Еще о перспективах производства современных интегральных схем

Действующая «Стратегия развития электронной промышленности до 2030 года» среди прочего предусматривает следующие планы: «разработать и промышленно освоить технологии создания и производства цифровой электроники (процессор, контроллер, память) и системного программного обеспечения, силовой электроники, радиоэлектроники, включая СВЧ-электронику и аналоговую электронику, оптоэлектронику, фотонику и радиофотонику, в том числе: кремниевые технологии производства электронной компонентной базы с топологическими нормами 65–45 нм, 28 нм, 14–12 нм, 7–5 нм и последующий выпуск изделий на их основе; разработку изделий по кремниевой технологии с топологической нормой 5 нм с последующим выпуском изделий на их основе на зарубежных фабриках и переносом производств в Российскую Федерацию».

Реальны ли эти планы? Попробуем разобраться.

Исследование рынка

Для начала напомним опубликованные 6 апреля компанией J’son & Partners Consulting краткие результаты исследования «Импортозамещение телекоммуникационного оборудования и проблемы российского рынка интегральных схем». В них, среди прочего, говорится о том, что санкции ряда западных государств против высокотехнологических секторов российской промышленности наглядно проявили слабость развития отечественной электронной промышленности и существенные риски зависимости страны от импорта зарубежных полупроводниковых комплектующих. «Сегодня очевидные успехи в импортозамещении телекоммуникационного оборудования, – отмечают эксперты, – фактически столкнулись с отсутствием какого-либо прогресса в производстве электронной компонентной базы».

Российский рынок интегральных схем (ИС) отечественного производства, считают в J’son & Partners, точно оценить проблематично, так как значительная часть выпускаемых цифровых ИС не связана с гражданскими применениями. «Тем не менее, – говорится в отчете, – в стране существует не менее пяти производственных площадок, общий объем выпуска которых достигает порядка 20 млрд руб. (без выручки дизайн-центров, fabless-компаний), из них значительная часть приходится на ПАО “Микрон”, оборот которого в 2021 г. составил 5,7 млрд руб.».

С другой стороны, Россия, по оценкам ФТС, в 2021 г. импортировала ИС на сумму 63,6 млрд руб., или около 863 млн долл. по среднегодовому курсу. При этом импорт ИС, выполненных по высоким топологическим нормам (не более 32 нм), практически утроился за последние три года и достиг 13 млрд руб., или 177 млн долл. (рис. 1), что составило 20% от общего импорта ИС.

Рис. 1. Динамика российского импорта интегральных схем (млрд руб.). Источник: ФТС.

По мнению экспертов J’son & Partners, около 75% потребности нашей страны в ИС удовлетворяется за счет импорта, причем в сегменте наиболее производительных ИС – практически полностью за счет американских компаний. Аналитики также обращают внимание на то, что ИС с топологией менее 32 нм не выпускаются в России, но являются критически важными для высокопроизводительного телекоммуникационного, компьютерного и серверного оборудования. Как полагают в J’son & Partners, в условиях ограниченности финансовых ресурсов рациональным выходом из сложившейся ситуации станет переход от краткосрочного «оперативного» управления к долгосрочному стратегическому планированию отечественной электронной промышленности, при этом ключевыми показателями должны стать технологические уровни производства и выпускаемой продукции.

Текущая ситуация

Нельзя сказать, что в РФ ничего не делается для обеспечения технологической независимости в области изготовления интегральных схем. В «Стратегии развития электронной промышленности до 2030 года», утвержденной распоряжением правительства РФ № 20-p от 17 января 2020 г., приведены целевые значения показателей выручки промышленных и научных организаций российской электронной промышленности (рис. 2).

Рис. 2. Целевые значения показателей выручки организаций электронной промышленности. Источник: Стратегия развития электронной промышленности РФ до 2030 года.

О том, как эта стратегия реализуется на практике, можно судить по материалам XII Форума дистрибьюторов электронных компонентов, организованного Ассоциацией поставщиков электронных компонентов в Москве в октябре 2021 г.

