Microelectronica este o ramură a electronicii care acoperă cercetarea și dezvoltarea unui tip calitativ nou de dispozitive electronice - circuite integrate și principiile aplicării acestora.

Sarcina principală a microelectronicii este microminiaturizarea completă a echipamentelor electronice - calculatoare, echipamente de comunicație și dispozitive de automatizare. Tehnologia microelectronică face posibilă extinderea dramatică a scarii de producție a echipamentelor microelectronice, crearea unei industrii puternice de informatică și satisfacerea nevoilor societății de suport informațional.

Circuitele integrate (CI), care sunt baza elementară a microelectronicii, sunt proiectate pentru a implementa marea majoritate a funcțiilor hardware. Elementele lor, similare componentelor și dispozitivelor radio convenționale, sunt realizate și combinate în interiorul sau pe suprafața unui substrat comun, conectate electric între ele și închise într-o carcasă comună. Toate elementele sau o parte din ele sunt create într-un singur proces tehnologic folosind metode de fabricație în grup.

Elementele unui circuit integrat semiconductor - tranzistoare, diode, rezistențe, condensatoare - sunt o colecție de diferite structuri semiconductoare.

Astfel de structuri semiconductoare includ contacte metal-semiconductor, joncțiuni electron-gaură și structuri metal-izolator-semiconductor (MIS). Fenomenele și procesele fizice din astfel de structuri semiconductoare sunt bine studiate și discutate în detaliu în literatura științifică și educațională.

2. Principalele direcții de dezvoltare a microelectronicii

În stadiul actual, electronica se dezvoltă într-un ritm accelerat în ambele direcții tradiționale: instrumentație și hardware. Pe de o parte, tehnologia electronică în sine se dezvoltă: dispozitive precum diode, tranzistori și alte dispozitive electronice sunt îmbunătățite și sunt create noi clase de ele. Pe de altă parte, pe baza noilor dispozitive electronice, sunt dezvoltate și produse noi tipuri de echipamente electronice pentru diverse domenii de aplicare.

Microelectronica a fost rezultatul calitativ al miniaturizării continue a echipamentelor electronice, standardizării și unificării părților sale individuale. Chiar și în era electronicii cu vid, s-au luat măsuri pentru a reduce dimensiunea elementelor echipamentelor electronice și pentru a crea unități funcționale unificate complete din punct de vedere structural. Acestea din urmă sunt înțelese ca grupuri de elemente electronice capabile să îndeplinească anumite funcții de procesare a semnalului: amplificare, modelare, conversie, generare etc. Astfel de unități complete din punct de vedere structural au dobândit denumirea de module. Crearea unui IS a condus nu numai la dezvoltarea tehnică dispozitive electroniceîn direcția miniaturizării și reducerii în greutate a acestora, dar a fost și începutul acelor mari schimbări sociale care au dus la revoluția modernă în microelectronică.

3. Microelectronica modernă și perspectivele dezvoltării acesteia

Microelectronica se confruntă cu următoarele provocări:

1. Îmbunătățiți calitatea produselor deja produse - fiabilitate, reducerea costurilor, creșterea randamentului procentual.

2. Îmbunătățiți parametrii produsului.

Pentru a face acest lucru aveți nevoie de:

1) Creșteți gradul de integrare

2) Creșteți performanța

3) Reduceți disiparea puterii

Acest lucru va crește cantitatea de informații procesate.

Cea mai importantă problemă este creșterea gradului de integrare, care se rezumă la reducerea dimensiunii elementelor de proiectare IC. Există două tipuri de restricții:

a) fizică

b) tehnologic.

Reproductibilitatea statistică a procesului tehnologic.

Lasă l– dimensiunea elementului structural.

La l>> o, o– dimensiunea atomică, constanta rețelei ( O≅ 3Å) nu apare discretitatea atomilor, apoi dimensiunea Sunt macroscopic. Materialul este considerat un mediu continuu.

La l≅ o dimensiune microscopic. Fiecare atom sau grup mic de atomi este considerat ca un obiect independent.

La l= (10 –100)o obiect mezoscopic. Proprietățile unui astfel de obiect sunt instabile din punct de vedere statistic. Sau, cu alte cuvinte: efectele mezoscopice sunt asociate cu incertitudinea statică a proprietăților obiectelor studiate.

Perspective pentru dezvoltarea tehnologiei digitale IC.

ANI
Min.
dimensiune, microni 2
Aria IC (logica), cm 2
Suprafața IC (memorie), cm 2
Densitatea defectelor, 1/cm 2
Costul procesării, USD/cm 2

Costul litografiei, USD/cm .

Procesul de fabricație IC poate fi împărțit în trei secțiuni: secțiunea de formare a structurii plachetei, secțiunea de asamblare și secțiunea de inspecție finală. Procesele tehnologice pentru fabricarea produselor sunt în mare parte continue-discrete. Procesele tehnologice continue nu pot fi întrerupte înainte de a fi finalizate. Dacă sunt întrerupte mai devreme, procesul se încheie în majoritatea cazurilor și produsul este respins. De exemplu, oprirea de urgență a cuptoarelor în timpul proceselor de difuzie duce practic la respingerea întregului lot de plăci. Procesele tehnologice discrete sunt împărțite în operații separate. Aceste procese pot fi oprite pentru un anumit timp pentru fiecare proces și după o anumită pauză pot continua în continuare. Consecințele unei astfel de pauze în timpul procesului nu au practic niciun efect asupra calității produselor fabricate. Procesul tehnologic de fabricare a circuitelor integrate aparține, de asemenea, procesului continuu-discret, deoarece constă din două procese independente continuu-discrete de fabricare a cristalelor semiconductoare cu o structură de circuit integrat și asamblarea acestora. Fabricarea unei structuri pe un cip include procese continue și discrete de prelucrare chimică a plachetei, procese de difuzie, litografie, depunere de aluminiu și separarea plachetei în cristale. Fiecare dintre aceste procese include o serie de operațiuni tehnologice și de control.

Secvența operațiilor tehnologice în fabricarea circuitelor integrate pe o placă de siliciu cu izolație dielectrică.

Procesele moderne de fabricație IC sunt foarte complexe. O analiză a proceselor de fabricație arată că acestea sunt efectuate la temperaturi cuprinse între – 100°C (gravare criogenică) și +1100°C (oxidare, difuzie, recoacere după implantarea ionilor etc.), la presiuni de la atmosferică la 10-7 mmHg art. Aceste intervale largi sunt cauzate de necesitatea efectuării diferitelor procese fizice și chimice cu materiile prime pentru a obține structuri IC satisfăcătoare.

5.Baza fizică a tehnologiei de producere a peliculelor subțiri

Este în general acceptat că „Rashka este bast” și nu își produce propria microelectronică. Cu toate acestea, acest lucru nu este adevărat. În prezent, procesoarele pot fi considerate ruși si procesor . Cu toate acestea, ambele procesoare sunt produse în Taiwan, iar în Rusia sunt doar proiectate. Până acum, este scump să produci procesoare în Rusia.

Și în ce măsură ar trebui să fie produse procesoare în Rusia și de ce, va răspunde el „ " El a vorbit într-o manieră foarte structurată și profesionistă despre starea actuală a microelectronicii. Pentru cei care doresc să afle răspunsuri mai detaliate, există link-uri către toate întrebările din text.

1. Ne poți spune despre experiența ta (activități curente, diplome, experiență).

Experienta in programare paralela, sisteme de operare, compilatoare, modelare procese fizice, informatică medicală, inginerie software, proiectare și arhitectură sisteme informatice distribuite, management de proiect, analiză și consultanță de sistem, predare.
Mulți prieteni de la alma mater (MIPT) cu experiență în microelectronică.

2. În prezent în Rusia producția de procesoare este organizată folosind ce tehnologie? 10 nm, 28 nm, 60 nm, 90 nm?

Producția industrială de 90 nm a fost stăpânită. Am stăpânit 65 nm, dar nu suntem încă pregătiți pentru producția de masă.

