Микроэлектроника на минималках: строим «небоскреб на болоте»

АО «Росэлектроника» выделяет основные проблемы отрасли: необходимость создания собственной технологической базы с нуля, высокая стоимость модернизации, дефицит квалифицированных кадров и сложность импортозамещения критически важного оборудования. Особенно нужны системы литографии, оборудование для травления, установки ионной имплантации, системы контроля параметров и материалы с высокой степенью очистки.

Сотрудничество с Китаем – сегодня одно из ключевых направлений развития отрасли. Основные партнеры: SMIC (Semiconductor Manufacturing International Corporation), Huawei и Alibaba Group. Индия привлекает Россию возможностями в разработке компонентов и образовательных программах. Главные партнеры: Tata Group, Infosys и Wipro. Южная Корея – это технологический обмен и производственные проекты. Здесь мы сотрудничаем с Samsung Electronics, SK Hynix и LG Electronics.

Технологическое отставание как фундаментальный барьер

В реальности российская микроэлектроника существенно отстает от западных технологий. Заводы используют устаревшие техпроцессы 90–180 нм, тогда как мировые лидеры, такие как TSMC и Samsung, массово внедряют передовые 3–5 нм технологии.

Флагманы отрасли «Микрон» и «Ангстрем-Т» работают на оборудовании 2000-х годов. Даже после модернизации оно не позволяет выйти за рамки устаревших норм. Попытки скопировать западные решения, как в случае с линией GlobalFoundries для «Ангстрема-Т», провалились. Оборудование простаивало, а адаптировать технологии не удалось.

Финансовая неподъемность полного цикла

Оценки затрат на развитие микроэлектроники до 2040 года варьируются от 700 млрд до 3 трлн рублей. Надо отметить, государство старается поддержать отрасль. В частности, инвестирует 8 трлн рублей в развитие радиоэлектроники с 2023 по 2026 годы. Основные направления включают: субсидии на исследования и разработки в области фотоники, лазеров и оптоволокна, строительство индустриальных парков, таких как завод «РД Групп» в Петербурге (8,9 тыс. кв. м), поддержку 120 научно-исследовательских институтов и 5 тыс. предприятий радиоэлектронной отрасли.

Правда, эксперты ставят под сомнение достоверность многих оптимистичных статистических данных. В 2024 году объем производства радиоэлектроники оценивался в 3,5 трлн рублей, но некоторые аналитики называли цифру 2,9 трлн, отмечая замедление роста во втором полугодии 2024-го. Да, вложения могут выглядеть значительно, но их распределение и эффективность требуют тщательного аудита.

Однако даже такие относительно крупные инвестиции тускнеют, когда мы сравниваем их с инвестициями мировых гигантов: например, TSMC в 2024 году выделила $40 млрд на новые «чиповые» фабрики.

Российский рынок микрочипов – всего 0,05% мирового. Это делает окупаемость проектов практически невозможной. На ноябрь 2022 года «Яков и партнеры» оценивали российский потенциал для производства чипов размером более 90 нм в количестве 26 тыс. пластин в месяц, однако на практике мощности были загружены только на 8 тыс. пластин. А производство чипов 45 нм и тоньше вообще пока остается на уровне теории.

Да, есть локальные прорывы. Например, МФТИ запустил первое в мире производство сухой аэрозольной печати для микроразмерных структур: это открытие может стать ключом к миниатюризации электронных компонентов. Совместно с Росатомом в России начали производить высокочистый оксид алюминия, ранее импортируемый из-за рубежа. Это снижает зависимость от внешних поставщиков. «Микрон» тестирует отечественный фоторезист для 90 нм техпроцессов, что критически важно для современной литографии.

Однако переход на 65–28 нм технологии остается задачей на 2028–2030 годы. В то же время TSMC и Samsung уже освоили 2 нм техпроцессы. Так что инновации в российской микроэлектронике есть, но их масштаб недостаточен для преодоления 20-летнего отставания от мировых лидеров.