Из рис. 3 и 4 (они были приведены в докладе генерального директора «Центра современной электроники» Ивана Покровского под названием «Обзор рынка электронных компонентов») видно, что до нынешнего кризиса российский рынок электронных компонентов развивался достаточно хорошо. Однако сейчас никто не решается его публично комментировать и строить прогнозы.

Рис. 3. Объем российского рынка электронных компонентов (млн долл.). Источник: «Центр современной электроники».

Рис. 4. Структура российского рынка электронных компонентов. Источник: «Центр современной электроники».

Возможное развитие событий

В то же время некоторую информацию обнаружить можно. Так, 7 апреля на сайте Ассоциации российских разработчиков и производителей электроники (АРПЭ) опубликована заметка «Микроэлектронике нужен долгосрочный план», в которой с разных точек зрения обсуждаются итоги упомянутого выше исследования J’son & Partners. В заметке замруководителя Центра компетенций НТИ на базе Сколтеха по технологиям беспроводной связи и интернета вещей Александр Сиволобов обращает внимание на то, что полупроводниковая отрасль – это уникальное достижение мировой торговли, страновой и региональной специализации: «Длиннейшие производственные цепочки индустрии связали множество стран мира. В настоящее время ни одно государство не имеет полностью изолированную полупроводниковую экосистему».

В производстве микросхем, пишет А. Сиволобов, используется больше 50 разных типов сложнейшего оборудования, в процессе участвуют тысячи подрядчиков, поставщиков, производителей разных элементов производственного процесса, расходных материалов, химикатов со всего мира. К примеру, только для создания литографической установки для EUV стоимостью 200 млн долл. (технология сейчас есть только у ASML) необходимо участие более 5 тыс. компаний, которые обладают необходимой специализацией. Причина такого разделения труда – крайняя сложность и высокая стоимость производства. Ежегодно в исследования и разработки (R&D) в этой области вкладывается около 100 млрд долл., примерно столько же составляют затраты на создание и обновление производственных мощностей (CAPEX). Даже США, несмотря на огромные финансовые ресурсы, не ставят целью полное замещение иностранного производства.

По мнению А. Сиволобова, основная краткосрочная задача для РФ – достичь договоренности со странами Азии о поставках максимально широкого спектра востребованной в России продукции (это не только процессоры, но и множество других полупроводников изделий), а также сохранить (а лучше укрепить) свою позицию производителя отдельных материалов и газов: «Например, существующие дизайн-центры смогут переориентироваться на китайские фабрики, чтобы получить более-менее адекватную стоимость единицы продукции. При долгосрочном планировании в этой области необходимо помнить опыт СССР, который стартовал на равных с США в 50-х и начале 60-х и безнадежно отстал уже к 1980 г., несмотря на доступ к рынкам многочисленных стран-союзников. Создание в текущих условиях собственной “копии” глобальной полупроводниковой индустрии тем более обречено на провал (речь идет именно о гражданской сфере)». По оценкам аналитиков, которые приводит А. Сиволобов, если Китай попробует организовать полностью изолированное полупроводниковое производство (будучи крупнейшим в мире потребителем микросхем), то средняя цена продукции вырастет почти в два раза. Для нашей страны такого коэффициента не приводится, но весьма вероятно, что он составит два порядка (увеличение стоимости в 100 раз)».

О том, что Россия не сможет в сжатый срок повторить опыт Китая, говорится и в апрельской публикации «Коммерсанта», вышедшей под заголовком «Процессоры в изоляции. Как российские власти будут перезапускать электронную промышленность»: «Для этого придется переработать все планы развития отрасли… Действующую нормативную базу нужно просто выбросить в корзину и написать новую». Как отмечает «Коммерсант», эти планы могут быть конкретизированы в нацпроекте в сфере радиоэлектроники, к работе над которым власти приступили за несколько недель до начала спецоперации на Украине. По данным источников «Ъ», говорится в публикации, сейчас над предварительной концепцией нового национального проекта по развитию отрасли работают 22 рабочие группы. Его реализация оценивается в 0,6–1 трлн. руб.