3. Ce v-a împiedicat să finalizați proiecte pentru producția de procesoare folosind tehnologia 60 nm?

Finanțare instabilă și scăzută. Confuzie organizațională și de proprietate. Pregătirea și instruirea nu foarte rapidă a personalului de la producătorii occidentali diverse tipuri echipamente de linie de producție.

4. Ce procesoare pot fi considerate rusești?

Acum? Tocmai microprocesoare complet „rusești” de toate tipurile, pornind de la producția independentă de plăci, măști, carcase ultra-curate? Numele acestora este puțin probabil să fie familiare. Unele FPGA 5576ХС4Т, 5576ХС3Т, (NIISI), ,(NIISI), ceva din produsele din Belarus (a se citi sovietic) „Integral” (800 nm), microprocesoare și microcontrolere de la (lista microcircuitelor speciale MOP 44 001.01-21).

În 2015, Ministerul Industriei și Comerțului a elaborat un proiect de decret guvernamental care descrie criteriile pentru circuitele integrate fabricate în Rusia la două niveluri. Primul implică producția de electronice radio de către rezidenții fiscali ai Federației Ruse, din care peste 50% aparțin statului rus sau cetățenilor fără dublă cetățenie. Producătorii trebuie să aibă drepturi la documentația de proiectare și nu pot folosi soluții de circuite gata făcute de origine străină.

Al doilea nivel, cu rezerve, a permis implicarea partenerilor din afara Rusiei în producția de componente. Cele mai stricte cerințe pentru „puritatea națională” a tehnologiei microprocesoarelor sunt stabilite de FSB. Rosatom și Ministerul Afacerilor Interne sunt mai puțin stricte cu criteriile.

Tip microprocesoare , seria Elbrus etc. - trec prin al doilea nivel. Elbrus-8S nu sunt microprocesoare rusești complet „interne”. Elbrus-8S are design/arhitectură rusă. Această arhitectură este produsă în Taiwan (TSMC).

Procesoare (800 MHz, 65 nm, ) și Elbrus-2C+ au fost planificate inițial să fie produse pe liniile Mikron, dar din nou, acestea sunt încă „coapte” în fabricile „partenerilor din Asia de Sud-Est”.

Când se produc microprocesoare „pe lateral”, încă nu se știe ce va fi „pus” suplimentar ca „cadou”.

Vezi istoria recentă cu

5. În caz că. dacă TOATE țările ne impun sancțiuni și nu ne furnizează procesoare Ce amenință acest lucru pe termen scurt/pe termen lung

Deci suntem deja sub sancțiuni constante. În SUA/UE/Japonia, restricțiile privind furnizarea de tehnologii de producție de microprocesoare/cipuri către alte țări sunt actualizate constant și constant (din SUA).

Este puțin probabil că vor interzice vânzarea microprocesoarelor care sunt deja vândute pe scară largă. Afaceri la urma urmei, venituri considerabile și o reputație de neutralitate în lume.

Deși, există și excepții. La implementarea proiectului UEC, VISA și Mastercard ar pierde anual aproximativ 4 miliarde de dolari, din străinătate, au făcut aluzie la aproape un ultimatum: fie eliminați componenta bancară și de plată a proiectului, fie va fi lansat un alt COCOM pe tehnologie, în special o interdicție asupra tehnologiei. furnizarea de cipuri de card selectate pentru UEC , care nu sunt produse în Federația Rusă. În cele din urmă (2014).

Dacă cea de-a doua și versiunea pe termen lung a COCOM este lansată brusc, va trebui să „ieșiți”, conform vechii tradiții rusești. Poate împreună cu chinezii? Poate într-un alt mod?

6. Cât de important este să existe tehnologii pentru a reduce dimensiunea tehnologiilor într-un procesor?

Vitezele de calcul mai mari sunt asigurate în mare măsură de frecvențe de ceas mai mari (CH), mai mult decât de factorul de miniaturizare a elementelor din microprocesor.

Dar PM mai mare are ca rezultat și o disipare crescută a căldurii, care este una dintre cele mai mari provocări în creșterea productivității.

Limita fizică a tehnologiei moderne de siliciu începe de la aproximativ 7 nm. Reducerea dimensiunii tranzistoarelor la mai puțin de 10 nm (microelectronica comică cu 20 de atomi de siliciu, vezi ) exacerbează în mod semnificativ problemele de îndepărtare a căldurii din cauza problemelor cu scurgerea curentului cauzate de scurgerile prin tunel („scurgeri pasive”). Pe lângă creșterea numărului de numeroase piste, frecvente inalte reflectarea semnalului de la sfârșitul liniilor „mai scurte” în sine creează un semnificativ .

Să-l ai pe al tău (miniaturizare).

La un moment dat, exista speranța în dezvoltare pentru o tranziție la arhitecturi cu implementarea logicii ternare (inclusiv tehnologii de stocare a datelor), dar Intel și-a dat apoi afară toți concurenții de pe „piețe” și oricum mergea bine. Și acum „trenul a plecat”, iar sistemul ternar nu este eficient pentru implementarea pe astfel de semiconductori 2D miniaturali, unde multe depind de implementarea tranzistorilor, de topologia microcircuitelor, de procesele tranzitorii în circuite electrice. Există, de asemenea, un industrial semnificativ per unitate de fir de calcul.

Deci, dacă investiți în dezvoltare, atunci treceți direct în domeniul tehnologiilor de bază pentru elemente „noi”. De exemplu, în optoelectronică (optronică), unde PM este mai mare (3-4 ordine de mărime), disiparea căldurii este mai mică, iar vitezele de transmisie a semnalului sunt mai mari (~80 de ori). Și chiar mai bine - în implementarea dispozitivelor miniaturale - cristale 3D, cu implementarea proceselor de calcul în ele bazate pe utilizarea electrodinamicii neliniare (așa-numita ).

P.S. Nanotuburile, grafenul și „calculatoarele cuantice” sunt până acum „divorțează” concurenții pentru a distrage atenția cercetării.

7. Puteți spune, în opinia dumneavoastră, cât de important este acum să ajungeți din urmă cu producătorii de procesoare în tehnologia 10nm sau nu este important pentru armată? Ei bine, îl puteți cumpăra în străinătate pentru toate nevoile casnice?

Nu are sens să ajungem din urmă cu tehnologiile moderne „siliciu” prin investiții în dezvoltări. Tehnologiile de propagare a undelor electromagnetice plate prin circuite pe siliciu sunt deja la limita fizică regula lui Moore nu mai este îndeplinită. Pentru nevoi „casnice” îl puteți cumpăra în străinătate, în scopuri militare îl puteți produce local, în nanometri mai mici.

Raport PITAC (Comitetul consultativ al președintelui pentru tehnologia informației - Informatică: asigurarea competitivității Americii)

Am enumerat două domenii în care ar trebui să investești intenționat. Trebuie să investești în modul „sharashkas” închise, fără nicio deschidere (fără „pace, prietenie, gumă de mestecat”), fără contribuție la „știința lumii” (va costa), cu formele maxime de spionaj industrial, până la și inclusiv „fără sentimentalism”.

Pentru armată (precum și pentru oamenii de știință și industria nucleară, inclusiv industriile miniere), nevoia de calcule model este pur și simplu enormă (de exemplu, hipersunetul). Cea mai mare flotă de calculatoare din țară se află acum în Sarov (RosAtom) - calculează modele de procese fizice în diferite reactoare, știința materialelor neutronice, modele de rezistență etc., etc. Gazpromgeofizika (Gazprom, Rosneft) închiriază și o putere considerabilă de computer pentru suport pentru modelul de calcul diverse metode geoprospecție și ciclu de viață depozite.

P.S.: „O țară care vrea să obțină superioritate competitivă trebuie să-și depășească concurenții în domeniul informaticii”

(Comitetul consultativ al președintelui pentru tehnologia informației - Informatică: asigurarea competitivității Americii

8. Deci, după părerea dumneavoastră, supercalculatoarele pot fi realizate și folosind pietre străine? Sau ai împărțit supercalculatoare pentru militari și supercomputere pentru companii civile (IMHO același Gazprom / Rosneft va fi mai periculos decât multe armate)

Supercalculatoarele (toate în Rusia) sunt acum implementate în întregime pe „pietre” străine. Multe .

