Российская микроэлектроника: начало пути. Оператор Форума- компания «ПроКонф»

21.07.2016, ЧТ, 17:52, Мск, Текст: Денис Воейков

Три года назад, в номере 66, редакция подробно изучила специфику отечественного микропроцессора «Эльбрус» и пришла к выводу, что сравнивать его с изделиями Intel настолько же корректно, как сравнивать броневик с седаном BMW. По скорости и комфортабельности немецкий автомобиль, безусловно, превзойдет боевую машину, но сухими из болота и живыми из-под огня выйдут только пассажиры бронированного транспортного средства.

В разговоре с CNews о российском процессорном рынке «автомобильную» метафору склонен был использовать и гендиректор НПЦ «Элвис» (разработчик процессоров «Мультикор») Ярослав Петричкович , считающий, что «микропроцессор» сегодня - слишком общее название. «Нельзя сделать просто автомобиль, - говорит он. - Чтобы быть успешным на рынке, надо создавать хорошие карьерные грузовики, суперкары, люксовые внедорожники, кареты скорой помощи. Так же и с микропроцессорами. Они могут быть принципиально разными: для серверов, смартфонов, стиральных машин и космических аппаратов. Поэтому странно читать в нашей прессе о разработке каких-то сказочных изделий, которые решают абсолютно все задачи российской экономики».

Классическая архитектура и ее рынок

Назначение процессора (его сферу применения) во многом определяет его архитектура. Это понятие несколько размыто из-за разного его определения программистами и разработчиками железа, но, не углубляясь в технологические дебри, ее можно описать просто как внутреннее устройство, организацию.

Российские создатели процессоров используют либо собственную оригинальную архитектуру, зачастую унаследованную с советских времен, либо лицензируют всемирно распространенные стандарты. В последнем случае речь преимущественно идет о разработанных в соответствии с концепцией RISC (то есть для процессоров с сокращенным набором команд) архитектурах ARM (от англ. Advanced RISC Machine) и MIPS (отангл. Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages).

Современные российские микропроцессоры

Если не принимать в расчет редких и явно специфических потребителей российских изделий, то мейнстримом для серверного («классического») рынка была и остается не нуждающаяся в дополнительном представлении архитектура Intel x86, реализованная также в продукции ее партнера по обмену технологиями - AMD.

После общения с российскими разработчиками редакция пришла к выводу, что тягаться в ближайшее время с Intel и AMD в нашей стране на серверном рынке если и возможно, то лишь с помощью тотальной господдержки (граничащей с «геноцидом» в отношении всего зарубежного), при этом предлагая изделия с использованием какой-либо другой архитектуры, потому что лицензии на x86 фактически не распространяются.

Если же на господдержку не рассчитывать (точнее, будем объективными, рассчитывать можно лишь на умеренный ее вариант) и ориентироваться не только на нужды военных и космонавтов, то гораздо перспективнее создавать решения для других потребительских и промышленных рынков, благо в последние годы они не просто зародились, а развиваются очень быстрыми темпами.

Архитектуры для новых рынков

В «Байкал Электроникс» (разработчик процессоров «Байкал») выбор архитектур для своих процессоров объясняют показателями динамики мирового рынка портативной техники - гаджетов, «умных» телевизоров и пр. По оценкам компании, его рост составляет около 20% в год, по сравнению с 5% рынка персональных компьютеров. «При этом имеются предпосылки дальнейшего увеличения этого разрыва», - считают в организации.

Выбор архитектур для процессоров «Байкал» основывается на показателях динамики мирового рынка портативной техники

Для портативных устройств основными потребительскими характеристиками являются энергопотребление и производительность. И по сравнению с x86 наилучшее соотношение этих показателей достигается на процессорах с архитектурой ARM и MIPS. «Это является основной причиной неуспеха Intel в данном сегменте, - говорят в компании. - В ближайшее десятилетие можно ожидать существенного роста инвестиций в ARM и MIPS и быстрого роста соответствующих ИТ-экосистем, который повлияет и на рынок ПК - в связи с растущими требованиями к их программно-аппаратной совместимости с портативными устройствами».

Характеристики наиболее распространенных архитектур

Источник: «Байкал Электроникс», 2016

Таким образом, в «Байкал Электроникс» уверены, что, невзирая на распространенность на рынке x86, потенциал технологического развития у архитектур ARM и MIPS существенно выше. С этой оценкой во многом согласен и Ярослав Петричкович, считающий, что основным вектором развития и главным «полем битвы» всей хайтековской индустрии сейчас является комплекс базовых информационных технологий для систем автовождения, робототехники, дополненной реальности. «У нас на глазах формируется практически новая экономика будущего, - говорит он. - Так как использовать и поддерживать в отечественных разработках все существующие на мировом рынке архитектуры просто бессмысленно, то надо поддержать «победителей», прежде всего ARM и MIPS».

Что считать российским процессором

Данный вопрос, как это ни странно, до сих пор остается открытым. Летом 2015 г. Минпромторг разработал проект правительственного постановления, в котором описал критерии интегральных микросхем российского производства двух уровней. Первый подразумевает производство радиоэлектроники налоговыми резидентами РФ, более 50% которых принадлежит российскому государству или гражданам без двойного гражданства. У производителей должны быть права на конструкторскую документацию, и они не могут использовать готовые схемотехнические решения иностранного происхождения. При этом второй уровень с определенными оговорками допускал привлечение к производству партнеров за пределами России.

