Микроэлектроника Россия. Подробно. Часть 2. Интервью с Системник

Принято считать, что “рашка лапотная” и не производит своей микроэлектроники. Однако. это не так. Не сказать, что впереди планеты всей, но и не на последних ролях. В продолжении темы микроэлектроники решил взять интервью у Системника.

 

1. Можете представиться?

Особой секретности не собираюсь соблюдать, но давайте пока по нику. :) Имя для нашей местности обычное, фамилия не забугровская.
К сожалению, схемы не проектирую уже давно. Из свежей, так сказать, струи, выпал.
Сразу по поводу компетенций, как это модно сейчас говорить. Если смотреть со стороны электроники, то: было "любительское" увлечение в раннем возрасте разными штуками, вплоть до сборки трансивера; в обучательном, потом и в рабочем режиме работал в команде, автоматизировавшей производства металлов (домны, мартены, конверторы), обеспечивали доставку данных химанализа, ну и по-мелочи; автоматизация станков; одним пальцем касался проектирования и производства микросхем на 100мм пластинах; парочка полностью своих небольших проектиков в 90-е...
По привычке, краем глаза, ситуацию пытаюсь отслеживать, но времени на это всё меньше.

2. Какие комплектующие в области микроэлектроники производят в России?

Отмечу, что мнение не касается военной электроники. Номенклатурный список, если таковой собрать, думаю, будет не маленьким. Но всё из этого списка - не требующее каких-то новых знаний, всё, для чего не надо строить серьёзные новые заводы. За исключением известных Ангстрема и Микрона, конечно. Плюс ещё 3-4-5 всё восстающих из пепла. В сухом остатке имеем ЦАП/АЦП, DSP(!), коммутаторы, силовая, RFID-ы, рассыпуха и... потребительские процессоры! Здесь нельзя сказать, что всё мёртво, но, с точки зрения потребительского рынка, конечно же очень и очень недостаточно. Компетенции, считаю, не утеряны - и это главное.

3. Какие комплектующие из России востребованы и конкуренты на международном рынке

Пример - микросхемы для калькуляторов, часов, дистанционок, микроволновок, стиралок, наушников, телефонов (нет, не для этих монстров, о которых вы подумали ;), а для телефонов). Это у нас можно печь без ограничений. Одно время был даже (может и есть) бизнес: наши пластины везли в Китай, там резали, корпусировали и продавали. Сливки, конечно, снимали китайские товарисчи.

4. Технологии по какому тех процессу в России освоены и вполне конкретны на мировом рынке?

90нм. У нас можно делать в немаленьки количествах (спасибо, что Фаб таки допилили), и, поверьте, микросхем с такой и большей нормой миром потребялется гораздо больше, чем тех, которые выполнены по меньшим нормам. Если в какую-то массовость пойдут 65нм, то можно будет говорить и о потребительских процах.

5. Многие жалуются, что трудно найти российские комплектующие. Есть ли такая проблема на ваш взгляд? Какие мероприятия могли бы решить проблему?

Однозначно есть. Не решается профильными гос. структурами сознательно - потому, что либерасты. Как улучшить? Придумывать ничего не надо. Как минимум можно сделать профильный магаз по типу Алибабы. А вообще-то нужен системный подход. Чётко сформулированная, точно реализованная и контролируемая государством система распределения (потрафлю либерастам: система продажи :) отечественных изделий. Нужно это не только в электронике, конечно же.

6. Какие страны на текущий момент обладают передовыми технологиями в производстве микроэлектроники? Процессоров?

Страны - нет. ТНК обладают. И чётко следят, чтобы больше обладающих не появлялось. Однако, ТНК доказали свою некомпетентность в управлении реально большими проектами, поэтому их положение "собака на сене" уже меняется и скоро изменится совсем.

7. Существует ли потенциальная опасность того, что в Эльбрус или Байкал вставят скрытые блоки?

Потенциальная опасность существует даже если на собственном фабе печь. Но, как я пояснял в препирательствах с Информатиком, сие практически не реализуемо по разным причинам. Начиная с имиджёвых потерь для производителя и заканчивая чудовищной общей технической сложностью реализации такой затеи. Чтобы качественно скрыть что-нибудь на 15-20 тысяч транзисторов (не думаю, что мало-мальски функциональная закладка будет меньше) надо пересчитать кристалл, что однозначно будет заметно при беглом взгляде. Питание, синхра, шины данных будут очень чётко видны даже на первый взгляд. Более детальное рассмотрение выявит чужие IP-блоки очень быстро. Ну а раскладывать руками по кристаллу никто не будет даже если очень надо. Это вдесятеро большая вероятность испортить основной функционал.
И потом, чтобы решится потратиться на такую эпическую задачу, нужно понимать зачем. Кому нужны микрухи тиражом в 10000? Их таких делаются десятки, если не сотни, видов. Это для нас Эльбрус - это Эльбрус.
Хотя, если у кого-то там есть выкрутасная многоходовочка (а по анализу их предыдущих действий - очень вряд-ли), то могут и сподобиться. Но это крайне, крайне маловероятно. Для таких фокусов нужно глубокое планирование, а не дергания из стороны в сторону, как мы это сейчас наблюдаем.

