На секции «Микроэлектроника» форума «Золотая Долина» в Новосибирском государственном университете представители научного сообщества, разработчики компонентной базы, вакуумного оборудования, полупроводниковых приборов обсудили положение дел в отечественной микроэлектронике.
Ведущие игроки отрасли из Новосибирска, Москвы, Черноголовки, Казани и Омска охарактеризовали глобальную ситуацию, представили свои достижения и запросы, поделились успешными решениями.
Модераторами секции выступили директор ИФП СО РАН академик Александр Латышев и заместитель генерального директора по персоналу АО «Новосибирский завод полупроводниковых приборов (НЗПП) Восток» Павел Осипов.
«Микроэлектроника — это, во-первых, элементная база, включающая технологии формирования структур, создание компонентов. Во-вторых, приборостроение, которое дает практическое воплощение элементной базы в конкретных устройствах, системах и приложениях. А также приборостроение обеспечивает производство материалов для компонентной базы. Поэтому две эти большие части постоянно присутствуют в тематике нашей секции, дополняя друг друга и создавая пространство для дискуссий», — подчеркнул академик А. Латышев.
На каком поле играем?
Представители АО «НЗПП Восток» представили видение рынка микроэлектроники в России, проанализировали главные выводы форума «Микроэлектроника»-2025». Главный технолог предприятия Сергей Фролов отметил, что за прошедшие три года на развитие отрасли было направлено около 300 млрд рублей, более 200 млрд — в 2025 г., а в следующие три года запланировано вложить треть триллиона. Он подчеркнул, что такое финансирование говорит о внимательном отношении Правительства Российской Федерации к развитию микроэлектроники.
«Сегодня условия в нашей стране таковы, что ни одна компания не может позволить себе [производственную] цепочку полного цикла. Форум “Микроэлектроника” показал, что создаются кластерные структуры, объединяющие разработчиков, производителей материалов, поставщиков оборудования и системных интеграторов. Речь идёт о создании замкнутых цепочек поставок: от проектирования производства чипов до испытания и верификации. Ключевая задача — исключить использование неконтролируемых элементов, в которых невозможно гарантировать отсутствие закладок, уязвимостей и скрытых функций — так формируется новый сектор доверенной микроэлектроники», — добавил Сергей Фролов
<…>
Приборная база: кто создает оборудование для изготовления микроэлектроники?
«Весь мир сейчас живёт под девизом, который актуален и для нашей страны: “Из лаборатории — на рынок”», — анонсировал свое выступление Алексей Бородин, генеральный директор АО «Экспериментальный завод научного приборостроения» (АО «ЭЗАН», г. Черноголовка).
Он подчеркнул, что предприятие, где работает почти 1000 человек, производит и промышленную электронику, и научные приборы для обеспечения исследовательской деятельности: «У нас есть производственные мощности (цех ЧПУ, электронных сборок и т.д.) и подразделения, которые занимаются разработкой (отделы электронного машиностроения, технологий роста кристаллов, научного проектирования, силовой электроники)».
Экспериментальный завод создает отнюдь не экспериментальную продукцию: «Мы выпускаем оборудование для роста кристаллов и получения новых материалов (кремния, карбида кремния, оптоэлектронных кристаллов и прочих) — электроника начинается именно с таких приборов.
Производим генетические анализаторы ДНК — в прошлом году мы занимали более 50% рынка в нашей стране»
<…>
«Можем делать все, что связано с вакуумной техникой»
АО «Вакууммаш» (г. Казань), о котором рассказал генеральный директор Евгений Капустин, специализируется на создании и сервисном обслуживании вакуумных систем, насосов и камер для атомной, космической отрасли, машиностроения, электронной промышленности. Это крупнейшее предприятие по выпуску вакуумного оборудования в РФ и во все страны ЕАЭС.
