию технологического оборудования, ещё 20 будут запущены до конца года.
Текст: Мария Кармакова