Главная проблема советской электроники

Возвращаясь к популярному представлению о закономерностях развития техники, приведших к созданию абсурдной идеи - «гаджеты против ракет» - стоит выделить одну из важных причин его появлению. Речь идет о позднесоветском мифе, провозглашающим СССР неспособным к развитию электронной отрасли. Подобный миф настолько крепко засел в голове позднесоветского обывателя, что даже сейчас, при перечислении уничтоженных в 1990 годы отраслей промышленности, электронная почти не упоминается. Авиастроение вспоминают, станкостроение или производство автомобилей так же иногда припоминается – а вот про электронную промышленность как-то стараются «замять» Ну да – «советские микросхемы самые большие в мире!» А значит, «возвращаться» к тем временам как-то не хочется.

(Кстати, про «самые большие микросхемы»: следует сказать, что максимально допустимый размер кристалла действительно характеризует совершенство используемых технологий. Это показывает тот факт, что люди, придумавшие данную фразу, были 100% гуманитариями.)

В ответ на это, конечно, можно привести множество примеров, свидетельствующих о том, что советская электронная и микроэлектронная промышленность если не лидировала в мире, то, по крайней мере, находилась на одном уровне с передовыми западными разработками. Однако тут мы это делать не будем. А займемся выяснением того, на чем же основывался вышеуказанный миф - и почему он оказался столь популярным. Вопрос этот несложный – основанием для этого послужило довольно специфическая ситуация, сложившаяся в отрасли к 1980 годам. Причем, ситуация абсолютно закономерная – но именно отражение ее в позднесоветском общественном сознании и создало тот самый образ «вечного отставания». А для еще лучшего представления о проблеме следует указать, что, поскольку большая часть населения могла «контачить» с данной отраслью исключительно в качестве потребителей бытовой аппаратуры, то судила о развитии по ней. То, что творилось в иных областях применения электроники, на общественное сознание влияло слабо. 

Ну, и конечно же, стоит упомянуть известное «инженерное» отношение к дизайну/функциональности советских разработок, когда на первый план выходила эффективность (т.е. эргономика) – а вот «эффектность» (т.е. то, что сейчас и зовут дизайном) вообще не учитывалась. Именно поэтому в «нашей» аппаратуре очень любили «мягкие цвета» (серый, зеленый, кремовый) вместо контрастных и старались максимально сократить количество индикаторов и переключателей. А вот у «вероятного противника», напротив – преобладали контрастные решения и панели приборов, мигающие, будто новогодняя елка. И до сих пор преобладают, кстати – причем, не только в бытовой аппаратуре, но и в промышленной или даже военной области. Кстати, именно на указанном контрасте – «отсталая совковая техника» с функциональным дизайном и «передовая западная аппаратура», отражающая все прелести маркетинга, в свое время нехило озолотились многочисленные китайские производители. В 1990 годах они буквально завалили российский рынок откровенно низкокачественным поделками, но снабженными многочисленными индикаторами и ручками. Все это мигало и переливалось всеми цветами радуги – и прекрасно покупалось вследствие этого. Велик был миф!
 

* * *

Впрочем, тут речь пойдет несколько о другом. А именно – о том, что в реальности скрывалось за «кулисами» указанного представления. А скрывался там, как уже было сказано, серьезный кризис, постигший отрасль в конце 1970 годов. Именно с ним можно связать зарождение идеи о «вечном» несовершенстве советской электроники, якобы выходящей из неспособности «совка» и «совков» к данному делу. Но на самом деле, в основании указанного кризиса лежали исключительно технические причины. Точнее – технико-экономические, поскольку, как уже не раз говорилось, отличительным признаком электронной ( а в особенности, микроэлектронной) промышленности являлась прямая зависимость стоимости готовой продукции (и ее качества) от тиража. Конечно, это не является исключительной особенностью указанной отрасли - подобная закономерность присуща для всего массового производства, однако именно для советской электроники она оказалась фатальной.