«Без вакуумной техники, вакуумных насосов в микроэлектронике ничего не сделать. “Вакууммаш” практически единственное предприятие в России, которое работает в этой сфере. Мы можем делать все, что связано с вакуумной техникой, решать любые проблемы», — подчеркнул генеральный директор предприятия.
Среди текущих больших проектов «Вакууммаш»: изготовление вакуумной установки на космодроме «Восточный». Предприятие отвечает за разработку всей вакуумной системы (включая насосы, которые раньше в России не производились) для вакуумной камеры объёмом около 1 тыс. кубических метров. Параллельно «Вакууммаш» участвует и в других крупных проектах.
<…>
Безграничный космический вакуум — перспективы для микроэлектроники
Самый, пожалуй, удивительный доклад секции прозвучал от заведующего лабораторией Института физики полупроводников доктора физико-математических наук Александра Никифорова — о реализации технологии молекулярно-лучевой эпитаксии (МЛЭ) на орбите, проекте «Экран-М».
Впервые в России создана и выведена на орбиту установка для роста полупроводниковых гетероструктур в открытом космосе. Она разработана и изготовлена в ИФП СО РАН в рамках научной программы Роскосмоса по заказу РКК «Энергия».
«Идея эксперимента основана на использовании разреженной области в кильватере установки, закрепленной снаружи Международной космической станции: при скорости порядка 8 км/с в ростовой камере, достигается сверхвысокий вакуум. Это позволяет выращивать полупроводниковые материалы в условиях, недостижимых на Земле: выше качество вакуума, у камеры нет “памяти” — на стенках не оседает выращиваемый материал и не выделяется при следующих этапах роста. Соответственно, одну камеру можно использовать для выращивания разных материалов, не опасаясь загрязнений. На Земле для каждого соединения требуется своя камера», — пояснил Александр Никифоров.
<…>
Отечественная компонентная база: что есть сейчас?
Российские компании занимают определенные ниши на рынке компонентной базы. Конечно, не все сегменты рынка закрыты, но даже на ограниченной по времени секции «Микроэлектроника» сразу несколько предприятий представили свои решения.
Руководитель службы внедрения и проектов АО НТЦ «Модуль» (г. Москва) Эль-Хажж Халиль Мохамад отметил, что сегодня предприятие выступает фактически единственным разработчиком российских цифровых ядерных процессоров. Хотя традиционно компания занимается созданием бортового электронного оборудования для авиации и космоса.
Перечисляя продукты НТЦ «Модуль» руководитель службы внедрения сделал акцент на решениях для работы с искусственным интеллектом: одноплатных модулях видеоаналитики (аналогах видеокарт), позволяющих запускать обученные нейронные сверточные сети.
«Доверенной аппаратуры [в этой области] в России пока нет, мы исключение и, к сожалению, монополисты — не с кем разделить рынок и существующий огромный спрос на российские чипы для искусственного интеллекта».
<…>
АО «Омский НИИ приборостроения» (ОНИИП) занимается системами дальней радиосвязи, и еще разрабатывает функциональную электронику и пьезотехнику, проектирует СБИС-системы на кристалле, модули и системы электропитания.
«Традиционная сфера деятельности НИИ — разработка кварцевых генераторов, устройств частотной селекции для систем дальней радиосвязи (например, для корабельных комплексов). Более 50 организаций России покупает у нас такую технику», — подчеркнул заместитель генерального директора по научной работе АО «ОНИИП» Сергей Кривальцевич.
<…>
Пассивные компоненты: невидимый фундамент
«Кроме активной компонентной базы (микросхем, диодов, стабилитронов), есть еще и пассивная — резисторы, конденсаторы, трансформаторы, реле и т.д. Без этих компонентов платы, к нашему счастью, не работают», — привлек внимание собравшихся к пассивной ЭКБ первый заместитель гендиректора АО «Новосибирского завода радиодеталей “Оксид” Сергей Емельянов.