Aprovizionarea cu procesoare către Sarov (și alte structuri militare) este controlată de americani în baza unui acord interguvernamental încheiat în epoca Elțîn.

De exemplu:

etc. ……….

9. În ce măsură sunt necesare procesoare de 10/28/60 nm pentru elicoptere și avioane?

Pentru sistemele de bord de avioane/elicoptere/rachete, 120 nm (la ~800MHz) este suficient. Singurele întrebări sunt legate de fiabilitate și „parametrii militari” (vezi. MO). Pentru a opera echipamentele aeronavelor AWACS, aveți deja nevoie de mai multă putere de calcul. Dar, de asemenea, este foarte posibil să te descurci atât cu 130, cât și cu 65 nm, cu paralelizare „mică”.

10. Multe probleme de performanță pot fi abordate la nivel de algoritm. Cât de necesari sunt micronii mici în aplicațiile militare? Cât de dificil este să produci procesoare pentru militari în Federația Rusă?

La nivel algoritmic sunt rezolvate probleme de organizare optimă a fluxului de calcul. Câștigă 5-15%.

Mai mult, trebuie să vă dați seama că dezvoltatorii de microprocesoare nu sunt cu totul despre orice. caracteristici necesare Funcționarea microprocesoarelor este comunicată programatorilor de aplicații. Prin urmare, generatoarele de cod Intel sunt cele mai eficiente dintre celelalte compilatoare.

Scrierea asamblatorilor pe sisteme paralele este atât costisitoare (cu o mare variabilitate a programelor), cât și un hemoroizi complet cu echilibrarea „manuală” a paralelizării. Am dezvoltat un sistem de paralelizare automată (cu echilibrare automată) a programelor secvențiale => paralele (în limbi nivel înalt). Ceea ce rezolvă destul de satisfăcător problemele de mai sus.

În serviciul militar și „micronii” nu sunt uneori complet utili.

Rezistenta la razboiul electronic, rezistenta la o gama larga de radiatii ( ) și fluxurile de particule - astfel de cerințe sunt mai dificil de realizat doar la „microni mici”.

Microprocesoarele pentru armată sunt produse în mod constant în Federația Rusă.

Cât de „dificil” este? Este doar mai ușor pentru militari. Au mai puține probleme cu finanțarea - producție, personal de înaltă calitate, achiziții de echipamente, organizare , pe care armata o execută atât pe cont propriu, cât și la ordinele din „partea civilă”. Și GRU le oferă uneori ceva interesant...

11. Ce produse din domeniul microelectronică exportă Rusia?

Foarte putin. În principal ca parte a sistemelor militare (apărare aeriană, război electronic, avionică).

12. Cât de critică este plecarea tinerilor specialiști în străinătate? doar specialiști (pentru dezvoltarea microelectronicii).

Acesta este mai mult problemă comună- „exodul creierelor”. După cum sa descris mai sus, americanii își țin tinerii specialiști pe „cârligul de credit”, dar într-o manieră organizată „curăță cu aspiratorul” alte țări (inclusiv UE) sub discuția despre democrație și libertatea de alegere a reședinței permanente.
Trebuie să învățăm cum să rezistăm cumva acestui „hoover”, pentru că se dovedește a fi costisitor - vor pregăti tineri specialiști „gratuit” (inclusiv stagii și formare la universități/în practică) - și dintr-o dată, și sunt deja în SUA/UE (uneori Israel) și lucrează pentru economia și dezvoltarea lor.

Introducerea învățământului exclusiv plătit și foarte costisitor în anumite specialități și „restricții” legislative privind împrumuturile educaționale, inclusiv călătoriile în străinătate? L este puțin probabil să ajute

Transferul forțat la „sharashkas” științifice și tehnice din vremurile lui Stalin? Acestea nu sunt vremuri deschise de război...

13. Spune povestea procesorului Pentium PRO

Totul a fost descris de mult în presa deschisă.
De exemplu, rădăcini sovietice procesor Intel Pentium
Pentkovsky a murit în SUA în 2012, după ce guvernul rus în 2011 i-a alocat fonduri pentru un laborator mega-grant la MIPT.

14. Ce întrebare importantă nu am pus? dar merită menționat.

Aici ne îndreptăm în dezvoltarea propriei noastre microelectronice? De ce să repeți din nou „altul”, rămânând constant în urmă și neavând întâietate pe piața mondială? Câștigătorul ia tot, nu?

Adăugat:

15. Există o oportunitate de a vă recâștiga piața mai întâi, iar sud-coreenii au făcut exact asta. La început, cine știa de ele, nimeni nu le lua și nu le cumpăra. Timp de 10 ani au muncit din greu pe piața lor, tăind importurile cu taxe gigantice, multipli ai prețului produsului.

rusă ( nu URSS+CMEA) piața de microelectronice este foarte mică. Amploarea pieței afectează profitabilitatea și prețurile tehnologiilor.
Nu ne vor lăsa să „câștigăm” lumea. Există o poveste binecunoscută cu critică , situatia cu , care din cauza lor nu pot exporta produse în țările care s-au aderat la sancțiuni, precum și să achiziționeze tehnologie și echipamente din aceste țări.
De asemenea, baza de producție a microelectronicii globale este foarte extinsă. Vei fi epuizat să produci totul singur , ținând în același timp pasul cu tehnologia R&D.

Piața mondială de microelectronice a fost deschisă încă de la începutul dezvoltării sale Coreea de Sud (controlat de SUA). De asemenea, nu existau interdicții privind importul de tehnologie; .
Doar în în ultima vreme Samsung a fost apăsat puțin ( Şi , și în ).

16. Când au venit China și Coreea când toate piețele erau pline. De ce nu putem face asta?

Abia acum au fost transferate industriile microelectronice de producție în masă. Și atunci competențele mele s-au îmbunătățit. Și nu au existat niciodată sancțiuni. Spre deosebire de SOCOM, amendamentele Jackson-Weinik.

17. Există o mulțime de pământuri rare în Rusia și nu sunt deosebit de necesare.

Producția de pământuri rare s-a prăbușit încă din vremea sovietică. Restaurarea și dezvoltarea unei astfel de industrii nu este ieftină. Foarte scump, cu lipsă de fonduri pentru multe altele.

18. De ce să nu tăiați profiturile concurenților tăi și să-i hrănești cu comenzile tale?

Comenzile rusești sunt destul de mici pe piața globală. De ce să joci jocul ucrainean - „Îți voi îngheța urechile din ciudă”?

19. De ce nu sunt dezvoltate industriile cheie legate de industria aviației? Nu poți ajunge departe doar cu serviciul militar.

ŞI sunt produse nu numai folosind tehnologii casnice. Avionica și motoarele sunt componente foarte importante produse în străinătate. În renașterea industriei aviației civile ( Cercetare și dezvoltare, modernizarea producției) – deja investit imens mijloace. Și nu este încă clar când și cum va avea loc rentabilitatea investiției, planurile de producție și vânzări nu se împlinesc. China a intrat, de asemenea, în competiție în industria aviației globale și își va apăra piața.

20. În URSS a fost așa, un ciclu plin, și nimeni nu s-a rupt sau a flămânzit. De ce nu este așa în Federația Rusă?

Aproximativ o treime din piața globală de producție industrială. A existat o economie autarhică autosuficientă a țărilor din sistemul socialist, cicluri pline de multe ( dar nu toată lumea!) industriile tehnologice.

Acum nu este cazul. Comunitatea Economică Eurasiatică este despre 7-8% din piata mondiala, deschiderea către mișcarea personalului, integrarea în lanțurile globale de diviziune a muncii și tehnologie.

În general, există „bune intenții” nobile și există evaluări sobre ale situației actuale. După cum au spus predecesorii inteligenți:

„Există o logică a intențiilor și o logică a circumstanțelor, iar logica circumstanțelor este mai puternică decât logica intențiilor” ((C) I.V. Stalin)

Microelectronica. Nouă tehnologie în dezvoltare rapidă

2.1 Perspective de dezvoltare a microelectronicii

Principalele eforturi ale dezvoltatorilor de circuite integrate vizează îmbunătățirea principiilor deja stabilite de creare a circuitelor integrate și îmbunătățirea caracteristicilor electrice și operaționale ale acestora. Se lucrează în principal în direcția creșterii vitezei circuitelor (reducerea energiei consumate sursă externă per comutarea dispozitivului logic) și gradul lor de integrare. Soluția acestor probleme este asociată cu îmbunătățirea tehnologiei de obținere a structurilor microelectronice de dimensiuni cât mai mici.