Данный законопроект до сих пор находится в стадии разработки. Поэтому, как отмечает гендиректор компании «Мультиклет» (разработчик одноименных чипов) Борис Зырянов , госведомства, заинтересованные в незарубежных решениях, пока ориентируются сугубо на собственные стандарты отбора. По его данным, наиболее жесткие требования к «национальной» чистоте предъявляет ФСБ. Чуть менее строги в этом вопросе «Росатом» и МВД, далее по списку.

Сам Зырянов склоняется к мысли, что критерии «отечественности» не должны быть чрезмерно жесткими. «Нюансы места производства кристаллов и корпусов рассматривать не стоит - это вопрос технологических возможностей государства и требований заказчиков, - говорит он. - Например, сегодня кристаллы «Мультиклетов» производятся в Малайзии, а корпуса - в России и Индонезии. Но нет никаких принципиальных проблем для локализации производства пластин на «Микроне» в Зеленограде».

В свою очередь, Ярослав Петричкович уверен, что микропроцессор можно назвать отечественным, если права на его производство принадлежат российской компании и вся проектная и конструкторская документация находится в ее собственности. «Просто современная система на кристалле - это плод огромной международной кооперации, - отмечает он. - Представители некоторых российских компаний просто лукавят, когда утверждают, что полностью отечественным их разработку делает наличие собственного процессорного ядра. В масштабах проекта и на фоне десятков других покупных блоков и технологий говорить об этом не имеет особого смысла».

Эффективно ли госрегулирование

Несмотря на отсутствие четкого определения «российскости», на поприще нормативного регулирования отрасли наше государство за последнее время выпустило и спроектировало достаточно много различных законов, приказов и постановлений, призванных оказать отечественной микроэлектронной отрасли преференции при госзакупках.

Мы не будем подробно разбирать смысл всех принятых документов по вполне простой причине - отрасль очевидного эффекта от них пока не почувствовала. По заверению Бориса Зырянова, каких-либо реально работающих законов, обязывающих госсектор в приоритетном порядке покупать отечественные процессоры, сейчас нет. Зырянов убежден, что последнее слово при выборе того или иного решения всегда остается за главным конструктором конкретной госсистемы. И если тот посчитает, что западное «железо» для него удобнее, дешевле, эффективнее и т.д., он всегда сможет его закупку как-то обосновать или прибегнуть к ухищрениям, не выходя при этом за рамки правового поля.

В небезосновательности данного убеждения редакция могла убедиться совсем недавно. В объявленном МВД в апреле 2016 г. 119-миллионном тендере на создание облачной инфраструктуры ведомство несколько раз в условиях прописало запрет на предложение зарубежного «железа», ссылаясь на нормы первого из приведенных нами во врезке постановлений. Однако в номенклатуре поставки фигурировали серверы на процессорах, чья маркировка и характеристики однозначно были истолкованы экспертами как описание продукции Intel или AMD архитектуры x86 (опровергать эту трактовку МВД не стало, не ответив на запрос CNews).

Необходимость господдержки

И все же именно на господдержку уповают сегодня все российские разработчики процессоров без исключения. Об этом ранее в беседе с CNews говорил гендиректор создателя «Эльбрусов», компании МЦСТ Александр Ким , заверявший, что в России уже сейчас можно обеспечить качество выпускаемой продукции не хуже западного. «Однако разработка микропроцессоров - крайне сложная и затратная деятельность. Зарубежные фирмы-монополисты имеют в своем распоряжении мировой рынок и могут финансировать свои R&D из прибыли, хотя влияние государственных контрактов и поддержки велико и там», - рассуждал он.

МЦСТ, как и другие российские разработчики процессоров, зависел и будет зависеть от господдержки

Отечественная продукция пока объективно может претендовать лишь на локальные рынки. «Поэтому МЦСТ зависел и будет зависеть от господдержки разработок новых процессоров», - резюмировал Александр Ким.

Борис Зырянов уверен, что сейчас отрасли требуются все меры поддержки, какие только можно придумать. «Дело находится в настолько плохом, запущенном еще с 1980-х гг. состоянии, что переборщить просто не получится, - рассуждает он. - Проблема должна решаться государством на таком же уровне, как известные проекты по первому пилотируемому космическому полету и созданию атомной бомбы, - масштаб сопоставимый».

Ярослав Петричкович, в свою очередь, считает, что государство уже давно оказывает отрасли огромную помощь. «Минпромторг, «Роснано» и многие институты развития серьезно вкладываются в микропроцессорные команды, - говорит он. - Еще недавно практически все, кто мог хотя бы выговорить слово «микропроцессор», получал деньги на разработку. Когда дым рассеялся, то оказалось, что только три-четыре дизайн-центра добрались до мелкосерийного производства для областей специального применения внутри страны, а выход на внутренний гражданский рынок даже не произошел».

Эксперт полагает, что амбиций по выходу на международные рынки нет почти ни у кого. Поэтому он уверен, что государству сейчас в первую очередь нужно поддержать команды и проекты, разработки которых ориентированы на внешние рынки. «Микроэлектроника по определению глобализована, кроме некоторых специальных областей, - рассуждает он. - И поддержать нужно не только инвестициями, но и стимулированием трансфера передовых технологий и экспорта как таковых, включая льготное кредитование».

