Некоторые итоги программы «Развитие электронной компонентной базы и радиоэлектроники»

Введение

Радиоэлектроника – основа экономического благополучия и обороноспособности развитых стран. В России, несмотря на отставание, возникшее после распада СССР, расходы на информационные технологии растут стремительными темпами. Вместе с тем, сейчас в России производство электронных компонент, в первую очередь изделий микроэлектроники, не соответствует современным требованиям. А это грозит всем отраслям промышленности нашей страны потерей конкурентоспособности, сказывается на развитии инновационных технологий и, самое главное, угрожает обороноспособности России. Этот технологический вызов потребовал от Правительства РФ принятия экстренных мер по преодолению кризиса в электронике. В данной статье предпринята попытка анализа действий и планов Правительства России по возрождению отечественной электроники и тех изменений в отрасли, которые произошли за прошедшие несколько лет с момента принятия в 2006 году Федеральной целевой программы «Национальная технологическая база» с подпрограммой «Развитие электронной компонентной базы» на 2007–2011 гг., которая затем была продлена до 2015 года [1].

До 1990 года средства вооружений, военная и специальная техника (ВВСТ), как и гражданская продукция, были на 100% укомплектованы отечественной электронной компонентной базой (ЭКБ). Объём серийных поставок всей номенклатуры ЭКБ (свыше 20 тыс. наименований) составлял около 100 млрд руб. в сопоставимых ценах. Сегодня при производстве военной и специальной продукции используется практически полностью импортная ЭКБ. Только 3% ЭКБ, применяемой в ВВСТ, разработано после 1990 года. При этом в спецтехнике используются электронные компоненты 80-х и даже 70-х годов. Для преодоления сложившейся в отечественной электронике катастрофической ситуации по поручению Президента РФ В.В. Путина, решениями Правительства и Совета Безопасности РФ в 2006 году была подготовлена «Стратегия развития отечественной электронной промышленности» [2]. Она входит в программу научного и технологического развития российской экономики до 2025 года. Стратегия определяет ключевые направления развития отечественной электроники и основные механизмы её возрождения.

Программы Правительства РФ по возрождению отечественной радиоэлектроники

Правительство РФ в сентябре 2006 года одобрило, а Постановлением от 29 января 2007 г. №54 утвердило федеральную целевую программу «Национальная технологическая база» на 2007–2011 гг., в состав которой входит подпрограмма «Развитие электронной компонентной базы» на 2007–2011 гг. В дальнейшем распоряжением от 23 июля 2007 года №972-р Правительство РФ утвердило концепцию федеральной целевой программы (ФЦП) «Развитие электронной компонентной базы и радио-электроники» на 2008–2015 гг.» [3], а 21 ноября того же года Правительство РФ одоб­рило федеральную целевую программу (ФЦП) по развитию российской электроники. Срок действия программы – до 2015 года [4]. Именно в это время Министерство экономического развития прогнозировало глобальный технологический скачок. До 2015 года Россия должна была потратить на развитие электронной компонентной базы 110 млрд руб.: 60% средств потратят на НИОКР, а 40% – на капитальные расходы. По замыслу бывшего теперь уже министра Христенко эти деньги должны были помочь России войти в некий «Мировой клуб производителей электронной продукции» уже в 2013 году. Иными словами, Христенко считал, что уже к 2011 году отставание России от других стран будет сокращено, а российская электроника начнёт на равных конкурировать с зарубежными аналогами. При этом отнюдь не фантастикой, по мнению Христенко, являлись планы министерства к 2015 году заполнить половину российского рынка электроники отечественными разработками. Сам рынок к этому времени составил бы 600 млрд руб. Это звучало тем более фантастично, если принять во внимание тот факт, что в 2007 году российские разработки занимали лишь 3–4% рынка. ФЦП была призвана обеспечить создание современной инфраструктуры высокотехнологичной радиоэлектронной отрасли промышленности, способной производить конкурентоспособную на внутреннем и мировом рынках электронную компонентную базу и радиоэлектронную продукцию на её основе. Финансовое обеспечение программы предусматривало смешанную систему инвестирования с привлечением средств федерального бюджета и внебюджетных средств, формируемых за счёт собственных средств организаций-исполнителей, с возможным привлечением отечественных и иностранных инвесторов, займов и кредитов.