Dezvoltarea ulterioară a microelectronicii este asociată cu o abordare fundamental nouă, care face posibilă implementarea unei anumite funcții hardware fără utilizarea elementelor de bază standard, folosind diferite efecte fizice într-un corp solid. Această direcție se numește „microelectronică funcțională”. Fenomene optice (optoelectronica), interacțiunea electronilor cu undele acustice într-un corp solid (acustoelectronica), efecte în noile materiale magnetice (magnetoelectronica), neomogenități electrice în semiconductori omogene, fenomenul de emisie la rece în structurile filmului, fenomene ale naturii vii la nivelul nivel molecular (bionica, bioelectronica, electronica neuristor).

Microelectronica ne schimbă rapid viața de zi cu zi. Cu doar 10-15 ani în urmă, era greu de imaginat apariția multor dispozitive digitale moderne. Dintre nespecialiști, puțini au înțeles perspectivele și viteza de dezvoltare a inovațiilor tehnologice. Astăzi, camerele digitale au înlocuit camerele cu film, telefonia IP a înlocuit comunicațiile prin cablu, navigatorii au înlocuit hărțile rutiere, iar scrisorile și cărțile de hârtie au fost înlocuite cu cele electronice. Toate acestea au devenit posibile datorită dezvoltării microelectronicii și scăderii prețurilor la cipuri.

Progresul realizat astăzi în industria semiconductoarelor ne permite să explorăm tot mai multe noi domenii de aplicare. Cred că peste zece ani toată lumea va avea calculatoare personale vor apărea asistenți robotici personali care vor prelua majoritatea funcțiilor de rutină, iar în 20 de ani a realitate virtuală iar o persoană va putea intra în spațiul tridimensional.

În general, din punct de vedere al proceselor tehnice, microelectronica este apogeul înaltei tehnologii. Întreprinderile microelectronice sunt extrem de complexe, iar astăzi nicio companie nu este capabilă să ridice și să rezolve întregul strat de probleme cu care se confruntă microelectronica modernă. Prin urmare, în jurul producției se formează un întreg grup de companii de cercetare și producție, centre de cercetare și dezvoltare și laboratoare. Include companii implicate în dezvoltarea, sinteza și producerea de noi materiale, producători de echipamente de înaltă tehnologie, companii specializate în proiectarea de cipuri și analiști de înaltă calificare, specialiști în studiul compoziției și structurii materiei. Adică, clusterul de microelectronice este format din sute de companii de înaltă tehnologie de diferite profiluri.

În ultimii ani, microelectronica în Rusia s-a dezvoltat cu succes. Zona noastră este inclusă în programul de cercetare în proiectul Skolkovo informatică este numită unul dintre domeniile prioritare de înaltă tehnologie din Rusia

Acum formarea unui cluster microelectronic se realizează în Zelenograd practic de la zero. Zelenograd este leagănul înaltei tehnologii. Dar, în perioada dificilă de tranziție după prăbușirea țării, multe au fost dor de aici. Acum ceea ce numim în mod obișnuit microelectronica este, de fapt, nanoelectronica. Doar datorită investițiilor mari folosind instrumente de parteneriat public-privat și lucrărilor de modernizare direcționate din ultimii 5 ani, Micron a reușit să reducă decalajul tehnologic de la vârful microelectronicii mondiale la 2-3 generații tehnologice pentru care se implementează acum un proiect lansează producția la nivelul de 90 de nanometri.

Există microcircuite în lume și dimensiuni mai mici- până la 32 de nanometri, sunt utilizați pentru a produce microprocesoare și celule de memorie puternice. Dar nivelul topologic de 90 nm este cel mai solicitat în electronica auto și industrială, documente electronice, servicii bancare și carduri inteligente. Alături de topologia de 65 nm, acesta este cel mai utilizat standard de tehnologie din lume.

Odată cu transferul de tehnologie pentru producția de cipuri cu standarde topologice de 180-90 nm în Zelenograd, a început formarea unui ecosistem al unui cluster microelectronic modern. Acum lucrăm pentru a atrage cât mai mulți parteneri aici, în Rusia, la cooperare în diverse domenii. Potrivit statisticilor, crearea unui loc de muncă la o fabrică de microelectronice duce la apariția a 10-12 noi locuri de muncă pentru specialiști calificați din industriile conexe. De exemplu, testele analitice care s-au făcut în Germania au fost transferate la laboratorul MIET, producătorul francez AirLiquide construiește o stație de generare a gazelor în Zelenograd.

Dezvoltăm conexiuni cu centre de design din Rusia și din străinătate, iar pe viitor intenționăm să comandăm măști foto pentru litografie în Rusia (aceasta este o etapă cheie în producția microelectronică). De asemenea, se restabilesc legăturile cu știința - institutele academice își asumă cutare sau cutare cercetare, lucrează la noi materiale și modele. În special, lucrăm cu Institutul de Fizică și Tehnologie al Academiei Ruse de Științe, cu Institutul de Fizică a Semiconductorilor din Filiala Siberiană a Academiei Ruse de Științe, iar acum conectăm alte institute, deoarece sfera este mare si lat. Dezvoltarea microelectronicii ne permite să privim cu optimism viitorul tehnologiilor înalte rusești. Problema globală de astăzi este lipsa cererii interne pentru produsele industriei. Afacerile sunt afaceri, iar fără rambursarea proiectelor, industria semiconductoarelor, care necesită injecții financiare mari constante, nu se poate dezvolta.

Exemplul altor țări, istoria dezvoltării microelectronicii în regiuni precum China, Coreea de Sud, Germania, Franța – iar astăzi aceștia sunt principalii producători mondiali de semiconductori – arată că, în primul rând, cererea de produse microelectronice este formată de statul însuși. Inclusiv prin introducerea diferitelor standarde. De exemplu, guvernul ar putea cere producătorilor să plaseze cipuri anti-contrafacere pe toate produsele farmaceutice, produse alcoolice, trimiteri poştale. Acum, la nivel de stat, există un proces de tranziție la pașapoarte electronice și documente de viză, informatizare și un universal card electronic, e-guvernare. Toate aceste inovații se bazează pe cipuri care stochează informații criptate și asigură securitatea națională. La urma urmei, un cip produs de un partener străin și care include componente de la o serie de furnizori diferiți nu poate garanta în cele din urmă protecție completă împotriva accesului neautorizat și securitatea completă a cheilor. Prin urmare, guvernul are puterea de a reglementa utilizarea microcircuitelor interne în implementarea proiectelor inovatoare.

Poveștile de succes ale industriei de microelectronice din Asia de Sud-Est și Europa se bazează pe sprijin global semnificativ din partea guvernelor naționale în ceea ce privește vama, reglementarea tarifelor și serviciul de garanție. Microelectronica formează active care rămân în țară și reprezintă bogăția sa intelectuală.

film de calcul microelectronică

Analiza dezvoltării roboticii

Tehnologia informatiei si electronica

În prezent, electronice radio și tehnologia de informație continuă să se dezvolte activ. Se fac cercetări biologice feedback sau controlând electronicele cu gânduri...

Studiul principiilor de construcție și modalități de îmbunătățire a sistemelor de radionavigație

Studiul SRNS (cum ar fi NAVSTAR și GLONASS) conduce la concluzia că utilizarea lui în scopuri de navigație este deosebit de eficientă. Motivul principal pentru aceasta este aplicarea în acest sistem a conceptelor care se află în fruntea dezvoltării științei și tehnologiei...

Microelectronica este o continuare a dezvoltării electronicii semiconductoare, care a început la 7 mai 1895, când proprietățile semiconductoare ale unui corp solid au fost folosite de A.S. Popov pentru a înregistra undele electromagnetice...