В 2016 году объем мирового рынка микроэлектроники составил $339 млрд. За год он увеличился на 1,1% или $4 млрд. В 2017 году прогнозируется рост рынка на 6,5% - до $361 млрд. Лидерами в области производства полупроводниковых компонентов в пятилетней перспективе останутся страны Юго-Восточной Азии (Китай, Малайзия, Тайвань, Сингапур, Южная Корея и др.) и США. Доля России в структуре мирового рынка микроэлектроники пока составляет менее 1% ($2,3 млрд по итогам 2016 года).

Мировой рынок микроэлектроники: состояние, тенденции и перспективы

В период 2010-2016 гг. темпы роста мирового рынка микроэлектроники составляли в среднем 2,2% в год. За шесть лет объем рынка увеличился на $41 млрд и в 2016 году достиг отметки $339 млрд (против $298 млрд в 2010 году) (рис. 1). Согласно прогнозам, в 2017 году объем рынка увеличится до $361 млрд, и до $369 млрд - в 2018-м. Темпы роста составят соответственно 6,5 и 2,3%.

Основная доля рынка микроэлектронных компонентов сегодня принадлежит странам Азиатско-Тихокеанского региона (около 61%), далее с большим отрывом следуют государства Северной и Южной Америки (19%), Европы и Япония (по 10%) (рис. 2). За последние 10 лет доля стран АТР в структуре мирового рынка микроэлектроники увеличилась на 14%, Северной и Южной Америки - на 1%. Рыночные доли европейских стран и Японии, напротив, сократились - на 6 и 9% соответственно.

В ближайшие 5 лет флагманские позиции в отрасли сохранят за собой Китай, Малайзия, Тайвань, Сингапур, Южная Корея и США, а ключевыми драйверами развития мировой микроэлектронной промышленности (с точки зрения стимулирования спроса на продукцию производственных предприятий) станут автомобильная и телекоммуникационная промышленность, робототехника, индустрия здравоохранения, сегменты потребительской электроники и интернета вещей (IoT). Среди набирающих силу рыночных тенденций следует назвать распространение устройств дополненной (AR) и виртуальной реальности (VR), более мощных технологий для работы с большими объемами данных (например, VLC), производство энергоэффективных технологий (в т.ч. OLED), носимых устройств (wearables) и общий тренд на миниатюризацию. Большое влияние на развитие и рост мирового рынка микроэлектроники окажут также промышленный интернет вещей (IIoT), и так называемый интернет медицинских вещей (IoMT) (рис. 3).

Российский рынок микроэлектроники: состояние, тенденции и перспективы

В течение последних шести лет российский рынок микроэлектроники прирастал в среднем на 3,3% в год, увеличившись с $1,9 млрд в 2010 до $2,3 млрд в 2016 году (рис. 4). Доля России в структуре мирового рынка остается незначительной и составляет всего 0,7%. Тенденцией последних двух лет стало сокращение объема рынка, которое происходило на фоне общего спада в экономике страны. Так, по сравнению с 2014 годом в 2015 году объем рынка сократился с $2,8 до $2,4 млрд, или на 14,3%. По итогам прошлого года снижение составило 3,3%.

«Российская микроэлектронная промышленность сильно зависит от реализации государственных программ, в первую очередь, в аэрокосмической и оборонных отраслях. - отмечает Алексей Волостнов , директор по развитию бизнеса Frost & Sullivan в России. - На сегодняшний день почти половина всех производимых в стране микроэлектронных компонентов (микросхем, чипов, полупроводниковых составляющих) потребляется предприятиями авиационной и оборонной промышленности (45%). На втором месте - компании, работающие в сфере энергетики, медицины и приборостроения (суммарно 32%); на третьем - малые и средние предприятия, специализирующиеся на производстве потребительской электроники (11%) (рис. 5). Таким образом, основным заказчиком микроэлектроники в России является государство, в то время как в большинстве развитых стран спрос на продукцию заводов формируется в частном секторе. Для сравнения, на телеком-сегмент приходится в среднем 31,5% всех заказов, на сферу производства персональных компьютеров - 29,5%, на автомобилестроение - 11,6%. Государственные заказы составляют порядка 13,9% в структуре потребления микроэлектроники в мире».

«По нашим прогнозам, в ближайшие несколько лет структура спроса на российском рынке микроэлектроники не претерпит существенных изменений. В оборонной и аэрокосмической отраслях рост спроса будет обеспечиваться за счет разработки новых видов вооружения (и увеличения военных расходов в целом), строительства авиалайнеров и космических летательных аппаратов (спутников). - говорит А. Волостнов. - В автомобильной промышленности - за счет реализации программ по локализации производства составляющих и запчастей, развития и внедрения системы „ЭРА-ГЛОНАСС“. Также можно ожидать увеличения спроса в сегменте государственных слуг - в частности, на чипы для пластиковых карт для платежной системы „Мир“, электронных полисов медицинского страхования и т.д.».

В частном секторе развитие отечественной микроэлектронной промышленности будет стимулироваться заказами со стороны производителей потребительской электроники, энергетического и медицинского оборудования. «Весомый вклад также внесет развитие в России интернета вещей. Если в 2015 году количество подключенных устройств составляло 16,1 млн (0,2% от общемирового), то в 2018 году их число увеличится более чем в два раза - до 32,6 млн». - отмечает А. Волостнов (рис. 6).

«Известия» сообщают, что российский производитель микроэлектроники «Ангстрем» готов к заключению контракта с Индией: к поставке планируется около 10 тысяч микросхем в радиационно стойком исполнении. В настоящее время индусы испытывают образцы, а к серийным поставкам «Ангстрем» готов уже с осени.