8. Вставят закладки в топологию фотошаблонов (правильно вопрос поставил?)

Топология - у кристалла, не у шаблона. Шаблон - результат расчёта кристалла. Для того, чтобы получился шаблон (это называется и маской, и решёткой) с закладкой нужно пересчитывать весь кристалл, см. ответ 7. Шаблон (маска) это не всё. Для изготовления нужно несколько наборов данных, включая этот шаблон, программы для серии станков с ЧПУ, изготовляющих элементы схемы в кристалле, программы для станков хим. обработки. Отдельно изменить этот набор, без пересчёта кристалла, нереально. Хотя теоретически возможно. Собственно, как и долететь до ближайшей к Солнцу звезды с нашими сегодняшними технологиями. Теоретически возможно, но нереально.

9. Насколько критична нехватка кадров?

Безумно критична. Собственно, из-за этой проблемы у нас и нет этой отрасли в подобающем виде. Наши завоеватели задачу деградации решили на 4+. Снова нам всё восстанавливать...

10. Насколько мцст конкурентен как работодатель? К примеру, среди моих знакомых двое работают в интеле и ни одного в мцст

Интел - пылесос. Всё, что хоть как-то представляет ценность, на страну работать не должно. Включая людей. Как и Боинг в своё время. Стянул всех, кого смог в московский офис, платил приличную зарплату, практически не требуя работы. Один из элементов удушения отрасли.
МЦСТ по определению проигрывает штеуду, т.к. рекламно-финансовые возможности разнятся существенно.

11. Много ли студентов вместо того, чтоб работать (из получивших профильное образование) уезжают за бугор? Идут работать не по профилю (внутренняя миграция)

Не знаю. Далёк от этого. Но думаю, что за спецов, выпускников, и другой активный элемент сейчас идёт нешуточная война. Мы до недавнего проигрывали. Однако, изменения уже наблюдаются.

12. Есть принципиальные отличия в архитектуре x86_64 vs Эльбрус

Это как сравнивать надувную лодку и эсминец. х86 - это система для торговых автоматов. Ну и что, что лодку раскачали до размеров больших, чем эсминец? Лодкой она от этого быть не перестала.
Вообще говоря, как и в случае, например, с Эйнштейном, массовая заливка всего и вся архитектурой х86 - это очень, очень удачный для рулил ход. Ничего и никуда в таких условиях развиваться не может, и сам х86 - тоже тупиковый. Налицо - деградация. Бинго для рулил.

Это всё очень долго объяснять, в результате чего получится полу-философская простыня, но на сегодня я бы отранжировал архитектуры в следующем порядке (в смысле, если бы их довести хотя бы с 1/10 усилий, потраченных на х86): Всё, что топ - ветка архитектуры Эльбрус. Лучшего на сегодня нет. Вся средина - это почившая уже Digital Alpha. Всё, что мельче десктопа - Multiclet. Не зря здесь две наших архитектуры. В этом классе мы точно на голову выше ихних концептуальных проектировщиков. Ещё в конце 80х, с нашей архитектурой Марс, (это к примеру, вкусных разработок было много) мы их обошли как стоячих. К сожалению меры, предпринятые врагами, оказались весьма эффективны, и наша, посконная :), школа так и не окрепла.

13. Какие крупные проекты потенциально могут ускорить развитие микроэлектроники в РФ?

Не зря у этого вопроса 13й номер. :)
Попытался перечислить, но получается либо коротко и непонятно, либо длинно. Пожалуй, надо сказать, что это отдельная тема.

14. Как расположить а порядке сложности производство изделий а микроэлектронике и что из этого уже производится в РФ на конкурентном уровне:

• Процессоры
• Память
• Жёсткие диски
• Платы
• Транзисторы / диоды etc( тут надеюсь на вас так как слабо представляю комплектующие а области микроэлектроники)

Конкурентные платы можно делать практически везде, и у нас в том числе. И их делают.
Жёсткие диски - ситуация практически такая же, как и с процессорами. Но нам пытаться поднять это направлени не стоит. Принцип функционирования современной флэш-памяти - не единственный способ организации твёрдотельного хранения. На излёте того государства в Харькове, например, доводили до ума весьма и весьма приличную хранилку на ЦМД (цилиндрических магнитных доменах).
Процы - нас ограничивают очень жёстко. Конкурентные/превосходящие архитектуры есть. Возможности производить - нет.
Хорошая память - это просто хорошо отлаженный процесс производства. Нас во владении этим, как уже не раз повторил, ограничивают.
Транзисторы делаем, но не во всей гамме. Это не столь важный вопрос, кмк. Производство налаживается быстро, был бы заказ.

15. Если наладить производство процессоров по технологии 13 нм в РФ, примерный объем инвестиций во сколько можно оценить? Плюс минус 200% (то есть. Примерный порядок)

Надо взять цену фаба от Intel и разделить на 10. Но, повторюсь, нам этого не видать до тех пор, пока у рулил будет возможность запрещать поставку нам литографов. Самим поднимать производство уже смысла не имеет - современная технология себя изжила.