Microelectronica. Nouă tehnologie în dezvoltare rapidă

Principala tendință în dezvoltarea microelectronicii este creșterea gradului de integrare a microcircuitelor. Conform celebrei predicții făcute în 1965 și cunoscută de atunci ca legea lui Moore...

Marin sisteme prin satelit, folosit în GMDSS și radionavigație. Rolul lor în asigurarea siguranței navigației maritime

În prezent, pe baza sistemului GLONASS, este planificată crearea unui Sistem Global Unificat de Suport Coordonat-Temporal (EU CTS). Pe langa sistemul prin satelit...

Materiale de bază ale microelectronicii utilizate în procesul de dezvoltare a acesteia

Tehnologia microelectronică modernă se bazează pe două principii: formarea secvențială a straturilor subțiri sau a peliculelor în anumite condiții și crearea de modele topologice folosind microlitografie...

Perspective de dezvoltare tehnologii mobileîn Ucraina

În mod obișnuit, mulți dintre noi folosesc conexiuni la internet de mare viteză în propria noastră casă, birou sau chiar la internet cafe local. Cu toate acestea, aceste conexiuni nu sunt disponibile pe parcurs...

Perspective pentru dezvoltarea sistemelor de telecomunicații în Rusia

Televiziunea rusă standard a fost demult depășită. Emite în standardul Secam și oferă 25 de cadre pe secundă cu scanare de imagini întrețesute. Numărul de puncte în acest format este 720×576...

Tranzistoare cu efect de câmp și aplicațiile acestora

Tranzistor cu efect de câmp organic emițător de lumină. Invenția se referă la domeniul opticii, în special la nanostructurile electroluminiscente...

Antenă cu matrice de fază dreptunghiulară cu o rețea dreptunghiulară de ghiduri de undă dreptunghiulare

Cele mai importante direcții pentru dezvoltarea ulterioară a teoriei și tehnologiei rețelelor de fază includ: 1) introducerea pe scară largă a rețelelor de fază cu un număr mare de elemente în dispozitivele de inginerie radio, dezvoltarea de noi tipuri de elemente...

Dezvoltarea unei rețele de transmisie a datelor pentru RUT Nura din regiunea Karaganda pe baza creării RRL digitale

Autostrăzi digitizate, pe baza cărora sunt construite rețele moderne transmisia de informații trebuie să fie conform standardului SDH (Synchronous Digital Hierarchy este o ierarhie discretă sincronă)...

Calculul traductoarelor de măsurare. Dioda semiconductoare

Defalcarea undelor de ionizare de impact și generarea de impulsuri de bandă ultralargă și de frecvență ultra-înaltă în picosecunde în diode de deriva pe bază de GaAs cu recuperare bruscă: confirmat experimental pentru prima dată...

Giroscoape laser moderne

Astăzi, au fost create sisteme giroscopice destul de precise care satisfac o gamă largă de consumatori. Reducerea fondurilor alocate complexului militar-industrial în bugetele principalelor țări ale lumii...

Convertor fotoelectric

Pret mare instalațiile este determinată de costul ridicat al modulelor solare. Producția de celule solare de siliciu monocristalin necesită atât de multă energie și muncă...

În a doua jumătate a secolului XX, dezvoltarea electronicii semiconductoare, și în primul rând a microelectronicii, a dus la o schimbare calitativă în aproape întreaga economie mondială bazată pe noile tehnologii informaționale. Și dacă te uiți astăzi la țările așa-numitului „miliard de aur”, bunăstarea lor economică se bazează, în primul rând, pe tehnologii de înaltă tehnologie, pe o economie construită pe tehnologie înaltă. Iar primul loc printre ele este ocupat de tehnologia informației și electronica semiconductoare. De aceea a fost aleasă această temă pentru prima noastră întâlnire.

Electronica este cel mai dinamic sector economic din lume. Rata sa medie anuală de creștere este de peste 7% pe an. Industriile legate de electronice, industriile care folosesc produse electronice, produc produse în valoare de 15 trilioane de dolari.

Care sunt beneficiile investiției în electronice? 1 USD aduce 100 USD în produsul final. Nivelul de profitabilitate al industriei electronice este de 40%. Perioada medie globală de rambursare a investițiilor în electronice este de 2-3 ani. Rata de creștere este de trei ori mai mare decât rata de creștere a PIB-ului. Unul locul de muncaîn electronică dă patru în alte industrii. Un kilogram de produse microelectronice este echivalent ca cost cu 110 tone de petrol. Acesta este un kilogram de produse cu componente electronice, iar dacă luați componente electronice, cum ar fi, de exemplu, o heterostructură laser, atunci un gram este echivalent ca cost cu 10 tone de ulei.

Iată câteva cifre care caracterizează piața globală a industriei electronice:

Materiale pentru producția de semiconductori - 20 miliarde USD;

Echipamente de fabricare a semiconductorilor - 30 miliarde USD;

Componente semiconductoare - 205 miliarde USD;

Echipamente electronice - mai mult de un trilion de dolari;

Industrii legate de electronice - 15 trilioane de dolari

65% din produsul național brut al Statelor Unite ale Americii este determinat de industria electronică. Astăzi, în SUA și Canada, producția de echipamente electronice pe cap de locuitor valorează 1260 de dolari, iar în Rusia - 14 dolari. piata ruseasca componente electronice nu depășește 2 miliarde de dolari. Partea principală este semiconductoare. Cu sprijinul activ al guvernului, electronicele rusești ar putea crește. Cheia acestui lucru poate fi segmentul de piață de calculatoare în curs de dezvoltare și piața echipamentelor de telecomunicații. Modernizarea rețelelor de telecomunicații prin cablu din Rusia este de așteptat să necesite până la 35 de miliarde de dolari în următorii 10 ani. Potențialul pieței de electronice industriale este estimat la zeci de miliarde de dolari în viitorul apropiat. Cererea totală a întreprinderilor complexului de arme nucleare pentru 2004 este de aproximativ 120 de mii de unități pentru dispozitive semiconductoare, aproximativ 80 de mii de unități pentru circuite integrate. Echipamentele pentru căile ferate rusești vor necesita cel puțin 20 de milioane de produse electronice semiconductoare. Instituțiile medicale au mare nevoie de elemente semiconductoare. Situația geopolitică și internă a Rusiei face deosebit de importantă utilizarea sistemelor electronice moderne în rezolvarea problemelor agențiilor de securitate ruse, agenției spațiale și agenției de arme convenționale. Inutil să spun că există sectoare critice în care utilizarea electronicelor străine este inacceptabilă. Aceasta este în primul rând apărare.

Valoarea finanțării pentru activitatea de cercetare și dezvoltare în comparație între Statele Unite ale Americii și Rusia diferă de zeci, dacă nu de sute de ori.

Adesea spunem că piețele electronice sunt împărțite și împărțite pentru totdeauna și că Rusia nu va putea niciodată să intre pe piața mondială de electronice. Piața mondială a fost întotdeauna divizată, așa că nu sunt înclinat să susțin aceste evaluări pesimiste. Să ne amintim că la începutul anilor '70, Statele Unite ale Americii erau principalul producător de componente electronice semiconductoare. Și la începutul anilor 80, existau practic doi producători principali de componente electronice semiconductoare - Statele Unite ale Americii și Japonia, iar apoi a apărut un al treilea segment - țările din Asia de Sud-Est și un al patrulea - Europa.

Merită să acordați atenție Chinei. Dacă în 2002 volumul producției de componente semiconductoare se ridica la 15 miliarde de dolari, atunci până în 2010 va crește la 23,4 miliarde de dolari. Volumul total al produselor electronice ar trebui să crească până la 242 de miliarde de dolari, ceea ce ar reprezenta aproape 10% din produsul național brut.

Ar merita să acordați atenție planurilor pentru construirea de noi fabrici de microelectronice în lume în următorii cinci ani. În total, peste 30 de noi întreprinderi sunt planificate să fie create în întreaga lume, dintre care 13 vor fi construite în China.

În ciuda potențialului uriaș de personal științific, industria rusă de electronice semiconductoare se află la nivelul mijlocului anilor '80 ai secolului trecut. Mijloace tehnice în curs de implementare sisteme informatice Sunt achiziționate în principal din străinătate, adică se bazează pe electronice importate. În loc să investească în creșterea propriei industrii electronice, Rusia investește miliarde de dolari în dezvoltarea tehnologiilor electronice înalte în alte țări.

Industria microelectronică modernă este foarte scumpă. O întreprindere care produce produse pe un substrat de 300 mm costă două miliarde și jumătate de dolari. Dar perioada de rambursare este de șase până la șapte ani. Astăzi, aceste întreprinderi sunt baza pentru dezvoltarea electronicii semiconductoare. Prin urmare, ieșirea Rusiei din actuala capcană dramatică a materiilor prime poate avea loc doar prin achiziționarea celei mai moderne producții de semiconductori de până acum.

Dacă mergem pas cu pas și spunem că astăzi suntem tehnologic, în general, la nivelul mijlocului anilor optzeci și trebuie mai întâi să reducem decalajul, atunci ne condamnăm la un decalaj total. Nu este nevoie să ne convingeți că, fără componente electronice semiconductoare, Rusia nu numai că nu poate fi o putere modernă, dar nu poate dezvolta deloc tehnologii de înaltă tehnologie.

Este recomandabil să se elaboreze propuneri care să stabilească protecționismul sănătos în achiziția atât a componentelor importate, cât și a produselor finite, cu accent pe substituția maximă a importurilor, similar modului în care aceasta este implementată în China, Coreea de Sud și Japonia. Pentru a realiza acest lucru, legile care reglementează sferele fiscale și vamale, activitatea economică externă și procedurile trebuie modificate. achiziții publiceși condițiile de acces al produselor finite pe piață. Este necesar să se stimuleze, prin acordarea garanțiilor de stat, realizarea de producții mixte de înaltă tehnologie cu parteneri străini pe bază de paritate, astfel încât aceste producții nu numai să satisfacă nevoile industriei autohtone, ci să funcționeze și pentru export. S-a decis, de asemenea, contactarea Consiliului de Securitate cu o propunere de pregătire a unui program pentru tranziția treptată a industriei de apărare la baza de elemente interne.

Cele mai importante domenii ale electronicii cuantice sunt crearea de lasere și masere. Dispozitivele pentru măsurarea precisă a distanțelor (telemetrul), standardele de frecvență cuantică, giroscoapele cuantice, sistemele optice de comunicații multicanal, comunicațiile în spațiul profund și radioastronomia sunt construite pe baza dispozitivelor electronice cuantice. Efectul energetic al radiației laser concentrate asupra materiei este utilizat în tehnologia industrială. Laserele au diverse aplicații în biologie și medicină.

Electronica este în curs de dezvoltare intensă; se caracterizează prin apariţia de noi zone şi crearea de noi direcţii în zonele existente.

Una dintre principalele probleme cu care se confruntă electronicele este legată de cerința de a crește cantitatea de informații procesate de sistemele electronice de calcul și de control, reducând în același timp dimensiunea și consumul de energie. Această problemă este rezolvată prin:

Crearea de circuite integrate semiconductoare care asigură timpi de comutare de până la 10 -11 secunde;

Creșterea gradului de integrare pe un cip la un milion de tranzistori cu dimensiunea de 1-2 microni;

Utilizează în circuite integrate Dispozitive optice de comunicații și convertoare optoelectronice (vezi Optoelectronica), supraconductori;

Dezvoltarea dispozitivelor de stocare cu o capacitate de câțiva megabiți pe un cip; aplicații ale comutării laserului și fasciculului de electroni;

Extensii funcţionalitate circuite integrate (de exemplu, tranziția de la un microprocesor la un microcomputer pe un singur cip);

Trecerea de la tehnologia de circuit integrat bidimensional (planar) la tridimensional (volumeric) și utilizarea unei combinații de diferite proprietăți ale unui solid într-un singur dispozitiv;

Dezvoltarea și implementarea principiilor și mijloacelor televiziunii stereoscopice, care este mai informativă decât televiziunea convențională;

Crearea de dispozitive electronice care funcționează în domeniul undelor milimetrice și submilimetrice pentru sisteme de transmisie a informațiilor în bandă largă (mai eficiente), precum și dispozitive pentru linii de comunicații optice;

Dezvoltarea de dispozitive cu microunde puternice și de înaltă eficiență și lasere pentru impactul energetic asupra materiei și transferul de energie direcționat (de exemplu, din spațiu).

Una dintre tendințele în dezvoltarea electronicii este pătrunderea metodelor și mijloacelor sale în biologie (pentru studierea celulelor și structurii unui organism viu și influențarea acesteia) și în medicină (pentru diagnosticare, terapie, chirurgie). Pe măsură ce electronica se dezvoltă și tehnologia de producere a dispozitivelor electronice se îmbunătățește, domeniile de utilizare ale realizărilor electronice în toate sferele vieții și activităților oamenilor se extind, iar rolul electronicii în accelerarea progresului științific și tehnologic este în creștere.

Referințe

1. Bobrovnikov L.Z. Electronică: manual pentru universități. Ed. a 5-a, revizuită. si suplimentare – Sankt Petersburg: Peter, 2004 – 560 p.

2. Materiale radio, componente radio și electronice: Manual / K.S. Petrov. – Sankt Petersburg: Peter, 2004 – 522 p.

3. Sisteme și rețele de telecomunicații. B.I Kruk, V.P. Shuvalov, T 1,2. Manual pentru universități; Linia fierbinte– Telecom, 2004

4. Medvedev A.M. Asamblare si instalare dispozitive electronice. Moscova: Tehnosfera, 2007 – 256 p.

5. V. Stolings „Linii și rețele de comunicare fără fir” Moscova, Editura Williams, 2003

6. Lachin V.I., Savelov N.S. Electronice. Ed. a VI-a, revizuită, completată. si corectat. - Rostov-pe-Don: „Phoenix”, 2007. – 710 p.

7. Shapkin V.I. Radio: descoperiri și invenții. Ştiinţă. Tehnică. Societate / V.I.Shapkin. M.: DMK PRESS, 2005 – 190 p.

8. Medvedev A.M. Tehnologia de producție plăci de circuite imprimate. Moscova: Tehnosfera, 2005 – 183 p.

9. Zinoviev A.L. Introducere în specialitatea inginer radio: un ghid practic pentru specialitățile de inginerie radio din universități / A.L. Zinoviev, L.I. Filipov. a 2-a ed. refăcut si suplimentare M.: facultate, 1989 – 207 p.

10. Grachev N.N. Psihologia muncii de inginerie: manual de instruire/ N.N. Grachev. M.: Liceu, 1998.

La conferința din iunie SEMICON Rusia 2013, dedicată pieței de microelectronice și desfășurată la Zelenograd, jucători cheie pe această piață, inclusiv reprezentanți ai agențiilor guvernamentale, științei, industriei și afacerilor inovatoare, au discutat despre problemele stringente cu care se confruntă industria și modalitățile de rezolvare a acestora.

Noul program de stat

Pavel Kutsko, director adjunct al Departamentului Industriei Electronice al Ministerului Industriei și Comerțului al Federației Ruse, a prezentat un nou program de dezvoltare a industriei radio-electronice (REI) pentru 2013-2025, al cărui scop este creșterea competitivitatea industriei prin crearea de infrastructură pentru dezvoltarea zonelor prioritare, integrarea pe piața internațională și realizarea potențialului inovator.

El a declarat optimist că, după o lungă criză, microelectronica rusă este din nou revigorată, facilitată de tendințele cheie care afectează industria: creșterea dinamică a produselor electronice, ratele mari de creștere a electronicelor radio în structura economiei țării, creșterea prețurilor la producție, care poate deveni o sursă de locuri de muncă cu cea mai mare productivitate a muncii. În același timp, segmentul de microelectronică determină eficiența altor industrii și soluționarea problemelor sociale.