Показательно, что на «Ангстрем» индийская компания вышла сама — то есть Россия потихоньку завоёвывает известность на рынке микроэлектроники, несмотря на грандиозное отставание отрасли в прошлом веке. Индия имеет ту же проблему, что и РФ: космические разработки ведутся самостоятельно, но при этом электронно-компонентная база вынужденно закупается за рубежом, и очень хочется перейти на отечественную продукцию — или хотя бы приобретать компоненты у союзников, а не противников. Глава компании «ГеоСтар Навигация» Анатолий Коркуш , который о проблеме импортозамещения микроэлектроники знает не по наслышке, поясняет:

Индийские компании — это довольно непростые партнеры в плане ведения бизнеса. Если они какую-то партию у «Ангстрема» купят, это уже можно считать победой. Важен прецедент и тот факт, что они выберут российскую разработку как опорную. На покупке одной тестовой партии, как правило, отношения с индийскими партнерами заканчиваются. Потому что Индия стремится по возможности всё делать своими силами. Рассчитывать на широкую международную кооперацию в данном случае тяжело. Но у «Ангстрема» сейчас и так всё в порядке с заказами, бюджетами, поэтому контракт с Индией им просто будет плюсом к имиджу.

Анатолий Коркуш

Всё верно: сумма контракта для международной сделки небольшая, всего около $200 тысяч, показателен сам факт обращения за микросхемами именно к российскому производителю. Председатель совета ассоциации производителей электронной аппаратуры и приборов Светлана Аполлонова указывает на прорыв в отрасли:

Еще два года назад эксперты заявляли о плохом состоянии этого рынка, радиационно устойчивых микросхем почти не разрабатывалось. А теперь мы уже выходим на экспорт, захватываем новые рынки. Более того, это говорит о честной конкуренции: лидером по микроэлектронике пока являются США, у которых никогда не было санкций в отношении Индии. Но при этом Индия покупает у нас.

Светлана Аполлонова

Почему это направление производства микроэлектроники так важно, думаю, пояснять не надо: космос. От мирного использования до систем обороны от причинения нам демократического добра. Закупки иностранной элементной базы — это критическая уязвимость. И дело не столько в возможных «закладках», хотя и это нельзя сбрасывать со счетов: даже простейшие для современной системотехники микросхемы могут элементарно не продать: вопрос продажи за рубеж деталей военного и двойного назначения регулируется законодательством International Traffic in Arms Regulations (ITAR), согласно которому компонентны военного и космического (радиационно стойкие) назначения могут продаваться лишь при разрешении Бюро промышленности и безопасности коммерческого департамента США. Не захотят продать — и всё.

Радиационная защита микросхем — сложная технология . Помимо гамма- и рентгеновского излучения (включая вторичное), облучение которыми медленно меняет параметры транзисторов микросхемы, в космосе имеются и тяжёлые заряженные частицы: альфа-частицы, другие ионы больших энергий и протоны. Эта «тяжёлая артиллерия» буквально пробивает насквозь космический аппарат вместе со всей электроникой, оставляя шлейф взаимодействий. Помимо вероятного возникновения программных ошибок (такой след легко может поменять логический 0 на 1 и наоборот), опасность несёт тиристорное защелкивание: при пробое питания на землю возникает ток большой силы, и микросхема выгорает.

И то, что в настоящее время российская электронная промышленность уже в состоянии разработать и выпустить космическую микроэлектронику, — большой прорыв. Мелкосерийность производства и высокая цена в данном случае не играют роли — те же факторы влияют на разработку и производство во всём мире. В США, например, в 2011-м году был скандал на тему поставок поддельных микросхем для военной техники — наглядно, не так ли? Решили сэкономить… Кстати, в этом плане, помимо риска получить отказ в продаже компонентов, можно получить партию вида «третий сорт — не брак». Формально годные при тестировании детали, но изготовленные с такими нарушениями технологий, которые будут способствовать быстрейшему выходу из строя.

Может, наши микросхемы всё ещё самые большие в мире, но они уже и одни из самых надёжных, и вопрос безопасности России по обеспечению отечественной электроникой упирается не в учёных и технологов, а в финансирование. Хорошо бы задействовать в этом вопросе , которые являются некоммерческими.

Тем более, что именно космическими микросхемами дело не ограничивается: отечественная микроэлектроника развивается по тому же принципу, что и армия: казалось бы, ничего не предвещало, и — внезапно! — новые разработки на уровне мировых по качеству и в несколько раз дешевле по стоимости.

«Микроконтроллер является, по сути, „мозговым центром“ всех современных машин. К примеру, в роботизированных комплексах микроконтроллер будет отвечать за взаимодействие двигателя и навигационных систем, в автомобильной технике — за корректную работу всей электроники, от осветительных приборов до бортового компьютера ».

И, опять же, это не просто теория — ОПК готова выпускать до 100 тыс. таких изделий в год уже в ближайшем будущем.

Год назад на «ПолитРоссии» в статье « » писалось:

«Радует, что речь идёт не о прожектёрском “давайте разработаем сразу самый лучший процессор!”, а именно об освоении широкого ассортимента микроэлектроники, на производстве которой можно “набить руку”, причём именно в плане массового производства, а там уже и более сложные “камни” будем осваивать. При этом стремление к уменьшению нанометров процесса уже стало самоцелью, для практических целей это маловажно, с учётом же того, что во многих областях требуется в первую очередь именно надёжность, то развить микроэлектронику до уровня эффективной практической применимости можно достаточно быстро - но для этого нужны вложения, которые может позволить себе лишь государство. При этом логично, что одновременно будет разработан госзаказ, который должен будет эти вложения окупать. Очень не рыночно! Но поклонение “свободному рынку” никогда ни одно государство ни к чему хорошему не приводило. России необходимо собственное компьютерное железо и программное обеспечение — только так можно обеспечить требуемую безопасность».