Он отметил, что отрасль пассивной электроники не может похвастаться обширной господдержкой, кроме содействия при производстве чистых материалов (которые требуются и для изготовления пассивной электроники). Завод “Оксид” развивается за свой счет и при поддержке головной структуры — холдинга «Росэлектроника».
«Длительное время у нас выпускались только конденсаторы навесного монтажа, сейчас у нас развиваются линейки чип-компонентов: миниатюрных конденсаторов, миниатюрных керамических резисторов — для поверхностного монтажа. Появились две линейки по производству чип-танталовых конденсаторов, линейка резистивная толстоплёночных и тонкоплёночных резисторов шести типоразмеров, осваиваем техпроцессы изготовления керамических чип-конденсаторов», — поделился Сергей Емельянов.
<…>
ИИ в микроэлектронике
Доклад директора Института вычислительной математики и математической геофизики (ИВМиМГ) СО РАН доктора физико-математических наук Михаила Марченко был посвящён тому, как искусственный интеллект (ИИ) может поменять процедуры производства микроэлектронных устройств.
Михаил Марченко подчеркнул, что общемировая тенденция — движение в сторону автоматизации и цифровизации производственных процессов. Например, на микроэлектронном производстве генерируется до 100 млрд записей данных в год, а продолжительность маршрута изготовления изделия — 3 месяца. И чтобы повысить выход годных на производстве, нужно не только анализировать полученные данные, но и делать предиктивную аналитику. Подобные возможности как раз и предоставляет ИИ.
Директор ИВМиМГ рассказал о проекте, который реализует команда специалистов из ИВМиМГ и ИФП СО РАН по заказу ПАО «Сбербанк России» в Центре Искусственного интеллекта Новосибирского государственного университета. Речь идет об использовании возможностей генеративного ИИ для моделирования процессов фотолитографии.
<…>
Кадры решают
Практически все выступающие так или иначе возвращались к кадровому вопросу — работе с университетами и школами, реализации совместных проектов с вузами и НИИ, поддержке молодых специалистов. Спрос на квалифицированные кадры зачастую растёт быстрее, чем успевают меняться учебные планы и открываться новые кафедры.
Павел Осипов, заместитель гендиректора по персоналу НЗПП «Восток», показал эту проблему в цифрах. Он отметил, что по словам Председателя Правительства Российской Федерации Михаила Мишустина, прозвучавшим на форуме «Микроэлектроника-2025», отраслевая потребность в кадрах на ближайшие 3 года — 3 тысячи человек, треть из них с высшим образованием.
«Если говорить чуть шире, то в радиоэлектронике такая потребность будет около 20 тысяч человек, и тоже примерно треть с высшим образованием. Уже сейчас специалистов не хватает, колоссальный кадровый голод, а в ближайшие 3-5 лет будет острая конкуренция за кадры», — уверен Павел Осипов.
<…>
Если попытаться собрать все сюжеты секции «Микроэлектроника», картина получается одновременно обнадёживающей и насыщенной зонами роста. С одной стороны, в отрасли увеличилось финансирование, формируется спрос со стороны критической информационной инфраструктуры и ИИ-рынка; в стране существуют компетенции по всему спектру — от пассивных элементов и функциональной электроники до сложного оборудования для роста кристаллов, МЛЭ-установок, нейроматричных процессоров. Есть команды, способные делать вещи мирового уровня — от роста гетероструктур в космосе до гибридных нейросетевых моделей литографии.
С другой — инфраструктура и кооперация только выстраиваются, многие области нуждаются в дополнительной поддержке, существует кадровый дефицит. Поэтому исходная формула Александра Латышева остаётся хорошим резюме дискуссии: микроэлектроника — это одновременно элементная база и приборостроение, а успех возможен, только когда они развиваются синхронно и в связке с образованием, наукой и бизнесом.
Пресс-служба ИФП СО РАН
Фото Надежды Дмитриевой
- Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии