Кто в России производит процессоры, платы и микрочипы. Есть надежда?

Гиганты вроде Intel или TSMC обычно представляются нам, когда речь идет о производстве процессоров и микрочипов. Эта отрасль долгое время оставалась в тени в России, развиваясь в основном для специальных, часто оборонных, потребностей. Сегодня снова и снова обсуждается, и многих интересует, есть ли российские производители «мозгов» для электроники.

Да, такие компании сотрудничают, например, Байкал Электроникс с процессорами Байкал или МЦСТ с линейкой Эльбрус. Есть и другие компании, которые производят микросхемы для различных целей, их товары используются в серверах, системах хранения данных, промышленном оборудовании и телевизорах. Это реальные чипы, которые можно купить.

Но важно понимать, что создание современных микрочипов — это чрезвычайно сложная задача, требующая чрезвычайно дорогого оборудования, уникальных материалов и команды мирового уровня. Пока наши технологии в массовом сегменте отстают от передового края на несколько лет, основная надежда сейчас — на постепенное импортозамещение в госсекторе и промышленности, где не всегда необходим самый последний нанометровый техпроцесс.

Есть ли надежда? Конечно, есть, и она подкреплена конкретными разработками. Другой вопрос заключается в том, что путь будет долгим и сложным. Успех зависит от постоянной государственной поддержки, инвестиций и, что особенно важно, спроса крупного бизнеса. Если эти факторы сойдутся, у российской микроэлектроники есть шанс занять устойчивую нишу на рынке.

🏭 АО «ПКК Миландр», Зеленоград

Компания была основана еще в 1993 году и является одной из самых надежных производителей интегральных микросхем в России.

Предприятие занимается разработкой и производством микропроцессоров (8-, 16- и 32-разрядных), микроконтроллеров, микросхем управления питанием, интерфейсных микросхем, микросхем памяти (ОЗУ и ПЗУ), преобразователей и промышленных модулей.

На предприятии работает около 650 человек, а его производственные мощности занимают более 8000 квадратных метров.

Предприятие Миландер выпускает около 500 000 микросхем в год и производит весь производственный цикл микросхем и электроники, включая проектирование, тестирование и контроль качества в соответствии с ГОСТ ISO 9001-2011. У компании более 200 моделей изделий.

Все высокоточное производство производилось на заводах за границей, в основном на заводах TSMC.

🏭 АО «МЦСТ», Москва

Предприятие основано на ТОО «Московский центр SPARC-технологий», которое было создано из числа сотрудников, работавших в проекте «Эльбрус-3». Инженеры и разработчики, занимавшиеся разработкой персональных компьютеров в СССР, основали предприятие по разработке универсальных процессоров.

Архитектура микропроцессоров, проектирование компьютерных модулей, высокоэффективные оптимизирующие компиляторы, двоичные компиляторы и проектирование компьютеров — все это области деятельности MCST.

Развитие возможностей операционных систем с интерфейсом Unix (POSIX) является отдельным направлением деятельности.

Микропроцессоры архитектуры Эльбрус (E2K) и SPARC являются основными продуктами, которые выпускаются.

Предприятие не имеет полного цикла производства процессоров, поэтому оно ранее заказало литые работы на заводе TSMC в Тайване. В настоящее время отгрузки импортных деталей прекращены, а выпуск некоторых устройств поставлен на паузу.

Хотя в России пока нет массового производства мощных процессоров и микрочипов, как у Intel или TSMC, они активно работают над этим вопросом. Например, компании «Байкал Электроникс» и «Микран» уже производят простые чипы и отечественные платы, а также разрабатывают собственные процессоры. Проблемы остаются: у нас нет передового опыта и оборудования, а качество все еще уступает западному. Однако с увеличением государственной поддержки и созданием научных учреждений есть реальная вероятность того, что Россия в ближайшие годы сможет производить больше электронных компонентов и стать немного менее зависимой от импорта.

🏭 АО «Микрон», Зеленоград

Одним из старейших предприятий отрасли является НИИ молекулярной электроники (НИИМЭ), который работает с 1964 года.

Создание интегральных микросхем, схем для носителей информации, устройств идентификации и платежных терминалов являются основными направлениями деятельности предприятия.

Компания входит в состав госкорпорации «Ростех», имеет представительства в Китае и Тайване, а также напрямую работает со сборочным заводом в Шеньчжене.

С 2018 года Микрон планировал открыть новые линии для выпуска чипов по 65 нм техпроцессу, но не смог найти инвесторов и модернизировать производство. Компания имеет собственное производство в России.

🏭 АО «Байкал Электроникс», Красногорский район МО

Компания занимается разработкой стандартных материнских плат, разработкой SDK и проектированием интегральных микросхем с архитектурой MIPS и ARM. Компания была основана в начале 2012 года. Сейчас в компании работает около 120 человек.

Создание процессоров Baikal и отладочных плат BFK 3.1 осуществляется на сторонних мощностях Baikal Electronics, не имея собственного производства.

Большинство заказов по проектам Байкал были получены тайваньской компанией TSMC. С весны этого года с компанией не заключаются новые контракты, а уже произведенные процессоры не отправляются.

В настоящее время ведутся переговоры о переносе производства на фабрику «Микрон» в России.

