Микроэлектроника России ждет своего Лаврентия Берию — «Байкал» не лезет в отведенные рамки

Проект по корпусированию (установке в защитный корпус) процессоров «Байкал-М» в России прекращён из-за отсутствия комплектующих. Хотя трехлетний опыт сборки процессора в городе Гусеве Калининградской области признан удачным, но его пришлось свернуть по причине дефицита кристаллов. Программы по изготовлению российских чипов в целом испытывают к них недостаток.

Специалисты в данной области считают, что необходимо объединять производственные мощности и оказывать им государственную поддержку. В текущей ситуации отечественные разработки, занимающие узкую нишу госсектора, не способны развиваться исключительно за счет рыночных факторов.

Генеральный директор компании Андрей Евдокимов, сообщая о завершении эксперимента, пояснил, что результаты его тем не менее обнадеживают. Просто кристаллов либо нет вовсе, либо их мало для того, чтобы собрать готовые чипы. Вот и не стало возможности продолжить развитие. Но это был значительный шаг вперед, после которого частенько случаются хрестоматийные два шага назад.

Корпусирование представляет собой финальную стадию изготовления микросхемы, в процессе которой кристаллы помещаются в защитный корпус с внешними контактами для подключения к плате.

Оболочка предохраняет микросхему от физических повреждений, перегрева и других внешних воздействий, обеспечивая электрическое соединение и отвод тепла. С технической точки зрения это высокоточная операция, включающая в себя установку кристаллов, сверхтонкое соединение сотен проводников и герметизацию.

Эксперт по вопросам компьютерной безопасности Арсений Кульбицкий уточнил, что на момент завершения эксперимента по размещению кристаллов в защитный корпус процессоров, предприятию удавалось добиться выхода 74−85% годных изделий:

— То есть не менее 15% изделий шло в брак. Да, принимая во внимание сложность продукта, это, наверное, неплохой показатель. Хотели достичь уровня в 98% хороших изделий, но необходим значительно больший объем кристаллов. В опытной партии процент продукции без брака достиг 100%, но пока этого никто не подтвердил.

Для отладки и стабилизации серийного технологического процесса требуется собирать как минимум тысячу микросхем в месяц, тогда как в данном случае речь шла лишь о нескольких десятках. Компания, выполняла финальную сборку пробной партии микросхем для заказчика. Но начало положено.

Для этого заказа даже была применена технология монтажа восьми кристаллов в единый корпус, когда микросхема устанавливается на контактные площадки, с дополнительной установкой более двухсот навесных электронных компонентов.

Вообще российский рынок услуг по окончательной сборке процессоров обладает определенными перспективами. Однако для их реализации надо внедрять российские микросхемы в гражданскую технику, что до 2022 года планировалось, но было отодвинуто санкциями и изменениями в законодательстве.

«СП»: А вообще насколько Россия уже может считать себя независимой в микроэлектронике, а что остается неразрешимой задачей?

— Наша страна пока добилась тактической, вынужденной независимости в критически важных, нишевых сегментах, но о стратегической, полной независимости в микроэлектронике речи не идет. Некоторые фундаментальные проблемы, увы, остаются.

Проектирование, дизайн чипов — это наша самая сильная сторона. В России есть компетентные компании вроде «МЦСТ», «Элвис», способные проектировать сложные процессоры и микросхемы. Это интеллектуальная работа, и санкции не смогли её полностью остановить, хотя и сильно усложнили, огранив доступ к современному софту для проектирования.

Тем не менее процессоры «Эльбрус» используют собственную, российскую архитектуру VLIW, что позволяет не зависеть от иностранных лицензий.

Производство чипов по техпроцессу 90−250 нанометров (нм), то есть уровня 25 летней давности, наши заводы выпускать способны. Чем больше цифры, тем медленнее процессор. Они очень нужны для банковских карт «Мир», для электронных паспортов, водительских прав, промышленной и автомобильной электроники, где не требуются сверхвысокие частоты.

«СП»: ВПК, естественно, главный драйвер?

— Для многих систем управления в оборонной технике не обязательно иметь процессоры последнего поколения, главное — надежность и гарантия поставок.

Увы, производство современных процессоров, менее 28 нм, это самая большая и, возможно, нерешаемая в обозримом будущем проблема. Да и не только мы, весь мир зависит от «трех китов»: TSMC (Тайвань), Samsung (Корея) и Intel (США). Россия не имеет и в ближайшие 5−10 лет вряд ли получит собственные фабрики для производства чипов 7 нм, 5 нм и менее. Проектируемые российские процессоры производились в основном на TSMC, сейчас этот канал закрыт.

Без доступа к передовым зарубежным фабрикам наши проекты современных процессоров упираются в потолок. SMIC, крупнейший китайский производитель, сам находится под санкциями США.

Даже в производстве чипов по древним техпроцессам Россия сильно зависит от импорта оборудования. А самая современная техника для литографии, например, EUV-установки от голландской ASML, недоступна в принципе из-за санкций. Создание своего аналога — задача колоссальной сложности, сравнимая с запуском ядерной программы Берией и Курчатовым.

Сверхчистый кремний, полимерные светочувствительные материалы, фоторезисты, особые газы для литографии и травления, а их десятки разных, всё это требует сложнейшего производства.

Россия имеет некоторые заделы, например, завод по производству пластин в Зеленограде, но в полной мере обеспечить себя всем спектром материалов пока не в состоянии.

«СП»: Микроэлектроника — глобальная отрасль. Изоляция, видимо, означает отставание?

— Да, российские разработчики лишены прямого доступа к последним технологиям, библиотекам стандартных ядер, некоторым инструментам проектирования, что замедляет и удорожает разработку, считает эксперт…

И при всём при том сейчас каждый игрок пытается создать собственный участок для финальной сборки, что дробит рынок и снижает экономическую эффективность каждого из участников. Крупные проекты невозможно реализовать силами отечественных разработчиков микросхем, без налаживания финального монтажа. Компании едва сводят концы с концами.

Вместо или вместе с введением запрета на то же корпусирование за границей, надо бы выстраивать сквозное планирование проектов, как-то поощрять отечественную сборку.

Российский производитель по-прежнему принимает заказы на процессоры, пусть они и отстают от западных образцов на несколько поколений, используясь в очень узких и специфических сферах. На таком «крошечном островке» волшебные рыночные механизмы функционировать вряд ли будут.

Эксперимент в Гусеве доказал, что мы по-прежнему как те «тульские оружейники» успешно нацепляем броню и подключаем к нашей системе чужие «микромозги».

Но создать свой собственный, современный «мозг» с нуля — задача не из легких, и вроде бы без интеграции в мировую экономику считающаяся нерешаемой. Но, с другой стороны, где наша не пропадала.

Подковывались же чужие механические блохи, во времена, когда от своих, природных, житья не было — и вот пришла пора реальным мастерам переплюнуть вымышленного Левшу из прошлого.