«Политическая Россия»

Сейчас можно отметить, что именно таким путём и развивается отечественная электроника, обеспечивая в первую очередь военные и космические программы. Увы, обыватели этого обычно не понимают: им важнее "свистелки" и другие дополнения на «айфонах», даже если они их не используют, и сравнение они производят чисто по внешним параметрам без понимания смысла: сложность обеспечения управления в реальном времени им неведома, а тактовая частота означает «показатель крутизны», как и количество мегапикселей на встроенной камере, при этом отличие RISC-архитектуры от CISC, понятно, тоже остаётся «за кадром».

Однако, если иметь хоть малейшее понимание темы, очевидно: российская микроэлектроника и компьютерная техника строится заново на мировом уровне , пусть и отставая пока по ряду формальных параметров «крутизны».

Также участники могли указать доли выручки от конструирования, научной и производственной деятельности, а также от производства определенных категорий изделий.

Топ-50 организаций на основе выручки от радиоэлектроники

Топ-50 организаций на основе выручки от радиоэлектроники

В топ-50 попали не только производители радиоэлектронной продукции, но и организации, которые занимаются научно-исследовательскими и опытно-конструкторскими работами (НИОКР).

По данным исследования ЦНИИ «Электроника» «Портрет российской радиоэлектроники», по отрасли в целом 60,51% предприятий относится к крупному бизнесу - численность их сотрудников превышает 250 человек, а доход составляет более 2 млрд руб. Однако в топ-50 представлены и представители среднего бизнеса с численностью сотрудников до 250 человек и доходом до 2 млрд руб. Также в топе присутствуют и представители малого бизнеса с численностью сотрудников до 100 человек и доходом до 800 млн руб.

Одновременно с топ-50 были составлены и другие рейтинги - в частности, топ-10 производственных организаций. В топе-10 производственных организаций практически отсутствуют организации, которые находятся в Москве или Санкт-Петербурге . Тем не менее, именно эти города являются лидерами по количеству производственных организаций радиоэлектронной отрасли, как свидетельствует исследование «Портрет российской радиоэлектроники».

В ходе исследования также был составлен топ-30 производителей компьютеров , электронных и оптических изделий. Первое место в топе заняло АО «Ижевский электромеханический завод «Купол» с выручкой от производства данных изделий в размере 8,28 млрд руб. На втором месте находится ГК «Микрон », чья выручка в этом сегменте составляет 8,27 млрд руб.

J’son & Partners Consulting: Анализ потенциала импортозамещения в микроэлектронике: Силовые транзисторы

В основе бурного роста цифровой экономики в мире лежат успехи развития широкого спектра номенклатуры изделий микроэлектроники. Между тем, в России значительная часть потребностей в электронных компонентах покрывается за счет их импорта. J’son & Partners Consulting открывает новую серию отчетов по данной теме и представляет краткие результаты анализа потенциала импортозамещения в области силовых транзисторов мощностью не менее 1 Вт .

Обмен электронными компонентами в мировой экономике является стандартной практикой, все крупные развитые и развивающиеся страны импортируют их для нужд своей промышленности. Как показало исследование J’son & Partners Consulting, Россия ежегодно ввозит силовых транзисторов на сумму более 3 млрд руб. или около 50 млн долл. США. Основными странами-изготовителями изделий являются Китай , США и Япония , на которые приходится более 50% от общего объема импорта.

Однако, с учетом страновой принадлежности брендов по месту расположения штаб-квартиры, основными поставщиками силовых транзисторов в Россию являются американские компании. Среди ТОП-20 крупнейших международных брендов силовых транзисторов, поставляемых в нашу страну, особенно велика доля американских брендов, в 2015 – 2017 гг. она выросла с 41 до 47%.

По мнению J’son & Partners Consulting, в условиях роста международной напряженности, нарастания угроз торговых войн и введения односторонних санкций, касающихся импорта электронных компонентов в нашу страну, нельзя не учитывать риски, связанные со страновой принадлежностью головных компаний-поставщиков силовых транзисторов в нашу страну. Это также требует все более настойчивых усилий в проведении политики импортозамещения, в первую очередь, по критически важным компонентам.

Рост производства электронного оборудования в мире и России

Согласно данным Организации экономического сотрудничества и развития за последние 15 лет Россия активно наращивала производство электронного и оптического оборудования. В 2000 – 2015 гг. объем производства данной продукции вырос в 6 раз - с 2,9 до 17,3 млрд. долл. США, по темпам роста страна уступала лишь Китаю.

Вместе с тем, по мнению J’son & Partners Consulting, усилия, предпринимаемые в области наращивания производства изделий электронной промышленности, являются явно недостаточными. Нетрудно заметить, что общий объем производства изделий электронной техники существенно уступает не только промышленно развитым странам, но и развивающимся, включая Индию, Таиланд и Малайзию. В результате среди рассмотренных промышленно развитых и развивающихся стран в 2000 – 2015 гг. темпы роста российского импорта электронных компонентов являются самым большим, достигая более 20% в год.