Зависимость от импорта

Санкции 2022 года ограничили доступ к ключевым компонентам:

• оборудование – нидерландская компания ASML, единственный производитель EUV-литографов, прекратила поставки.
• материалы – чистые газы, фоторезисты и кремний высокой чистоты (nine-9) импортируются. В России нет собственного производства, соответствующего международным стандартам.
• Софт – Cadence, Synopsys и другие САПР недоступны, что блокирует разработку современных чипов. Попытки серого импорта или покупки б/у оборудования из Азии – временное решение. Техника требует регулярного обслуживания и совместимости с остальными этапами производства.

На 2025 год мало что изменилось. ASML и Cadence остаются недоступными, это вынуждает искать альтернативные пути поставок или использовать устаревшее оборудование.

Доля импорта в микроэлектронике выросла до 76%. При этом 70% всех поставок поступают из Азии.

Конечно, в ответ на санкции принимаются отдельные меры. Например, ГК «Элемент» начала локализацию блоков питания для серверов. Также планируется запустить производство радиомодулей для сетей 4G/5G в 2025 году.

Более того, власти рассчитывают, что доля отечественных чипов в закупках для государственных нужд должна достичь 70% к 2030 году. Возможно ли это –посмотрим.

Кадровый и научный кризис

После 1991 года тысячи специалистов уехали за границу, а новые поколения инженеров не имеют опыта работы с современными технологиями. Вузы не готовят специалистов такого уровня, как TSMC или Intel.

Разумеется, и в этом плане некоторые подвижки есть. В 2024 году компании консорциума «Вычислительная техника» увеличили штат на 13%, включая 30% рост инженеров у лидеров вроде «РДВ технолоджи». Школа молодых ученых в Сириусе объединяет 700+ специалистов для подготовки нужных кадров.

Количественный прогресс есть, но качественное отставание в образовании и опыте остается критическим барьером. Китай ежегодно выпускает пять миллионов STEM-специалистов, Россия – в десятки раз меньше.

Научная школа почти разрушена. Разработка собственных систем автоматизированного проектирования (САПР) требует более 20 лет и по сложности сравнима с созданием ядерного реактора. Без возрождения научных школ и образования любые попытки догнать передовые мировые технологии останутся лишь декларациями.

Стратегические тупики и альтернативы

Россия сейчас стоит перед выбором: следовать устаревшей стратегии импортозамещения или сделать ставку на будущее.

Фокусироваться на копировании технологий 90-нанометровой эпохи, как это делают государственные программы, бессмысленно. Мир стремительно движется в сторону нанотехнологий.

Однако есть и другие возможности. Например, можно развивать нишевые направления: аналоговую электронику, СВЧ-чипы и радиационно-стойкие микросхемы для космических аппаратов.

Сотрудничество с Китаем может показаться перспективным вариантом, но здесь есть свои сложности. Китай не заинтересован в создании конкурента на мировом рынке и ограничен санкциями США.

Есть шанс «перепрыгнуть» через текущий технологический уклад, если сосредоточиться на разработке революционных материалов, таких как графен, синтетические алмазы и квантовые технологии. Но для этого потребуются около 10–15 лет и огромные инвестиции.

Таким образом, перед Россией стоит непростой выбор: продолжать вкладывать ресурсы в догоняющую модель или рискнуть, сделав ставку на перспективные, но непредсказуемые направления.

Конфликт стратегий развития

Минпромторг предлагает к 2027–2030 годам сосредоточиться на производстве чипов по 28–14 нм техпроцессу и поддерживать крупные корпорации, такие как «НМ Тех» в Зеленограде.

Ассоциация разработчиков и производителей электроники (АРПЭ) продвигает более амбициозный план: увеличить выпуск чипов в 10 раз к 2035 году, создать три контрактные фабрики, сделать гражданскую электронику основой рынка (до 90%), развивать доверенные платформы, предоставлять налоговые льготы для полупроводниковых производств.

Эксперты считают стратегию Минпромторга «медленной, но устойчивой». Инициатива АРПЭ, напротив, считается рискованной из-за возможного технологического отставания.