Причиной подобного положения выступает уже упомянутая в прошлой части «химическая» основа производства полупроводников. В отличие от разного рода «штучной продукции», вроде болтов, гаек, автомобилей и самолетов, где основные технологические затраты приходятся на операции, связанные с конкретным экземпляром, в производстве данных изделий затраты, связанные с изготовлением «одной единицы», оказываются исчезающе малы. Ну, какие-то миллиграммы тех или иных химических веществ, стоимостью, стремящейся к нулю. Но для того, чтобы эту околонулевую стоимость можно было реализовать, необходимо крайне дорогостоящее и сложное оборудование. Ведь даже при производстве «дискретных» транзисторов размеры формируемых зон составляют доли миллиметра! А в современной микроэлектронной промышленности счет идет уже на нанометры! Поэтому легко понять, что достаточно изменить тот или иной параметр на ничтожную величину – и все, готовые изделия можно выбрасывать. Ну, а любая пылинка, способная попасть в осуществляемый технологический процесс, превращается в настоящую катастрофу.

Неудивительно, что создаваемые для работы в подобных условиях заводские цеха – а то и целые заводы – оказываются крайне дорогостоящими. Но эта высокая цена, разумеется, «разбивается» на те миллионы готовых изделий, что производятся на данном оборудовании. Поэтому совершенно очевидно, что чем больше объем производства, тем ниже цена готовой продукции. Но не только. Дело в том, что полученную от продажи произведенных изделий прибыль, как правило, можно так же проинвестировать в дальнейшее усложнение и удорожание производства. Т.е., в доведение его до следующего уровня совершенства, для перехода к еще более сложному и многообещающему изделию. Именно отсюда и вытекает пресловутый «закон Мура» - т.е., непрерывное усложнение выпускаемых изделий. Ну, или снижение цены при сохранении старых технологических норм. 

Может показаться, что данная особенность означает только благо – ведь позволяет обходиться почти без внешних инвестиций. По крайней мере, на стадии «развитого» производственного процесса – в начальный период, как было сказано в прошлой части, напротив, микроэлектроника требовала очень больших затрат. Однако после того, как порог «коммерческой эффективности» был пройден, можно подумать, что отрасль ждет ничего, кроме непрерывного взлета. Однако все портит одна маленькая деталь. А именно – то, что готовые изделия надо продать. А продать миллионы произведенных изделий– далеко не пустяк. Собственно, практически все «гении» массового производства, начиная с Генри Форда, в реальности являются гениями массовых продаж, поскольку именно эта часть известной триады «товар-деньги-товар» в современном мире оказывается наиболее тяжелой. А главным дефицитом в данных условиях выступает рынок, где можно сбывать производимое. Именно вокруг этого самого рынка и крутится вся мировая экономика и политика последнего столетия, порой «докручиваясь» до Мировых Войн. 
 

* * *

И разумеется, исходя из этого, практически вся мировая экономика оказывается поделенной между наиболее успешными массовыми производителями. Причем, в микроэлектронике, как в отрасли с наиболее ярко выраженной данной особенностью, эта самая монополизация торжествует в максимальной степени. Существует всего несколько суперкорпораций, выпускающих ту или иную микроэлектронную продукцию, и выйти на этот рынок «сторонней силе» очень тяжело. Правда, можно подумать, что для СССР данное ограничение было не актуально – ведь для него законы рыночной экономики если и действуют, то довольно ограниченно. Но нет – даже ему не под силу было преодолеть системные особенности указанного производственного типа. Да, СССР мог позволить себе потратить огромные ресурсы, не задумываясь над их быстрой окупаемостью Но вот обеспечить сбыт произведенных миллионов и десятков миллионов полупроводниковых изделий даже он не мог. А работать «на склад», разумеется, было нельзя. Ну, а на внешний рынок, разумеется, пускать нашу страну никто не собирался. Нет, конечно, был еще и СЭВ - но даже с учетом его проблемы оставались серьезные. 

А значит – указанного эффекта «автоматического» повышения уровня развития производства электронных компонентов не наблюдалось. И поэтому, хотя в принципе, создать завод, способный конкурировать с тем же «Интелом» было непроблемно – процессы производства микросхем хоть и сложные, но абсолютно «познаваемые» - но сделать это приемлимым для экономики методом было нельзя. Тем более, что даже оборудование для данной отрасли приходилось изготавливать самим – запрет на торговлю с социалистическими странами (КОКОМ) очень сильно ограничивал импорт. А значит – прежде, чем вести речь о производстве самих микросхем, требовалось развертывать производство станков для него. Итогом данной особенности и выступало то самое, неоднократно упомянутое, отставание в отрасли. Причем, даже вложения средств, периодически случавшиеся, дела не спасали. Просто потому, что «там», на Западе, данные средства получали «автоматически» - за счет системных особенностей рынка. 

