© Vyacheslav Nemyshev/ URA.RU/Global Look Press
тестовый баннер под заглавное изображение
Вот и получилось, что отставание наше только выросло.
Уровень развития микроэлектроники характеризуется размером единичного электрорадиоэлемента, используемого в микросхемах – транзистора, сопротивления, ёмкости и других. Величина их измеряется в нанометрах (нм). 1 нм равен одной тысячной микрона. Даже не пробуйте представить себе, как это мало.
Так вот, в 1995 году этот размер был порядка 350 нм, в 2001-м — 130 нм, в 2006-м — 45 нм, в 2010-м — 28 нм, в 2015-м — 16 нм. Сейчас его довели до 3 нм. НО это стандарты мировых лидеров микроэлектроники. А отечественные микросхемы содержат элементы размером от 90 нм до 350 нм. Получается, живем в прошлом веке.
В конце января президент провел совещание по развитию микроэлектроники. Владимир Путин сказал, что следует кардинально повысить эффективность управления развитием отрасли. Поручено создать межведомственную комиссию и наделить её полномочиями, чтобы обеспечить сверхоперативное рассмотрение всех вопросов и принятие решений в этой сфере. По предложению президента РФ, возглавить комиссию должны первый зампредседателя правительства Денис Мантуров и помощник президента Андрей Фурсенко.
Сейчас создаётся мегакорпорация по выпуску микросхем – Объединенная микроэлектронная компания. К 2030 году планируется вложить в неё 1 трлн руб. Этот монстр должен обеспечить деятельность в области микроэлектроники – от подготовки инженеров до создания заводов, которые сами полностью станут делать микросхемы для самых разных устройств. Компании поставлена цель – не только разрабатывать, но и наладить массовый выпуск микросхем по техпроцессу 28 нм и меньше.
Кстати, для сравнения, Китай запланировал вложить в микроэлектронику до 2030 года $1,4 триллиона, то есть, в 80 раз больше, чем мы. У нас таких денег нет, но если не допускать нецелевого использования средств, то на триллион рублей можно изготовить необходимое оборудование для того, чтобы все технологические процессы создания микросхем мы могли осуществлять сами.
Например, стоимость уже изготовленного нашего литографа на 350 нм — 0,4 млрд руб. А цена такого устройства на 130 нм должна составить 0,6 млрд руб. Литограф – это самое дорогое оборудование для изготовления микросхем. Именно он «рисует» на кремниевой пластине всю структуру её элементов.
Вообще, к 2030-му году по отдельным направлениям мы должны обеспечить до 70%, а где-то и до 100% этапов производства собственным технологическим оборудованием. При этом надо понимать, что, кроме оборудования, необходимы собственные материалы, специальные газы, своё программное обеспечение и технологии производства.
А пока по итогам 2025 года доля отечественных компонентов составила только 26% общего объема нашего рынка микроэлектроники. При этом, как говорят специалисты отрасли, доля иностранных компонентов для оборонно-промышленного комплекса растет вместе с переходом на новые поколения отечественной военной техники.
Хотя есть предположение, что удовлетворить основные потребности оборонного комплекса и других сфер, связанных с национальной безопасностью, можно, используя микропроцессоры, изготавливаемые по уже освоенным российскими предприятиями технологическим нормам, постепенно переходя на более высокие технологии — до 65 нм.
Сейчас у нас организовано массовое изготовление микросхем с размерами элементов 90 нм и больше. Но есть производство на 65 нм, хотя оно не серийное.
Кстати, в мире более трети всех производственных мощностей изготавливают компоненты, основанные на технологии 90 нм.
Но в чём же причина погони за получением всё более мелких элементов микросхем? Дело в том, что при уменьшении их размеров уменьшается и объём, и вес, и энергопотребление электронных приборов. А быстродействие при этом повышается.
Правда, многократно увеличивается и стоимость таких изделий. Иногда переплачивать ни к чему. Если какая-то техника прекрасно работает на более крупных, но дешёвых микросхемах, то и пусть работает.
Но есть сфера деятельности, в которой преимущества малоразмерных элементов критически важны. Это космонавтика и ракетно-космическая техника.
Возьмём, например, связной спутник, «Ямал-601». Этот тяжёлый спутник работает на геостационарной орбите высотой 36 тысяч километров. Он обеспечивает высокоскоростной связью, в частности, зону специальной военной операции. На спутниковую тарелку диаметром 75 сантиметров пользователи получают хорошие информационные потоки — от 20 до 100 Мбит/с.
Замечательный спутник. Но есть проблема. Она в том, что его изготовила для нас итало-французская компания Thales Alenia Space. Масса спутника — 5,4 т, мощность полезной нагрузки — 7,4 кВт. Он обеспечивает фиксированную связь и доступ к высокоскоростному интернету жителям России, стран СНГ, Европы, Ближнего Востока и Юго-Восточной Азии. Многолучевая зона обслуживания в Ka-диапазоне охватывает наиболее населенную часть России, включая Калининградскую область, Урал и Западную Сибирь.
Сделан он с применением современной микроэлектроники. То есть такой, которой у нас и близко нет. Сделали его ещё в 2019 году. Теперь Запад такой же аппарат нам не изготовит. Они с нами рассорились. И из партнёров превратились во врагов.
А почему бы нам не сделать подобный «Ямал» самим? Да, мы можем изготовить спутник такого назначения сами. Но характеристик, как у заграничного, не достигнем. А. главное, вес получится такой, что мы не сможем вывести его на орбиту. Ну, нет у нас такой мощной ракеты. Мы даже «Ямал-601» выводили почти на пределе возможностей «Протона-М».
Выход из ситуации специалисты ищут. Имеют приемлемые результаты. Но такие возможности относятся к более лёгким спутникам и не работающим на таких высоких орбитах. Так, наши навигационные спутники «Глонасс» комплектовались импортным целевым оборудованием. И вот из-за невозможности её покупать, мы были вынуждены практически полностью перейти на собственную электронику и другие комплектующие.
В итоге наш импортозамещённый спутник «Глонасс-К2» потяжелел почти в два раза, до 1800 кг, а его энергопотребление увеличилось в 2,5 раза. Однако функционально он на голову выше предшественников, поскольку обеспечивает точность навигации около 0,3 м. Хороший пример. Да, стоимость выведения таких аппаратов вырастет раза в два. Однако, главное в том, что мы можем отправить его на орбиту, пусть и потратив больше средств.
Короче говоря, для некоторых исключительно важных применений, таких, как космические аппараты и некоторая другая специальная техника, нам совершенно необходимо самим изготавливать и элементную базу, и микросхемы с размером элементов не больше 28 нм. Это будет не массовое производство, и такую задачу можно и нужно решить.
