Как отмечают эксперты отрасли, локализовать производство микросхем в одной стране практически невозможно по ряду причин: сверхвысокая стоимость строительства предприятий, отсутствие достаточного сырья и компонентов, а также собственного оборудования, технологий и компетентного персонала.
Основные вызовы современной полупроводниковой промышленности:
— стоимость предприятий для производства современных чипов дорожает. Так, строительство одного цеха стоит более $10 млрд;
растет стоимость оборудования. Один литограф (установка для нанесения рисунка на микросхему) от нидерландской компании ASML стоит $150 млн. В среднем, один цех нуждается в 500 таких машинах;
— сложность внутреннего устройства завода растет. Предприятиям требуются сложные коммуникации, стерильные помещения и так далее.
По этим причинам за последние годы многие компании перестали производить чипы. Еще в 2001 году передовые полупроводники выпускали 17 компаний, а теперь их осталось две — Samsung в Корее и TSMC на Тайване.
Однако из-за санкций в России придется реализовывать именно локальный вариант производства чипов…
До февраля 2022 года разработками процессоров для госструктур и компаний в России занимались «Байкал Электроникс» (процессоры серии «Байкал» на архитектуре британской Arm) и АО МЦСТ (процессоры на отечественной архитектуре «Эльбрус»). Однако сами процессоры серий «Байкал» и «Эльбрус» производились на тайваньской фабрике TSMC, так как у российских производителей нет оборудования и технологий для производства таких систем. На Тайване НПЦ «Элвис» также заказывало производство системы на кристалле «Скиф», которую компания планировала внедрять на российских мобильных устройствах в 2022 году.
В феврале власти Тайваня присоединились к санкциям против России, которые ввели США. В соответствии с запретом зарубежные компании, которые используют американские технологии, обязаны запрашивать у бюро промышленности и безопасности минторга США разрешение на сотрудничество с этими предприятиями. Однако ведомство будет отказывать в ответ на все запросы. Тайвань перестал поставлять в РФ, в частности, высокотехнологичные чипы.
В марте 2022-го российские разработчики процессоров «Байкал Электроникс», МЦСТ, ООО НМ-Тех (запускает производство электроники на базе завода «Ангстрем-Т»), ООО и НТЦ «Модуль» также попали под аналогичные санкции ЕС. Кроме того, Евросоюз запретил поставки в РФ материалов для производства микросхем, в частности, кремния — одного из лучших полупроводников. Альтернативой поставкам тогда назвали Китай. Однако с марта снизился и экспорт китайских технологий в Россию. Сообщалось, что Пекин не намерен нарушать правила поставок из-за опасений перед ответными санкциями США, которые могут ограничить продажи технологий китайским компаниям.
В апреле 2022 года правительство РФ подготовило предварительную концепцию нового нацпроекта в области радиоэлектроники. Он рассчитан до 2030 года. В 2022 году в РФ планировалось запустить производство техпроцесса 90 нм, а освоение 28 нм намечено на 2030 год. Государство планирует вложить в проект ₽3,19 трлн.
В мае 2022-го Великобритания ввела санкции против российских разработчиков микропроцессоров АО МЦСТ и «Байкал Электроникс». Теперь британским компаниям запрещены любые правоотношения с этими структурами. «Байкал Электроникс» владеет проектировочными и производственными лицензиями на все процессоры вплоть до серии Baikal S, а на более новые процессоры, которые находятся в разработке (Baikal M2, Baikal L, Baikal S2), у компании есть только проектировочные лицензии. Таким образом, с «Байкал Электроникс» без производственной лицензии британской Arm не будет работать ни одна фабрика.
В июне «Байкал Электроникс» заморозила выпуск и продажу серверных процессоров Baikal-S, так как тайваньский производитель TSMC отказался заключать новые контракты. Проблемы возникли и с партиями уже произведенных процессоров для компьютеров и ноутбуков Baikal-M, так как фабрика отказалась высылать их в РФ из-за санкций.
В настоящее время в России есть собственное производство кремния, но оно пригодно только для технологий специального назначения (авиакосмической сферы, навигации и обороны).
Завод «Микрон», выпускающий чипы для гражданской электроники, должен получить 7 млрд руб. от Фонда развития промышленности для масштабирования производства. «Микрон» выпускает полупроводники по технологиям от 90 до 180 нм, из которых можно изготавливать чипы для транспортных карт, IoT-оборудования, а также узкую линейку процессоров общего назначения. В мае началось строительство завода в Зеленограде, который должен будет выпускать чипы по 28-нм техпроцессу (для сравнения — ведущие компании осваивают 3-нм). Строительство должно завершиться в конце 2024 года. К 2025 году «Микрон» планирует увеличить производство кремниевых пластин для выпуска чипов 180–90 нм с 3 до 6 тыс. в месяц. В настоящее время предприятие перегружено заказами российских компаний, которым требуются чипы для телеметрического оборудования, IoT-устройств и электронных карт. Однако его мощностей не хватает даже для покрытия спроса в сегменте банковских карт.
В сентябре 2022 года Минфин США ввел блокирующие санкции против основных российских разработчиков и производителей электроники. Также в Россию запретили экспорт топовых графических процессоров, технологий и услуг по квантовым вычислениям. Тем временем практически все современные российские суперкомпьютеры работают с ускорителями американской Nvidia.
В настоящий момент Россия строит новый завод в Зеленограде. Строительство началось в конце 2021 года на месте снесённых двух старых корпусов «Ангстрема», построенных ещё в 1970-х. На их месте строится новый завод, в 3,5 раза больший по площади (всего 50 тыс. м2).
В настоящее время в одном районе в шаговой доступности одновременно возводятся три новых объекта инфраструктуры для полупроводниковой промышленности России:
— Новая фабрика предположительно создаётся под выпуск 28-нанометровой топологии (к 2030 году). Такая технология выбрана не просто так: 28 нм — это сегодняшний предел для качественного уменьшения логических элементов на современных кремниевых пластинах. Далее идёт не уменьшение размера, а оптимизация, позволяющая в пределах топологии в 28 нм добиваться большей производительности и плотности элементов.
К октябрю возведены конструкции нескольких этажей. Строители вышли на уровень последнего этажа завода. Полностью строительство завода предполагается закончить в 2024 году.
— общежитие гостиничного типа строится в непосредственной близости от завода; строительство началось также в конце 2021 года:
— на территории института МИЭТ строятся два здания, которые предназначены для размещения лаборатории фундаментальных исследований, опытного производства, размещения новых инжиниринговых компаний и дизайн-центров. Более того, около 300 студентов МИЭТ будут повышать здесь свою квалификацию и готовиться к будущей деятельности в области развития электроники.
Началась национальная разработка литографического оборудования
На эти цели выделено почти 7 млрд рублей. Конкурс выиграло акционерное общество «ЗЕЛЕНОГРАДСКИЙ НАНОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ЦЕНТР». Именно этот центр, который является частью инновационно-производственного комплекса МИЭТ, ведёт строительство новых исследовательских и производственных мощностей на площадке МИЭТа.
В рамках проекта предполагается создание установок для печати микросхем на кремниевых пластинах в литографических сканерах:
— с длиной волны 248 нм с технологической нормой до 130 нм,
— с длиной волны 193 нм с технологической нормой до 80 нм.
Запуск серийного производства отечественных фотолитографических установок запланирован на конец 2026 года.
Технопарк
В 15 минутах езды от МИЭТа, в селе Алабушево, создаётся технопарк с гостиничными комплексами и производственными мощностями, необходимыми для развития высокотехнологичных секторов промышленности.
Через тернии к звёздам
В настоящее время в России есть собственное производство кремния, но оно пригодно только для технологий специального назначения (авиакосмической сферы, навигации и обороны).
Завод «Микрон», выпускающий чипы для гражданской электроники, должен получить 7 млрд руб. от Фонда развития промышленности для масштабирования производства. «Микрон» выпускает полупроводники по технологиям от 90 до 180 нм, из которых можно изготавливать чипы для транспортных карт, IoT-оборудования, а также узкую линейку процессоров общего назначения.
К 2025 году «Микрон» планирует увеличить производство кремниевых пластин для выпуска чипов 180-90 нм с 3 до 6 тыс. в месяц. В настоящее время предприятие перегружено заказами российских компаний, которым требуются чипы для телеметрического оборудования, IoT-устройств и электронных карт. Однако его мощностей не хватает даже для покрытия спроса в сегменте банковских карт.
В сентябре 2022 года Минфин США ввёл блокирующие санкции против основных российских разработчиков и производителей электроники. Также в Россию запретили экспорт основных графических процессоров, технологий и услуг по квантовым вычислениям.
Как отмечает ряд российские экспертов, локализовать производство микросхем в одной стране практически невозможно по ряду причин: сверхвысокая стоимость строительства предприятий, отсутствие достаточного сырья и компонентов, а также собственного оборудования, технологий и компетентного персонала.
Но деваться нам некуда. И потому дорогу осилит только идущий.