Тут можно было бы подробно расписать те проблемы, которые возникали из-за этого. Но делать этого особого смысла нет – поскольку данная тема посвящена вовсе не технике, и даже не экономике. Можно только упомянуть некоторые неприятности, которые приходилось испытывать советским инженерам, чтобы в подобных условиях изготавливать более-менее пригодные изделия. К примеру, можно упомянуть тот факт, что именно ограниченный тираж не позволял осуществлять эффективную отбраковку продукции по классам – что является одним из базисных принципов в полупроводниковой техники еще с «дискретных времен». В итоге приходилось использовать все, что произведено – тогда, как на Западе при на порядки больших объемах часть элементов можно было просто утилизировать: все «растворялось» в итоговой цене. Но, поскольку эта тема посвящена совсем не техническим проблемам, то углубляться в нее не будем. Отметим лишь тот факт, что единственно возможное деление компонентов осуществлялось для военной продукции – впрочем, как и во всем мире. Бытовая же оказывалась в ситуации, когда надо было рассчитывать на то, что есть. 
 

* * *

Особенно серьезной данная проблема стала тогда, когда от дискретных полупроводников начали переходить к интегральным схемам. Точнее, к т.н. большим электронным схемам – БИС. Т.е., когда для каждого конкретного узла стало необходимым изготавливать свою ИС, оптимальнее всего подходящую для него. Данный этап в какой-то мере стал прорывом в плане удобства и надежности электронной аппаратуры – что говорить, именно его мы сейчас «доедаем». (В том плане, что все наши «гаджеты» - это, прежде всего, соответствующие БИС, а точнее, СБИС, сверхбольшие ИС.) Именно поэтому как раз в данное время – т.е., в конце 1970 – начале 1980 годов – и началось видимое отставание СССР в «электронном плане». Если до этого еще массовость существующих «ниш» позволяла хоть как-то «натягивать» спрос до минимально необходимого для запуска микроэлектронных производств, то теперь указанная проблема встала в полный рост. Хотя первые «звоночки» об этом стали поступать еще в период освоения схем «низкого уровня интеграции». (Именно с этим оказалась связано одно из самых критичных решений советского руководства – решение копировать IBM -370 под названием ЕС ЭВМ. Причины его были те же самые, что указаны выше.) 

Однако при наступлении «эпохи БИС» критичность отсутствия «рыночной емкости» стала определяющим в плане торможения прогресса в отрасли. Нет, как уже было сказано, общая инновационность общества позволяла несколько демпфировать негативные процессы – инженеры «крутились, как могли», стараясь избежать «кремниевого проклятия». Активно развивались, например, тонко и толстопленочные технологии, требующие на порядок более дешевого оборудования. Шла работа над «полууниверсальными» ИС, к примеру, модульными процессорами (!), позволяющими комбинировать несколько относительно массовых схем для получения устройств с требуемыми параметрами. Наконец, развивалось производство т.н. «программируемых ИС» (ПЛИС), позволяющих задавать нужные параметры после изготовления.

Но все это было, разумеется, не тем, что могло бы кардинально изменить положение в отрасли. В том плане, что все это оказывалось дороже и сложнее в пересчете на «единицу продукции». И если для военной или космической техники это оказывалось некритичным, то для бытовой продукции данная особенность вела к крайне неприятной ситуации. Когда надо было или повышать цену – и лишиться покупателей. Или использовать устаревшие конструктивные решения – даже тогда, когда их архаичность становилась очевидным для каждого. К примеру, именно ограничением на выпуск комплекта соответствующих СБИС объясняется крайне долгое – до конца 1980 годов – производство «ламповых телевизоров» (УЛПТЦ). Причина этого в том, что чисто полупроводниковый аппарат (цветной) на дискретных элементах (транзисторах) оказывался малонадежным и дорогим из-за значительного их числа. Именно поэтому до «интегральной эры» использование в данной технике ламп было оправданным. Но в развитых странах уже к началу 1980 были освоены нужные СБИСы - и телевизоры приобрели привычные нам формы и параметры. В СССР же данный переход затянулся на десять лет. 