Российский импорт силовых транзисторов

Обмен электронными компонентами в мировой экономике является стандартной практикой, все крупные развитые и развивающиеся страны импортируют их для нужд своей промышленности. Как показало исследование, проведенное J’son & Partners Consulting, Россия ежегодно ввозит силовых транзисторов на сумму более 3 млрд руб. или около 50 млн долл. США. Основными странами-изготовителями изделий являются Китай, США и Япония, на которые приходится более 50% от общего объема импорта.

Процессы глобализации в мировой экономики привели к тому, что крупнейшие компании-изготовители (бренды) начали выпуск своей продукции во многих странах мира, включая такие азиатские страны, как Малайзия, Филиппины и Вьетнам. По мнению J’son & Partners Consulting, в условиях роста международной напряженности в мировой торговли, а также усиления использования санкционных механизмов экономического давления на РФ, нельзя не учитывать риски, связанные со страновой принадлежностью головных компаний-поставщиков силовых транзисторов в нашу страну.

Анализ ТОП-20 компаний-поставщиков показал, что основными брендами силовых транзисторов, поставляемых в РФ, являются компании, штаб-квартиры которых расположены в США, Японии , Нидерландах, Швейцарии, Германии и . Причем основная доля поставок приходится именно на американские компании. В 2015 – 2017 гг. их доля в списке ТОП-20 выросла с 41% до 47%.

Нарастание угроз торговых войн в глобальном мире и введение односторонних санкций, касающихся импорта электронных компонентов в нашу страну, все настойчивее требует проведение политики импортозамещения, в первую очередь, по критически важным компонентам.

2017

Интернет вещей обеспечит ежегодный спрос на микрочипы объемом 109 млрд долл. к 2020 году

С 2020 года основным драйвером роста глобального рынка микропроцессорных технологий станет искусственный интеллект. Об этом заявила в декабре 2017 года генеральный директор ПАО «Микрон » Гульнара Хасьянова на открытии новой линии по производству чип-модулей для банковских карт, идентификационных документов и других электронных носителей персональных данных (Микрон Интегральные микросхемы MIK).

По ее словам, одновременно меняется и структура рынка – если ПК и смартфоны изначально создавали массовый спрос на однотипные чипы, то развитие таких направлений, как IoT и искусственный интеллект , значительно расширяет спектр спроса на микропроцессорные продукты, включая самые различные аналоговые схемы и сенсоры. При этом, говоря об отраслях, которые будут лидировать по темпам роста продаж микросхем к 2020 году, генеральный директор ПАО «Микрон» назвала промышленность 4.0, дата-центры , автопилотируемые системы , а также для Интернета вещей , SDN и гетерогенных сетей.

Данные АРПЭ

По оценкам АРПЭ в России насчитывается свыше 3000 компаний, являющихся разработчиками и производителями электронного оборудования. Примерно 500 из них контролируются государством, а около 2500 являются частными компаниями. Кроме того, несколько десятков компаний являются подразделениями глобальных корпораций. При этом существует свыше ста российских производителей электронных компонентов.

Аналитики АРПЭ полагают, что в нашей стране годовой объем продаж электронной аппаратуры составляет около 10 млрд. долл. (примерно две трети этой суммы приходится на закрытые рынки спецприменений). В то же время российская электронная промышленность составляет лишь около 0,4% от мировой, а масштаб деятельности лидеров российской электронной отрасли на три порядка меньше мировых лидеров.

Цепочка производителей электроники. АРПЭ, июнь 2017 г.

Основные характеристики электронной промышленности России. АРПЭ, июнь 2017 г.

Цепочка создания стоимости в производстве и сбыте электронной аппаратуры. АРПЭ, июнь 2017 г.

2016: Данные Frost & Sullivan

В течение последних шести лет российский рынок микроэлектроники прирастал в среднем на 3,3% в год, увеличившись с $1,9 млрд в 2010 до $2,3 млрд в 2016 году. Доля России в структуре мирового рынка остается незначительной и составляет всего 0,7%. Тенденцией последних двух лет стало сокращение объема рынка, которое происходило на фоне общего спада в экономике страны. Так, по сравнению с 2014 годом в 2015 году объем рынка сократился с $2,8 до $2,4 млрд, или на 14,3%. По итогам прошлого года снижение составило 3,3%.

«Российская микроэлектронная промышленность сильно зависит от реализации государственных программ, в первую очередь, в аэрокосмической и оборонных отраслях. – отмечает Волостнов Алексей , директор по развитию бизнеса Frost & Sullivan в России. – На сегодняшний день почти половина всех производимых в стране микроэлектронных компонентов (микросхем, чипов, полупроводниковых составляющих) потребляется предприятиями авиационной и оборонной промышленности (45%). На втором месте – компании, работающие в сфере энергетики, медицины и приборостроения (суммарно 32%); на третьем – малые и средние предприятия, специализирующиеся на производстве потребительской электроники (11%). Таким образом, основным заказчиком микроэлектроники в России является государство, в то время как в большинстве развитых стран спрос на продукцию заводов формируется в частном секторе. Для сравнения, на телеком-сегмент приходится в среднем 31,5% всех заказов, на сферу производства персональных компьютеров – 29,5%, на автомобилестроение – 11,6%.