Следует заметить, что федеральная целевая программа «Национальная технологическая база» на 2007–2011 гг., в состав которой входила подпрограмма «Развитие электронной компонентной базы» на 2007–2011 гг., не была выполнена.

На первом этапе выполнения этой программы предполагалось, в основном за счёт средств частных инвесторов, провести разработку базовых промышленных технологий микро-электроники уровней 180 нм и освоить в производстве к 2009 г. технологический уровень 130 нм. Предполагалось также разработать и освоить в производстве новые классы электронной компонентной базы, а в 2015 г. достигнуть уровня 45 нм. «Нам очень важно, чтобы ЭКБ поднялась до мирового уровня, ведь радиоэлектронные системы, особенно используемые в оборонной промышленности, лучше создавать из отечественных компонентов, а не иностранных», – высказывался Владимир Верба, гендиректор концерна «Вега» (производит радиолокационные системы, средства разведки и управления наземного, авиа­ционного и космического базирования). Пока всё это остаётся лишь благим на­мерением.

На втором этапе реализации программы планировалось сократить технологическое отставание радио-электронной промышленности от прогнозируемого мирового уровня и обеспечить отечественной электронике и радиоэлектронике интеграцию в международные программы развития на основе использования отечественных достижений в области наноматериалов и комплексных программно-аппаратных решений в области сложных систем. Должна быть построена единая сеть сквозного проектирования радиоэлектронной продукции, в которой на первом уровне должно быть проектирование функционально сложной электронной компонентной базы, на втором уровне – проектирование управляющих электронных модулей, и на третьем уровне – конечных радиоэлектронных изделий. Ожидалось, что объём выпуска радио-электронной продукции в 2015 году составит 300 млрд руб. и увеличится по сравнению с 2008 годом более чем в 5 раз. Предполагалось, что в России к 2015 году будут существовать реальные и востребованные рынком производственные мощности современной электронной компонентной базы, а общий объём её сбыта составит более 80 млрд руб. в год. Сбыт же радиоэлектронной продукции достигнет более 155 млрд руб. в год. Сейчас в условиях кризиса и экономических санкций это звучит как что-то недостижимое. Может быть, поэтому Минпромторг РФ пытается заглянуть в своей стратегии по развитию отечественной радиоэлектроники как можно дальше. И вот уже заместитель министра промышленности и торговли Юрий Слюсарь представил стратегию развития радиоэлектронной промышленности РФ аж до 2030 года. Документ предусматривает комплекс инструментов государственной поддержки радиоэлектронной промышленности. Мы же от фантазий министерских чиновников вернёмся в сегодняшнюю реальность.

Результаты федеральной целевой программы

Начало движения в заданном направлении по претворению в жизнь федеральной целевой программы наблюдалось прежде всего в Зеленограде.

Например, ещё в начале 2007 года Росимущество завершило сделку по приобретению акций лидера российской микроэлектроники «ОАО «НИИМЭ и Микрон», подконтрольного концерну «Ситроникс», ранее известного как АФК «Система», контрольный пакет акций которого принадлежит известному бизнесмену Владимиру Евтушенкову, освобождённому недавно из-под домашнего ареста. Стоимость сделки составила около $10,5 млн. В декабре 2007 года «Микрон» посетил первый вице-премьер Сергей Иванов и осмотрел ряд производственных помещений завода. Он с удовлетворением отметил, что скоро «Микрон» перейдёт на новый уровень производства микросхем – 180 нм. По словам господина Иванова, «предприятие выходит на мировой уровень». В дальнейшем «Ситроникс» собирался перейти на производство интегральных микросхем с топологическим размером 130 нм, а в 2009 году – 90 нм. Но осуществились эти планы значительно позже.

Реально на сегодняшний день в группе компаний «Микрон» для разработки и производства микросхем используются следующие технологические процессы [5]:

• EEPROM, КМОП:
• проектная норма – 180 нм;
• 4–6 металлов;
• микросхемы с энергонезависимой памятью: микроконтроллеры 8–16 бит, память 4 Мб, чипы смарт-карт, чипы радиочастотной идентификации.
• Биполяр:
• 7–45 В;
• аналоговые ИС управления питанием;
• линейные преобразователи;
• операционные усилители;
• ШИМ-контроллеры;
• драйверы LED.
• КНИ:
• проектная норма – 250 нм;
• проектная норма – 180 нм (2012 год);
• чипы памяти, микроконтроллеров, процессоров, ЦАП/АЦП с повышенными параметрами надёжности.
• БиКМОП SiGe:
• проектная норма – 250 нм (2011 год);
• проектная норма – 180 нм (2012 год);
• СВЧ и УВЧ до 10 ГГц (АФАР, конвертеры и синтезаторы для ра­диолокационных систем и спутниковой связи).
• КМОП:
• проектная норма – 90 нм (2012 год);
• 6–9 металлов;
• КМОП плюс встроенный флэш 90 нм (2013 год);
• логика, микроконтроллеры, сис­темы-на-чипе.

Такие же замедленные темпы развития наблюдаются и на зеленоградском «Ангстреме». На поддержку этого завода государство из бюджета 2007 года направило около $127 млн. И как результат этой поддержки – приобретение заводом «Ангстрем» оборудования американской компании AMD для производства процессоров. На полную мощность новую производственную линию на заводе «Ангстрем» предполагалось запустить в 2009 году. Однако этого не случилось.

В 2012 году корпорация IBM (International Business Machines) передала технологии по производству интегральных схем 90 нм российским компаниям «Ангстрем» и «Ангстрем-Т». Соответствующее соглашение компании подписали на форуме «Открытые инновации» в Москве.

Используя технологию IBM, «Ангстрем» мог бы запустить производство микрочипов для авиационной отрасли, промышленной электроники, а также для производства чипов для банковских, социальных и SIM-карт. Кроме лицензии «Ангстрем» получил инструкции для проектирования производства. Компания будет производить микросхемы 90 нм на строящемся в Зеленограде заводе. И опять, это всё произойдёт, судя по информации на сайте «Ангстрема», в будущем [6].

«ОАО «Ангстрем-Т» создаёт научно-производственный комплекс, включающий технологический корпус с чистыми производственными помещениями класса чистоты 1000, оснащённый всей необходимой инженерной инфраструктурой и обеспечивающий дальнейшее развитие технологий. Основные параметры строящегося производства:

• площадь чистых производственных помещений (ЧПП) – 7500 м²;
• производственная мощность – 15 000 пластин в месяц;
• диаметр выпускаемых пластин – 200 мм;
• технология изготовления – 130–90 нм, 9 металлов (Cu)»

Или возьмём ещё одну отечест­венную инновационную разработку смартфона YotaPhone. Её показывали Дмитрию Медведеву в 2010 году, когда он был ещё Президентом РФ. Почему же первые образцы этого смартфона появились лишь через три года? Вот как на этот вопрос ответил гендиректор российской компании Yota Devices Владислав Мартынов: «Создание этого телефона – это бизнес-проект, который должен окупаться. Мы потратили несколько месяцев на создание бизнес-кейса, чтобы это был не «телефон ради телефона», а бизнес, который себя окупит. Много времени и ресурсов ушло и на то, чтобы убедить поставщиков компонентов для YotaPhone, которые на сегодня лучшие в своей области, в том, что это революционное устройство. Только после того, как ключевые поставщики поняли и зацепились за идею, нам удалось убедить их работать с нами».

YotaPhone оснащён двумя камерами: разрешение основной составляет 13 Мпикс, фронтальной – 1 Мпикс. В смартфоне используется 1,7 ГГц двухъядерный процессор Snapdragon 8960 PRO производства американской компании Qualcomm. Объём оперативной памяти телефона 2 ГБ, встроенной памяти – 32 ГБ. Специально для YotaPhone компания Corning изготовила Gorilla Glass 3D для изогнутой поверхности всегда включённого экрана. Диагональ экранов одинаковая – 4,3 дюйма. Основной ЖК-экран имеет разрешение HD (1280 ´ 720 точек), дополнительный – 640 ´ 360 точек. Это первый смартфон, созданный по проекту, разработанному российскими инженерами, который изготавливается в Китае. В ходе встречи на пекинском форуме АТЭС в 2014 году Президент РФ Владимир Путин подарил председателю КНР Си Цзинпину такой телефон как символ дружбы и совместного сотрудничества между нашими странами.

Другой крупный проект «Роснано» не получил своего развития. В августе 2011 года Анатолий Чубайс продемонстрировал планшетник Plastic Logic тогда ещё премьеру РФ Владимиру Путину. Чубайс отметил, что стоимость экспериментальных устройств составляет около 12 тыс. руб. Госкорпорация «Роснано» и британская компания Plastic Logic объявили о согласовании деталей инвестиций «Роснано» в совместное строительство в России завода по выпуску пластиковых дисплеев. Завод, открытие которого намечалось в особой экономической зоне Зеленограда на 2013–2014 годы, так и не начал выпускать сотни тысяч единиц пластиковых дисплеев нового поколения в месяц.

Или, например, можно ли считать научно-техническим достижением за-
пуск в серийное производство в Воронеже первой в России спецстойкой программируемой ПЛИС 5576ХС4Т с 200 000 вентилями на кристалле. Конечно, для нашей страны это – большое достижение. Однако данная микросхема способна лишь частично заменить широко применяемые у нас в стране и уже устаревшие зарубежные ПЛИС EPF10K фирмы Altera с числом вентилей на кристалле 100–250 тысяч. Вот такое импортозамещение.

И всё-таки нельзя не отметить некоторые новые признаки, говорящие о начале частичного выздоровления отечественной электроники.

В качестве таких признаков следует назвать успехи в разработке высокопроизводительных процессоров фирм ЗАО «МЦСТ» и ОАО «ИНЭУМ им. И.С. Брука» и ГУП НПЦ «Элвис». Например, Эльбрус-2С+ – это первый гибридный высокопроизводительный микропроцессор фирмы МЦСТ. Он содержит два ядра архитектуры «Эльбрус» и четыре ядра цифровых сигнальных процессоров (DSP) фирмы «Элвис». Основная сфера применения процессора Эльбрус-2С+ – системы цифровой интеллектуальной обработки сигналов, в РЛС и т.п. Следует серьёзно рассматривать заявление начальника Генерального штаба Министерства обороны России об интеллекте отечественного истребителя пятого поколения, на борту которого будет использоваться отечественный Эльбрус-2С+ [6]. Не менее результативно в последнее время работает фирма ЗАО «ПКК Миландр» (г. Зеленоград) [8], завершившая целый ряд ОКР по 16- и 32-разрядным сигнальным процессорам. Фирма «Элвис» достигла успехов в производстве многоядерных процессоров, так называемых систем-на-кристалле, на основе технологии «Мультикор» [9]. И, конечно, можно считать сенсацией появившееся следующее сообщение в июне 2012 года: компания «Мультиклет» [10] выпустила первую опытно-промышленную партию микропроцессоров, созданных на основе собственной мультиклеточной архитектуры. Данные процессоры не имеют иностранных аналогов, обладают отказоустойчивостью и высокой производительностью и предназначены для использования в космической и телекоммуникационной отраслях. В частности, недавно в Министерство экономического развития РФ поступило предложение от екатеринбургского ОАО «Мультиклет»: $80 млн на строительство суперкомпьютера. «Мы хотим на базе нашей архитектуры создать настольный суперкомпьютер (ПК, ноутбук) – быстрый и энергоэффективный. Мы синтезировали кристалл, выйдя на заявленные характеристики. Теперь нам нужны деньги», – рассказал гендиректор компании «Мультиклет» Борис Зырянов.