* * *

Именно отсюда и пошло зарождение мифа о неспособности советской системы к инновациям – хотя, на самом деле, речь стоило вести совсем о другом. Но понимание системных особенностей социумов подобной сложности и сейчас является затрудненным – хотя распад советской системы прекрасно показал, что и как лежало в ее основе. (А главное – показал необходимость данного понимания.) Тогда же нельзя было даже предполагать, что советский человек с высшим техническим образованием, видя в магазинах и квартирах ламповые телевизоры и катушечные магнитофоны, стал бы рассуждать о вышеупомянутых особенностях отрасли и рынка. А вот то, что ему неизбежно пришли бы в голову мыль о том, что в стране «что-то идет не так», напротив, имело огромную вероятность. И разумеется, довольно очевидной казалась идея, что раз «на Западе не так», то значит, нам надо сделать «как на Западе». Ну, и отсюда недалеко до появления пресловутой «сверхидеи» о том, что только свободное предпринимательство и личная инициатива способны вывести СССР к современным рубежам прогресса. С соответствующими результатами, разумеется. 

Кстати, стоит упомянуть, что упорное нежелание видеть системные проблемы и сводить все к «персональным», «психологическим», «менталитетным» и прочим популярным лет три дцать-двадцать назад моделям (типа: русские не способны делать микропроцессоры или автомобили) охватившее практически все общество, как раз и свидетельствует о реальном кризисе общества. В результате любые действия советского руководства лишь усугубляли ситуацию. Достаточно вспомнить известную ахинею с «компьютеризацией» позднего СССР, когда в производство было поставлено огромное множество совершенно бесполезных «бытовых компьютеров». А «полезными» они быть не могли – поскольку для более-менее серьезной машины нужен был свой комплект СБИС – т.е., смотри выше. Поэтому производителям приходилось выкручиваться, из имеющегося набора (процессор КР580ВМ80А с обвязкой, устаревший уже к началу 1980 годов) необходимо было сделать что-то «компьютероподобное». Но для практического применения, даже в образовании, данные машины оказывались бесполезными. В итоге, разуверившись в создании «своей» вычислительной техники, и увидев – благодаря «кооператорам» -- уровень техники западной, позднесоветский человек вынес окончательный вердикт отечественной электронной промышленности. А именно – «место здесь гиблое»! И решил, что заниматься созданием собственных решений тут бесполезно – лучше покупать западное. (А на что покупать – об этом тогда мало кто задумывался.) 

Впрочем, не только ее – практически то же самое можно сказать про любую область народного хозяйства. Мысль о том, что поиск решения следует искать в отказе от господствующих производственных парадигм, для позднесоветского человека, разумеется, была невозможна – он был убежден, что все должно быть «как на Западе», и если там господствует массовое производство, то это же должно быть реализовано и тут. Или нереализовано – если «место гиблое». В итоге электронная промышленность оказалась уничтожена, а «совковая техника» заняла «достойное место» среди «ужасов совка». Ну, и разумеется, за время господства «свободной инициативы и частного предпринимательства» ничего стоящего создано не было – хотя осознание того, что собственная электронная промышленность нужна (хотя бы для оборонного комплекса) все же вернулось. 
 

* * *

В общем, завершая тему, стоит сказать, что главной проблемой советской микро и не микроэлектроники было полное непонимание и властями, и народом особенностей развития тех или иных отраслей. И это относится не только к электронной промышленности, да и не только к промышленности вообще. Вопиющее непонимание, попытки действовать по «аналогии» с западными странами, некогда сильно помогшее в плане индустриализации, но крайне вредное в период «развитого социализма» - вот главный корень всех советских проблем. А технические решения, как это не удивительно (а точнее, совершенно неудивительно) в стране имелись – в том числе и в плане электроники и микроэлектроники. Но о них надо говорить отдельно…

ИСТОЧНИК