Создание в России института руководителей приоритетных технологических направлений - такой вопрос стал предметом специального совещания в правительстве РФ, а затем был рассмотрен на заседании ВПК с участием президента Владимира Путина. Тогда же, осенью 2016-го, состоялись персональные назначения и стали известны некоторые имена таких технологов-интеграторов. Среди первых - академик РАН, генеральный директор НИИ молекулярной электроники (НИИМЭ) Геннадий Красников. Он согласился ответить на вопросы "Российской газеты" специально для выпуска "Наука и технологии".

У лауреата Нобелевской премии по физике, академика РАН Жореса Алферова и генерального директора АО "НИИМЭ" и тоже академика Геннадия Красникова во многом совпадающие взгляды на развитие микроэлектроники, хотя принадлежат они к разным поколениям. Самую первую из своих наград - орден "Знак Почета" - младший научный сотрудник одной из лабораторий ленинградского Физтеха Алферов получил за разработку транзисторов и силовых германиевых приборов для первых советских АПЛ. Это было в 1959-м, когда Геннадий Красников, родившийся за год до этого в Тамбове, еще только учился ходить. А теперь они сообща решают сложные задачи возрождения российской микроэлектронной отрасли и взаимодействия ее с наукой. Фото: Пресс-служба "Микрон"

Существовавший в СССР и восстановленный сейчас в России институт генеральных конструкторов решено дополнить еще одной когортой системных интеграторов - руководителей приоритетных технологических направлений. Чем вызвано и насколько оправдано, с вашей точки зрения, такое решение?

Геннадий Красников: Это решение президента, на мой взгляд, абсолютно оправданно. Нам сегодня очень не хватает четкой координации работ по важным, критическим технологическим направлениям. А к ним в том числе относятся электронные технологии: микро- и наноэлектроника, силовая электроника, другие направления, связанные с электронной компонентной базой.

Новичкам, которые приходят к руководству, нужно время, чтобы осмотреться. И мы всякий раз притормаживаем...

К сожалению, так вышло, что в нашей электронной отрасли распались важные технологические цепочки. И многие из тех, кто состоял в кооперации на этом направлении, вел свои темы, оказались рассеяны по разным предприятиям и ведомствам. Такое разобщение сегодня стало особенно критично для развития, когда речь идет о фундаментальной и отраслевой науке, а также о процессах внедрения новых технологий и изделий. Кроме того, мы практически потеряли квалифицированную экспертизу по этим вопросам. У нас сейчас рассматривается много проектов в области электронных технологий, и разве это порядок, когда каждое заинтересованное лицо выбирает свой состав экспертной комиссии?!

Объективность такой экспертизы заведомо под сомнением?

Геннадий Красников: Получается, так. Эксперты зачастую не несут никакой ответственности за свои оценки к рекомендованным проектам.

Поэтому создание института научных руководителей по технологическим направлениям - это очень важный и своевременный шаг. Тем более в условиях регулярной смены отраслевых чиновников уровня замминистра и руководителя профильных департаментов. В таких ситуациях, хотим мы того или нет, теряется определенная преемственность. Ведь у каждого, что бы ни говорили, свое представление о путях развития отрасли. И еще: новым руководителям, которые приходят в отрасль, требуется время на то, чтобы осмотреться, войти в курс дела. А мы невольно вынуждены притормаживать, где-то выжидать. В результате теряем набранный темп во всем - от НИР и конструкторских разработок до производства.

На участке производства современной микроэлектроники стерильно, как в операционной. Фото: Пресс-служба "Микрон"

Некоторое время назад у нас в стране был утвержден перечень критических технологий. За что, наряду с другими, несет ответственность НИИМЭ?

Геннадий Красников: Координация работ по критическим технологиям - очень трудозатратная задача, и в первую очередь, по человеческим ресурсам. Потому что приходится изучать и обрабатывать очень много данных, которые дают академические и отраслевые институты и предприятия. Естественно, что ни один человек такую масштабную работу не в состоянии эффективно выполнять. Поэтому на НИИ молекулярной электроники возлагается задача совместно с руководителем технаправления анализировать внешние данные, выстраивать и фактически сопровождать всю работу по координации и выявлению "узких мест".

Вы и до этого руководили Межведомственным советом главных конструкторов по электронной компонентной базе РФ. Какие задачи на этом направлении остаются актуальными, а что придется пересмотреть?

Геннадий Красников: Межведомственный совет главных конструкторов играет очень важную роль. Его задача состоит в координации не только между ведомствами, но, что более важно, и между разработчиками элементной базы и самой электронной аппаратуры. В рамках совета решили немало актуальных задач на этом направлении. Но еще многое предстоит сделать для создания единого информационного поля по разработкам, по новым требованиям к разрабатываемой ЭКБ и к новым регламентам постановки НИОКР.

Совет будет функционировать и дальше. Он становится одной из рабочих площадок приоритетного технологического направления по электронным технологиям, очень хорошо вписываясь в новую систему организации работ. Поэтому пересматривать текущие задачи мы не будем, а будем дополнять их новыми: создание научно-технического совета, решение вопросов взаимодействия с Академией наук, генеральными конструкторами изделий и различными ведомствами, которые в той или иной степени связаны с элементной базой.

Межведомственный совет станет рабочей площадкой приоритетного направления по электронным технологиям

Возглавляемый вами коллектив давно известен как ведущий российский центр микроэлектроники. Что из номенклатуры наиболее востребовано сейчас, в условиях рынка и жесткой конкуренции?