К ещё более сенсационным проектам можно отнести отечественную разработку многоядерного процессора «Байкал» (Baikal), который должен стать альтернативой процессорам AMD и Intel в компьютерах для государственных структур. Минпромторг заказал разработку целого семейства отечественных процессоров Baikal. Первыми продуктами в новой линейке отечественных процессоров должны стать 8-ядерные чипы Baikal M и M/S, рассчитанные на персональные компьютеры и микросерверы. Они будут производиться по 28-нм технологии на основе 64-битных ядер ARM Cortex А57. Тактовая частота составит 2 ГГц. В качестве операционной системы для устройств на основе процессора Baikal предполагается использовать Linux.

Выпуск 8-ядерных решений Baikal намечен на начало 2015 года. А в конце 2016-го, как ожидается, появятся 16-ядерные серверные процессоры с топологией 16 нм.

Заключение

Инновационное развитие отечественной радиоэлектроники набирает силу. Этому во многом способствовало назначение заместителем министра обороны РФ Юрия Борисова. Из его биографии видно, какое большое значение он уделял развитию отечественной радиоэлектроники, начиная с 1998 года, когда он возглавил Научно-технический центр «Модуль».

Будут ли выполнены грандиозные планы Минобороны и Минпродторга до 2020 года и даже 2030 года – покажет время.

Важно подчеркнуть, что ситуация, аналогичная сложившейся в современной России, наблюдалась в СССР после Великой Отечественной войны. Страна после разрушительного фашистского нашествия оказалась перед новым вызовом – холодной войной и гонкой вооружений. А тут ещё нужно было развёртывать новую отечественную полупроводниковую радиоэлектронику. Министерством электронной промышленности эта задача тогда была успешно решена за двадцать лет.

Вот и сейчас, после развала СССР, Россия оказалась перед новым вызовом – технологическим. То есть быть ей передовой независимой державой или превратиться в колонию с последующим распадом. Технологический прорыв сейчас – это, прежде всего, переход от аппаратной цифровой обработки к программируемой цифровой обработке [11] на отечественных ПЛИС, сигнальных процессорах и микроконтроллерах, которые, к счастью, у нас уже появляются. Но требуется ещё много усилий для их массового освоения и применения в условиях рынка, тем более после присоединения России к ВТО и в условиях действия жёстких санкций против России.

Литература

1. Борисов Ю. «Жить за счёт нефти и газа – не государственный подход». Газета «Коммерсант». №103. 2006.
2. Борисов Ю. «Электронная промышленность: стратегия развития». «Электроника. НТБ». № 8. 2006.
3. Концепция федеральной целевой программы «Развитие электронной компонентной базы и радиоэлектроники» на 2008–2015 гг. Утверждена распоряжением Правительства РФ №972-р от 23 июля 2007 года. www.minprom.gov.ru.
4. Бартенев В.Г. «Российская электроника: пути выхода из кризиса». «Современная электроника». № 1. 2007.
5. www.mikron.sitronics.ru/products/micron/technology.
6. http://www.angstrem.ru/proizvodstvo/Foundry.
7. www.lenta.ru/news/2010/02/11/pakfa.
8. www.milandr.ru/index.php?mact=Produc...eturnid=67.
9. «Мультикор» – однокристальные сигнальные программируемые многопроцессорные «системы на кристалле» на базе IP-ядерной платформы «МУЛЬТИКОР», серия 1892. ГУП НПЦ «ЭЛВИС». www.multicore.ru.
10. «Мультиклет». www.vz.ru/news/2012/6/29/586102.html.
11. Бартенев В.Г. Программируемая радио-электроника – важный фактор инновационного обновления России. Современная Электроника. №7. 2010.