16. Были попытки компаниий РФ купить производителей микроэлектроники?

А смысл? Мы вон линию, которая на Микроне сейчас трудится, зубами, считай, вырвали.

17. Какой процент редкоземельных ископаемых из необходимых для производства микроэлектроники добывается в РФ?

На сколько я помню у нас добывается всё, что нужно. Тут задача в том, что надо прибирать к рукам всё, что в мире доступно.

18. Какие редкоземельные ископаемые критически важно начать добывать в ближайшие годы?

Ждём электронные устройства на новой физике. Тогда и будет понятно.

19. Что государству надо сделать для развития микроэлектроники в РФ?

Пытался перечислить в п.13, но получилось много. Отдельная тема.

20. Чем помогали другие правительства своим производителям?

Не правительства, а ТНК. Душили конкурентов всеми доступными способами. Потому и повыростали такие вот уродцы.

21. В каких странах производство микроэлектроники развито лучше, чем в РФ?

:) Проще сказать, что, наприрмер, в Африке, производство точно хуже, чем у нас.

22. Какие у России есть плюсы для развития микроэлектроники?

Много живых и подвижных мозгов. Чисто физически производство в наших широтах особо дороже не будет. Материалы есть. Пожалуй физические условия (включая логистику) не хуже, чем у лидера - Китая. Вцелом можно впрягаться в гонку с немалыми шансами достижения приемлемых результатов. НО. Это не имеет смысла, т.к. современные методы производства цифровой техники устаревают на глазах. Надо вкладываться в новые способы/методы/технологии изготовления. Ждём-с от яйцеголовых товарных технологий.

23. При строительстве СПГ РФ столкнулась с проблемой того, что в стране просто нет кучи специалистов в конкретных областях. Такие проблемы есть в микроэлектронике? Если да, то что за специальности?

Производственников с опытом мало. Кому-то это всё надо организовывать. А вцелом, не достаёт всех по цепочке. Исключая, наверное, только добычу/обогащение.

Дополнено elloco.

90 нм есть в России и действительно занимает существеную часть мирового производства(30-40%) сейас, но новые проекты идут на более мелкие, и т.к. 65 существенно дороже 90ой, а выигрыш(площадь и быстродействие) не намного лучше, большая часть перескакивает  сразу на 40нм. Более массовые лезут даже в 28-16(даже автоэлектроника, которой вроде как не нужно, но технология позволяет в одном корпусе запользовать и чип на 130, и чип на 16.

5. Некоторые российские производители(либерасты ли, не знаю), не заинтересованы ничего производить и продавать, все очень просто - выигрывают конкурс на ОКР за гос.деньги, делают проект, делают тестовый чип, меряют, подтверждают характеристики... иии все.. производить ? Зачем, это суетится, с фабрикой, вкладывать деньги. Потом пытаться партию в несколько тысяч штук распихать. При этом, государству формально проект в общий доступ не передается. А документацию для разработчиков устройств на нем... продают. И кому это надо, если можно зайти на сайт любой крупной компании по нужному профилю, скачать документацию, заказать за смешные деньги платы для разработки( это поставляется даже в убыток в расчете что потом на готовый проект нужны будут чипы).

7. Что-то похожее я писал в одном из комментариев, Что конкретно посылает на фабрику разработчик Эльбруса я не знаю, обычно это топология в формате GDS. Это конечный кристалл, совсем пустого места на нем просто нет(есть занятое специальными функционально пустыми блоками, но они тоже несут строго определенную функцию, начиная от специальных конденсаторов для выравнивания распределения питания по чипу, и заканчивая выравниванием так называемой плотности металлических слоев(и не только). Внести руками изменения в разведенный в 11 металлах чип с миллиардом транзисторов - это нереально, а если GDS плоский(flatten) то практически невозможно. Переразвести и добавить функциональность(например используя запас т.н. ячеек ECO) имея на руках проект в программе роутинга можно, но этот проект на фабрику не отдают.

К сожалению - не раскрыта вообще тема программного обеспечения - руками можно рисовать блок, можно даже на сотню. тысячу другую транзисторов. Для больших проектов и в приемлимые сроки - нужны библиотеки блоков(у Микрона были как купленные вместе с линией, так и ведется разработка собственных), и программы которые из этих библиотек автоматически синтезируют, размещают, делают металлическую разводку проекта с заданной функциональностью.  Потом, программы проверки - проверка функциональности, проверки топологии на соответствие технологическим правилам(они же отвечают за выравнивание плотности обычно), проверки работопособности с учетом влияния паразитов, влияния наводок соседних шин, электромиграции, расчет потребления энергии как статического так и динамического, учет правильности построения сетки питания. Этих программ используемых в проектировании - десятки, фактически 2-3(естественно американских) фирмы сейчас покрывают большую часть маршрута проектирования.  В России не делается практически ничего :(. А появление чего-то привлекающего внимание сразу скупается на корню, и либо интегрируется(если интересные алгоритмы), либо закрывается.

Предыдущая статья про микроэлектронику.