Геннадий Красников: Гражданская продукция связана в основном с RFID-технологией. Это радиочастотные метки, которые активно используются в маркировке товаров, транспортных приложениях, существующих и разрабатываемых электронных документах (паспорта, удостоверения личности, водительское удостоверение, полис ФОМС), банковских платежных системах - это направления, в которых мы сейчас работаем и успешно конкурируем с продукцией зарубежного производства.

Среди ваших потребителей и заказчиков крупные столичные и федеральные структуры. В частности, метрополитен, "Мосгортранс", Госзнак. Это обстоятельство облегчает или затрудняет жизнь коллективу?

Геннадий Красников: Скажу так: это важное составляющее в нашей работе. И любой заказ нам по-своему ценен. Ведь мы должны не просто разрабатывать отечественную продукцию, но еще и делать ее конкурентоспособной. То, что у нас такие крупные заказчики, говорит о лежащей на нас огромной ответственности. Значит, наша продукция должна быть конкурентной по всем параметрам, в том числе и по соотношению "цена/качество". Мы благодарны нашим постоянным потребителям за то, что они верят в нас и в нашу продукцию. Благодаря им мы имеем возможность отрабатывать новые изделия на национальном рынке, доводить их качество до высочайшего уровня, чтобы затем успешно конкурировать на рынках других стран.

Частно-государственное партнерство в сфере высоких технологий: какие, на ваш взгляд, здесь перспективы и чему учит ваш опыт в микроэлектронике?

Геннадий Красников: За этой моделью - будущее. Я уверен, что только на условиях ЧГП возможно дальнейшее развитие микроэлектроники в России. С одной стороны, необходимо очень много ресурсов выделять на проведение НИОКР. Причем чем меньше топологический размер, тем больше требуется инвестиций. А если принять во внимание длительный технологический цикл "разработка - производство" и низкую маржинальность продукции, то частный капитал тут в одиночку просто не потянет.

Есть и другая, не менее важная причина государственного участия в таких проектах. Наша продукция имеет не только коммерческую составляющую - она обеспечивает независимость страны в стратегических сферах: в банковской, транспортной, идентификации и т.п. И для государства очень важно, чтобы IP, лежащие в основе таких изделий, были собственные и полностью контролируемые, а не зарубежные. Так что, исходя из сегодняшних условий, все это реализуемо только в рамках частно-государственного партнерства.

Вы возглавляете базовую кафедру микро- и наноэлектроники в МФТИ и еще одну, профильную, кафедру в МИЭТ - у себя в Зеленограде. Тем самым помогаете решать кадровые задачи своему же коллективу или прицел гораздо дальше?

Геннадий Красников: Конечно, мы смотрим шире. Но есть и свои традиции в этом деле. Практически 90 процентов тех студентов и аспирантов, которых мы обучаем на базовых кафедрах и отправляем на практику, остаются работать у нас. Сейчас делаем новый шаг - будем взаимодействовать не только с магистрантами и аспирантами вузов, но уже в старших классах школы начинаем знакомить с инженерными специальностями.

А школы и вузы охотно идут на контакт?

Геннадий Красников: Мы видим с их стороны растущий интерес к инженерным специальностям. Не в последнюю очередь это связано с развитием промышленного производства в России. Упускать такую возможность никак нельзя. Кроме того, мы активно работаем над созданием профессиональных стандартов в микроэлектронике. Соответствие вузов этим стандартам подтвердит их возможности по подготовке нужных для отрасли специалистов. И это еще одно важное направление, которое мы для себя выбрали и ведем.

Дословно

Без технолога нет прогресса

После формирования института генеральных конструкторов по сложным системам вооружения совместно с министерством обороны, минпромторгом, "Роскосмосом", "Росатомом", другими заказчиками государственной программы вооружения сформировали перечень приоритетных технологических направлений…

На этом этапе считаем необходимым сконцентрировать усилия на крупных темах, без развития которых невозможно перейти к новому технологическому укладу и разработать принципиально новые образцы вооружения и военной техники.

Кроме того, создание новых технологий будет иметь и мощный гражданский эффект в рамках программы диверсификации оборонной промышленности для организации выпуска современной высокотехнологичной гражданской продукции.

Первое - это технология материаловедения. Далее - электронные технологии, технологии радиоэлектроники, технологии двигателестроения, технологии оптоэлектроники и фотоники, технологии высокопроизводительных вычислений, включая суперкомпьютерные технологии, технологии специальных делящихся материалов для ядерного оружейного комплекса, технологии высокоскоростной аэро- и гидросредной техники, технологии кибербезопасности, технологии электродвижения, технологии ракетного двигателестроения и, наконец, информационно-телекоммуникационные технологии.

Разработка новых технологий предполагает, в свою очередь, решение широкого спектра дополнительных задач. Например, структура такого направления, как технологии оптоэлектроники и фотоники, включает элементную базу фотоэлектроники, лазерных излучателей, радиофотонику, оптические материалы, активные среды и фоточувствительные материалы и, наконец, устройства передачи оптической информации.

Именно поэтому руководитель приоритетного технологического направления - как системный интегратор - возглавит не только профильную головную научную организацию, но и для организации работ по технологическим подсистемам возглавит совет главных технологов, а также научно-технический совет для научно-технического сопровождения всех этапов создания новой технологии.

Таким образом, мы сформируем систему научно-производственных организаций, которая будет способна сгенерировать принципиально новые знания и технологии, а также инициировать создание и развитие новых научных школ.

Из выступления вице-премьера Дмитрия Рогозина на заседании ВПК 21 сентября 2016 года.

Подготовил к публикации