Programul de stat pentru dezvoltarea producției de energie electronică are trei etape. În prima etapă (2013-2015), este planificată crearea condițiilor pentru dezvoltarea industriei; în al doilea (2016-2020) - începe asistența activă în lansarea de noi proiecte; în al treilea (2021–2025), se face o tranziție către susținerea creșterii producției. Implementarea tuturor celor trei etape presupune coordonarea cu centrele naționale de dezvoltare a inovației: Skolkovo, Rusnano, VEB.

Programul include tendințe precum o reducere consistentă a finanțării guvernamentale, o creștere a investițiilor private, punerea în aplicare a politicii de cluster, un accent pe întreprinderile mici și mijlocii și crearea unui mediu competitiv. Strategia de dezvoltare a industriei, care, potrivit lui Pavel Kutsko, este aprobată de guvern, ia în considerare tendințele microelectronicii globale și condițiile din Rusia, potenţial intelectual.

Bugetul total pentru finanțarea programului de stat de activitate economică electronică pentru anii 2013-25. se va ridica la 517 miliarde de ruble. (fără industria de apărare), 178 de miliarde de ruble sunt alocate de la bugetul federal. În segmentul microelectronică, este planificată reducerea finanțării guvernamentale de la 19 miliarde de ruble. în 2013 la 11 miliarde de ruble. în 2025. În același timp, volumul producției de microelectronice este de așteptat să crească datorită investițiilor private de la 30 de miliarde de ruble. anul viitor până la 45 de miliarde de ruble. în 2025.

Nikolai Lisai, director de dezvoltare a afacerilor la Angstrem, consideră că „industria microelectronică este o industrie foarte sensibilă, strâns legată de interesele statului - politică, strategie, programe relevante, care este în general importantă pentru dezvoltarea Rusiei”. De aceea, programul de stat prezentat și tema strategiei de dezvoltare ridicată în discursul reprezentantului Ministerului Industriei și Comerțului joacă un rol atât de important. Potrivit lui, „aceasta este o problemă foarte presantă, deoarece fără un plan și o strategie clare, nu este clar cum și unde să se mute”.

Potrivit Frost & Sullivan, piața globală a semiconductorilor a fost în valoare de 320,4 miliarde USD anul trecut. Potrivit unui raport IHS iSuppli, piața globală a semiconductoarelor a scăzut cu 2,3%, până la 303 miliarde USD în 2012, din cauza condițiilor economice instabile din unele regiuni rezultat al slăbirii cererii consumatorilor pentru electronice. Potrivit analiștilor, situația se va stabiliza în acest an; Volumul acestei piețe este de așteptat să crească la 322 miliarde USD, o creștere de 6,4%.

„Astăzi, industria electronică globală a ajuns aproape de partea de jos a unei recesiuni de trei ani. Ținând cont de natura ciclică a industriei de aproximativ cinci până la opt ani, putem spune cu un anumit grad de încredere că următorii doi ani vor fi cei mai favorabili pentru începutul revigorării acesteia în Rusia”, a declarat Ankit Shukla, director. a practicii de cercetare tehnologică de la Frost & Sullivan.

Piaţă

Nikolai Lisai crede că absența acces deschis statisticile privind ritmul de dezvoltare a pieței interne de microelectronice este una dintre problemele care are un impact negativ asupra dezvoltării acesteia. Încă din vremurile URSS, acesta rămâne, în opinia sa, închis: este destul de dificil să obțineți informații fiabile despre ea, să aflați despre produsele fabricate etc. Nu toate companiile publică date despre activitățile lor, limitându-se la cuvinte generale, în timp ce pe piața occidentală există multe publicații deschise pe această temă. „Pentru mine, a înțelege ce este piața rusă de fiecare dată este un chin pur. Așadar, în timp ce mă aflas la Moscova, am reușit să găsesc câteva date oficiale pe această temă doar pe internet în CIA World Factbook (The World Factbook - o carte în stil almanah despre țările lumii publicată anual de Agenția Centrală de Informații din SUA) , dar la noi acest lucru s-a dovedit imposibil”, a explicat el.

Majoritatea participanților la forum sunt încrezători că problema cheie care împiedică dezvoltarea microelectronicii interne este piața internă îngustă a țării, care, în plus, a fost ocupată de zeci de ani de giganții electronici străini, care nu sunt deloc ușor de înlocuit.

„Fără acces pe piața externă, va fi dificil de rezolvat problemele de atragere a capitalului privat. Ministerul Industriei și Comerțului și guvernul Federației Ruse lucrează în aceste domenii”, a spus Pavel Kutsko.

Alain Astier, vicepreședintele STMicroelectronics, consideră că piața din Rusia este prea mică, dar există potențial pentru dezvoltarea acesteia, care este greu de realizat, deoarece Rusia nu are o strategie generală de implementare a soluțiilor inovatoare. Acesta este un factor limitativ pentru dezvoltarea microelectronicii.

Nikolai Lisai este de acord cu colegii săi că microelectronica țării ar trebui să intre pe piețele mondiale, deoarece cea internă este mică. Iar principalul lucru aici este să găsim o nișă, să asigurăm calitatea, ritmul livrărilor de produse etc. „Dar suntem foarte departe de a înțelege cum să pătrundem pe piețele mondiale și cum funcționează ele”, crede el, „cum să prezentăm un brand, garantarea calității, livrările la timp etc. nu este o sarcină ușoară. Acesta este unul dintre domeniile pentru microelectronica renascentă a Rusiei care trebuie stăpânită.”

Alain Astier consideră că piața din Rusia este nu numai foarte mică, ci și puternic ocupată de furnizorii de componente străine care sunt prezenți aici de zeci de ani.

Nikolai Shelepin, designer general adjunct al Mikron și NIIME, este încrezător că producătorul autohton de componente electronice (EC) se va confrunta cu o concurență dură atunci când încearcă să intre pe această piață mică. De exemplu, atunci când furnizăm componente electronice de transport către metrou, „ne confruntăm cu o concurență acerbă și nu întotdeauna corectă”. El consideră că industria trebuie mai întâi să facă componentele electronice interne competitive prin reducerea costurilor lor de producție (ținând cont de faptul că prețurile pentru plachetele de siliciu sunt aceleași în întreaga lume) și să îmbunătățească caracteristici tehnice EC - să folosească potenţialul intelectual al specialiştilor.

Participanții la forum au remarcat că investițiile în Rusia sunt prea mici. Și Nikolai Shelepin a vorbit mai dur: „În ce condiții vrem să ne dezvoltăm piața? Toate companiile vor să coopereze cu noi, dar... pentru banii noștri. Nu vedem nicio investiție străină în electronicele noastre.”

În opinia sa, aici poate fi citat un singur precedent: cu foarte mult timp în urmă, Philips a construit o fabrică la Voronezh pentru producția de tuburi de imagine și televizoare și apoi a plecat de acolo, deoarece afacerile în țară nu au avut loc.

Segmente prioritare

Ministerul Industriei și Comerțului consideră că la implementarea programului de stat de dezvoltare a electronicii electronice va fi necesar să se concentreze pe segmente prioritare: sisteme eficiente energetic, industria auto, medicină, securitate și electronică industrială. Întreprinderile rusești din aceste segmente au un stoc de tehnologie, producție și potențial intelectual, crede domnul Kutsko. Producția de componente electronice cheie (EC) este planificată.

Potrivit Frost & Sullivan, în următorii trei ani, produsele pieței de microelectronice din Rusia vor fi cele mai căutate în industria aerospațială și de apărare, precum și în telecomunicații și transport.

Alain Astier a remarcat că fiecare regiune are propriile sale caracteristici și, deși „Rusia este o țară foarte bogată cu o populație bogată, astfel de probleme nu au fost rezolvate. precum transportul, securitatea, medicina”, unde produsele de microelectronică sunt utilizate în mod activ.

Nikolai Shelepin este de acord cu el: la noi, din punct de vedere al electronicii, aceste segmente sunt prioritare. Dacă există programe de stat end-to-end pentru crearea de echipamente, acestea ar putea deveni „un motor puternic pentru dezvoltarea electronicii rusești, la care visăm”. Astfel, microcircuitele străine cu protecție criptografică nu ar trebui să concureze cu cele interne, inclusiv în legătură cu aderarea la OMC. „Dar Rusia are nevoie și de componente pentru spațiu, care sunt complexe și nu oferă comenzi în cantități mari pentru a umple întreprinderile”, a adăugat el și și-a exprimat încrederea că „dacă ajungem din urmă, nu vom ajunge niciodată din urmă. Trebuie să dezvoltăm acele domenii în care avem competențe și în care putem concura cu lumea în ceea ce privește tehnologia de dezvoltare.”