Одной из проблем Байкал Электроникс является отзыв лицензии на использование запатентованной архитектуры ARM. Российские производители процессоров не могут использовать эту готовую и широко распространенную основу для создаваемых чипов с весны нынешнего года.

🏭 АО НПЦ «ЭЛВИС», Зеленоград

Предприятие было основано в 1990 году на базе научно-производственного объединения «ЭЛАС», где ранее рабочие занимались инновациями в области космической электроники.

Микросхемы типа «система на кристалле», микропроцессоры для телекоммуникационных модулей, многоядерные сигнальные микропроцессоры и микропроцессоры искусственного интеллекта — все это продукты, в которых компания специализируется. В дополнение к этому отдельное подразделение занимается разработкой сетевых интерфейсов SpaceWire, GigaSpaceWire и SpaceFibre.

ЭЛВИC производит более 50 типономиналов микросхем с техпроцессами от 16 нм до 250 нм. Самая известная разработка компании — 28-нанометровый процессор Скиф.

TSMC на Тайване производил большинство продукции компании. После прекращения отгрузок в Россию руководство активно заинтересовалось в создании собственного производства. В настоящее время компания рассматривает возможность создания совместного предприятия с Ростелеком для удовлетворения своих производственных потребностей.

🏭 АО НТЦ «Модуль», Москва

На базе двух предприятий оборонно-промышленного комплекса НПО Вымпел и НИИ Радиоприборостроение компания была основана в 1990 году.

Основным направлением деятельности является производство вычислительных модулей, систем управления и проектирование интегральных микросхем. Продукты, которые они производят, используются в основном в области авиации и навигации.

Кроме того, ведутся работы по распознаванию и анализу видеоизображения, а также по интеграции нейросетей в автоматизированные комплексы.

Наличие собственных производственных и испытательных мощностей позволяет компании частично не зависеть от поставок деталей или сборки на зарубежных предприятиях.

Где применяются наши процессоры

Чипы Эльбруса и Байкала важны для критической информационной инфраструктуры. Государственные предприятия и организации являются основными заказчиками и покупателями российских микропроцессоров.

В последнее время на них перевели сервера, рабочие станции и терминалы предприятий и государственных учреждений. Процессы импортозамещения были достаточно медленными, и в настоящее время в критической информационной инфраструктуре преобладают решения от Intel и AMD, а большинство оборудования, используемого в области хранения данных, производится IBM.

Хотя временная или полная остановка производства российских процессоров остановит импортозамещение в информационной инфраструктуре, она не полностью остановит этот сектор, поскольку в настоящее время важнее импорт комплектующих для поддержания работоспособности и модернизации текущих узлов.

Как российское производство процессоров зависит от тайваньского TSMC

Несмотря на то, что некоторые из этих предприятий производят свои чипы, их мощностей недостаточно для производства самых сложных и высокопроизводительных моделей чипов.

В настоящее время в России можно массово производить только чипы с техпроцессом 65-130 нм, которые производятся на заводе Микрон в Зеленограде.

Но у наших разработчиков уже были проблемы с этим предприятием. С 2005 по 2013 годы на заводе производились тестовые партии первого поколения процессора Эльбрус по технологии 130 нм. После устранения проблем с чипом и доработки производства была выпущена партия чипов второго поколения по 90 нм техпроцессу.

Процессор показал низкую производительность и слишком большое количество брака, поэтому специалисты считали, что завод не подходит для такого производства и требует обновления оборудования.

В результате третье поколение процессоров Эльбрус производилось за пределами страны. В основном это были контракты с TSMC на Тайване.

Тестовая партия чипов Эльбрус-4СМ (65 нм) производилась на заводе Mикрон после модернизации и усовершенствования производственных мощностей.

Наши специалисты разрабатывали архитектуру и дизайн процессоров, но до весны 2022 года большинство технологических разработок российских компаний производились на заводах в других странах.

Это распространено во всем мире для многих неэффективных предприятий. В большинстве случаев российские компании заключали соглашения с TSMC, которая является лидером рынка.

Что касается вопроса о том, существуют ли в России производители микросхем и процессоров, ответ положительный: есть, например, известный лидер «МЦСТ» с процессорами «Эльбрус», а также компании «Байкал Электроникс», «Миландр» и «Элемент». Эти компании производят чипы для различных целей, от сетевых маршрутизаторов до промышленного оборудования.

Неважно понимать реальность, поскольку большая часть этих компаний проектирует чипы, а не печатает их на своих заводах. Сложное производство в стране, называемое «фабриками-фабриками», только создается, и это занимает годы. Сейчас готовые проекты отправляются на производство в дружественные страны, что приводит к зависимости и увеличению сроков.

Есть ли надежда? Конечно, есть, но это долгий и сложный путь. Государство активно финансирует отрасль, а огромный спрос на отечественные электронные устройства дает шанс на развитие.

Сейчас упор делается не на гонку мегагерц, а на технологическую независимость в ключевых областях. Однако создание надёжных чипов для критической инфраструктуры, транспорта и государственного сектора — это уже реальная и достижимая цель.

Таким образом, отрасль жива и борется за свое будущее. Она столкнулась с беспрецедентными проблемами, которые заставили ее резко перестроиться, и успех будет зависеть от устойчивости финансирования, подготовки кадров и способности наладить полный цикл — от идеи до производства готовых чипов.