În același timp, atunci când se dezvoltă o nouă nișă, apar probleme neașteptate, a căror rezolvare necesită profesionalism și inteligență. Astfel, atunci când proiectul UEC (carte electronică universală) a fost lansat la Micron, s-a crezut că ar trebui să fie proiectat pentru uz casnic. sistem de plată. Dar Sberbank a insistat asupra necesității ca UEC să respecte standardele internaționale. Pe atunci, specialiștii autohtoni nu aveau competență în acest domeniu, dar datorită inteligenței lor au reușit să înțeleagă problema și să rezolve această problemă în doi ani: deja în 2012 au fost obținute carduri internaționale de master și certificate de securitate. „Noi (Mikron) suntem pe locul opt pe lista producătorilor internaționali certificați”, a remarcat Nikolai Shelepin cu satisfacție.

Pavel Kutsko consideră că statul ar trebui să sprijine aceste domenii: microelectronica autohtonă ar trebui să le înlocuiască pe cele străine în acele industrii în care este necesar și permis prin acordurile cu OMC. Astfel, crearea bazelor de date cu componente microelectronice pentru documente spațiale, pașapoarte și vize și scopuri speciale trebuie realizată prin finanțare guvernamentală. Potrivit acestuia, în ultimul an s-a depus multă muncă în stabilirea stării microelectronicii autohtone, în special în stabilirea preferințelor pentru furnizarea de produse.

Sprijin de stat

Pavel Kutsko a spus că datorită sprijinului statului, care va scădea, a fost posibilă rezolvarea unor probleme importante care au permis industriei să avanseze: au păstrat structura întreprinderilor, au creat baza dezvoltării producției de microelectronice și au format structura centre de proiectare capabile să lucreze cu echipamente moderne. „În ultimii ani am făcut un salt în microelectronică. În primul rând, succesele sunt asociate cu întreprinderile din Zelenograd. Cercetarea și dezvoltarea sunt finanțate la niveluri nemaivăzute până acum”, a spus el.

Nikolai Shelepin a confirmat că în ultimii trei ani au fost făcuți pași concreti în ceea ce privește finanțarea de către stat a industriei. În opinia sa, în programul de stat prezentat pentru dezvoltarea producției electronice și electronice, un semn bun este restrângerea de către guvern a programului de sprijin direct pentru întreprinderile din industrie: doar întreprinderile cu proiecte reale de investiții care le permit să intre pe piață. cu produse reale vor fi finantate.

La implementarea proiectelor guvernamentale, sprijinul acestora din partea statului este absolut necesar. „De exemplu, când am dezvoltat o nouă generație de microcircuite interne pentru pașapoarte și documente de viză”, a explicat el, „nu existau bani (15 milioane de ruble) pentru testarea lor interdepartamentală la Ministerul Telecomunicațiilor și Comunicațiilor de masă. A fost nevoie de mult efort pentru a le realiza și pe cheltuiala dezvoltatorilor - Mikron și Angstrem.”

Nikolai Lisai și-a exprimat îndoiala că industria necesită deloc sprijinul statului, citând date de la compania de consultanță McKinsey privind un studiu privind sprijinul de stat în China, Israel, Taiwan și Statele Unite, care se presupune că este practic absent acolo. Cât despre susținerea inovației în țara noastră prin reducerea taxelor, în țările occidentale povara fiscală este mult mai mare, a amintit el.

Alain Astier are o viziune diferită: toate țările importante - dezvoltate sau în curs de dezvoltare - se angajează să susțină industria semiconductoarelor, considerând-o ca un motor cheie al inovației și progresului social. Astfel, guvernele Franței, Germaniei și altora susțin inițiative în domeniul microelectronicei dacă acestea au ca scop rezolvarea problemelor din țară. Această tendință va continua pe termen scurt și mediu. Potrivit acestuia, în prezent 90% dintre soluțiile inovatoare se bazează pe microelectronică.

Potrivit unui studiu Frost & Sullivan bazat pe un sondaj (realizat în aprilie - mai a acestui an în rândul a aproximativ o sută de experți și manageri de top ai companiilor rusești și străine), 92% dintre respondenți consideră că măsurile luate astăzi de guvern pentru a sprijini competitivitatea microelectronicii ruse sunt insuficiente.

Heinz Kundert, președintele SEMI Europe, este, de asemenea, încrezător că sprijinul guvernului pentru o industrie precum microelectronica joacă un rol important în toate țările, de exemplu în China, SUA și Japonia.

El a spus că în luna mai Comisia Europeană a luat inițiativa de a investi circa 100 de miliarde de euro în următorii șapte ani în micro- și nanoelectronica europeană, pentru a crește ponderea țărilor europene pe piața mondială în această industrie de la 10 la 20% până în 2020.. Pentru a atinge acest obiectiv, trebuie create noi tehnologii. Opt mari firme au susținut această inițiativă. Aproximativ 10 miliarde de euro din surse private, regionale, naționale și din Uniunea Europeană vor fi alocate pentru cercetare și dezvoltare, inclusiv 5 miliarde de euro prin parteneriate public-privat.

Pentru comparație: volumul pieței interne de microelectronice este mai mic de 1%.

Potrivit domnului Kündert, guvernul rus, ca și Uniunea Europeană, poate oferi sprijin de stat propriei industrie pentru a crește semnificativ ponderea țării pe piața globală de microelectronică.

Clustere

Nikolay Shelepin crede că evoluțiile companiile rusești competitiv, dar foarte puțini ajung la producție și pe piață. În plus, elemente importante ale lanțului de producție electronică (de exemplu, CAD, echipamente și materii prime, asamblare electronică etc.) lipsesc sau sunt subdezvoltate în Rusia. Toate aceste probleme presante ale industriei autohtone pot fi rezolvate eficient cu ajutorul politicii de cluster integrate program nou dezvoltarea REP.

El este încrezător că astăzi nici o singură companie nu este capabilă să rezolve izolat întregul strat de probleme ale microelectronicii moderne. Pentru dezvoltare și concurență de succes este necesară consolidarea resurselor multor organizații unite într-un cluster pentru a construi un lanț complet de la dezvoltare la producție, identificarea și eliminarea golurilor din lanțul de producție.

Potrivit acestuia, Zelenograd este de facto un astfel de cluster, care include 150 de companii, cu un centru „ancoră” format din două companii, Mikron și Angstrem. Școala de dezvoltatori de software, designeri de circuite, designeri creați la Micron în acest timp, precum și producția proprie, i-ar permite să răspundă rapid noilor cerințe ale agențiilor guvernamentale.

Crearea clusterelor de inovare este prevăzută de programul de stat pentru dezvoltarea producției de energie electronică. Potrivit lui Pavel Kutsko, se ia în considerare problema creării a 20 de astfel de grupuri. Cu toate acestea, atunci când se creează clustere, consideră Nikolai Shelepin, este necesar să se ofere o serie de măsuri de reglementare a pieței și sprijin de stat urmând exemplul parcurilor tehnologice globale: dezvoltarea infrastructurii (telecomunicații, locuințe, educație etc.), bani de credit ieftin, libertăți economice și administrative, politica de integrare a întreprinderilor cluster cu firma ancoră.

La forum au fost prezentate rezultatele realizărilor individuale, care demonstrează că, cu o politică investițională adecvată a statului, microelectronica rusă a început să iasă dintr-o criză prelungită. În același timp, se are impresia că creșterea volumelor de producție comunitară, ritmul de redresare din criză și intervalul de timp pentru resuscitarea industriei autohtone nu pot fi considerate deloc acceptabile pentru o țară precum Rusia, în comparație cu indicatori similari ai concurenților străini care nu intenționează să investească deloc în industria noastră, cu atât mai puțin renunță la pozițiile lor atât pe piața proprie, cât și pe cea rusă de microelectronică.