Ленид Коник	Микроэлектроника

Кто меньше? Маленькие размеры за большие деньги

После полутора десятков лет безнадежного, казалось бы, отставания российской микроэлектроники от стран Запада и Юго-Восточной Азии у России появился реальный шанс догнать технологических конкурентов. Надежды возлагаются на зеленоградские заводы "Микрон" и "Ангстрем", которые принесли в страну современные технологии производства микросхем с проектными нормами 0,18 мк и 0,13 мк.

До сих пор в России не выпускались микросхемы с топологическим размером менее 1 мк, тогда как мировые лидеры в 2007-2008 годах начали переходить на технологии 0,065 мк (65 нанометров, нм). Показателен пример одного из крупнейших российских микроэлектронных предприятий - петербургской "Светланы". Еще в конце 1980-х годов у него был план создания производства с проектными нормами 0,5 мк - с этой целью даже было начато строительство специального заводского корпуса. Но из-за недостатка средств проект не был завершен, а с развалом СССР надежды на его финансирование окончательно рухнули. Между тем ОАО "Светлана" создало специальную дочернюю компанию для работы в данной сфере - "Светлана-Микроэлектроника". Заместитель генерального директора по научно-техническому развитию ОАО "Светлана" Валерий Клевцов вспоминает: "Серийное производство микросхем отсутствовало, поэтому "Светлана-Микроэлектроника" пыталась работать как дизайн-центр, разрабатывая морально устаревшие процессоры для военных". В итоге два года назад предприятие оказалось банкротом, и с того момента ведется его ликвидация. По данным Валерия Клевцова, до конца 2008 года ЗАО "Светлана-Микроэлектроника" будет полностью ликвидировано. ОАО "Светлана" продолжает выпускать микросхемы на кремнии с проектными нормами 2 мк, 90% которых используется в оборонке. Планов перехода на технологии с меньшими топологическими размерами у "Светланы" нет.

Новые времена

Ситуацию взялись изменить два российских предприятия - "Микрон" и "Ангстрем", на которые (вместе с Воронежским заводом полупроводниковых приборов, подконтрольным, как и "Микрон", московскому ОАО "Ситроникс") приходится 80% производства российской микроэлектронной продукции. "Микрон" весной 2008 года запустил в опытную эксплуатацию, а осенью - в коммерческую фабрику по производству микросхем с топологическим размером 0,18 мк (180 нм) с технологией EEPROM. В 2009 году "Микрон" намерен перейти на технологию 0,13 мк. "Ангстрем" в конце 2009 года планирует запустить завод по производству микросхем с топологическим уровнем 0,13 мк, а вслед за этим перейти на проектные нормы 0,09 мк.

Оба российских завода пошли по пути приобретения технологий у западных фирм. "Микрон" договорился о получении технологий 0,18 мк и 0,13 мк с французской STMicroelectronics N.V. "Ангстрем" выбрал в качестве технологического партнера американского производителя микропроцессоров Advanced Micro Devices, Inc. (AMD), который поставил в Россию оборудование 0,13 мк (позволяющее со временем перейти на проектные нормы 0,09 мк).
Для производства микросхем с размером 0,18 мк "Микрон" закупил новое технологическое оборудование у 42 поставщиков из 10 стран мира. В целом предприятие затратило на создание этого завода около $200 млн. При этом генеральный директор ОАО "НИИМЭ и Микрон" Геннадий Красников отмечает, что дополнительные вложения в запуск производства микросхем с размером 0,13 мк будут минимальны, так как все приобретенное для 0,18 мк оборудование, а также созданная "чистая комната" подходят и для более высокоточного производства. Затраты "Ангстрема" будут более существенными, правда, и стартовые проектные нормы его нового завода "на ступеньку" меньше, чем у "Микрона".

Для финансирования проекта ОАО "Ангстрем-Т", которое ведет проект строительства завода (и вместе с ОАО "Ангстрем" входит в недавно созданный управляющий концерн "Ангстрем"), в феврале 2008 года получило во Внешэкономбанке кредит в размере 815 млн евро (или почти $1,3 млрд) сроком на девять лет. Генеральный директор концерна "Ангстрем" Всеволод Вуколов сообщил корреспонденту "Стандарта", что значительная часть этого кредита уже освоена. "Мы закупили необходимое оборудование и передали площадку генподрядчику, который начал строительство", - говорит Всеволод Вуколов. Подрядчиком по строительству завода выступает ООО "М+В Цандер Фэсилити Инжиниринг" - "дочка" немецкой фирмы M+W Zander, специализирующейся на строительстве высокотехнологичных заводов. Сумму контракта с AMD Всеволод Вуколов не называет. Директор по внешним связям AMD в регионе ЕМЕА Йон Карвилл также не раскрыл стоимость поставляемого "Ангстрему" оборудования. "Я лишь могу подтвердить, что мы продали "Ангстрему" и связанным с ним юрлицам технологию 0,13 мк и производственное оборудование для выпуска микросхем на пластинах диаметром 200 мм, но условия контракта конфиденциальны", - добавил Йон Карвилл. При этом в отчете за II квартал 2008 года AMD указывает получение дохода в размере $193 млн от продажи оборудования 200 мм, но не указывает имя покупателя.

Передавая собственную технологию сторонним компаниям, и STMicroelec-tronics, и AMD создают себе потенциальных конкурентов в будущем. Причины, побудившие западных вендоров к таким сделкам, различны. Йон Карвилл проинформировал "Стандарт", что AMD поставляет в Россию оборудование, демонтированное на ее заводе Fab 30 в германском Дрездене (там оно проработало восемь лет). "Мы продали "Ангстрему" оборудование для производства пластин 200 мм, так как переходим на технологию 300 мм и проектные нормы 65 нм. Такой переход позволит размещать на одной пластине вдвое больше процессоров", - пояснил Йон Карвилл.

STMicroelectronics, передав Микрону технологию 0,18 мк EEPROM, сохранила свою фабрику в Руссе, которая теперь работает по нормам 0,13 мк, и также развивает более высокоточные технологии. По данным вице-президента по развивающимся рынкам этой французской фирмы Жан-Марка Шамона, STMicroelectronics уже имеет производство по нормам 65 нм, а сейчас переходит к технологии 0,045 мк. "Мы уже работаем над технологиями 32 нм и 22 нм - с этой целью в начале 2008 года STMicroelectronics вошла в альянс разработчиков, созданный IBM, в который также входят тайваньская TSMC и корейский Samsung", - заявил Жан-Марк Шамон. Он также сообщил "Стандарту", что для STMicroelectronics сотрудничество с "Микроном" стало первым опытом передачи технологий сторонней компании. "Но у нас был опыт по переводу производственных линий из одной страны в другую внутри предприятия, в частности, мы осуществили зеркальную передачу линий с площадок во Франции и Италии нашему же предприятию в Сингапуре", - рассказал Жан-Марк Шамон. Вице-президент STMicroelectronics признался, что цель сотрудничества с "Микроном" идет гораздо дальше продажи технологии российскому партнеру. Французская фирма никогда бы не "отдала" технологию, не будь у нее желания укрепиться на рынке России и стран СНГ. "Это был особый путь захода на российский рынок, - откровенен Жан-Марк Шамон. - Теперь мы вместе с "Микроном" и его материнской компанией "Ситроникс" работаем над повышением уровня проникновения технологий STMicroelectronics в России и СНГ".

Время - вперед!

Российские микроэлектронщики приветствуют появление современных заводов в Зеленограде. Владимир Сиренко, директор ФГУП "Субмикрон", которое создает и проектирует большие интегральные схемы и цифровые модули военного и космического назначения, заявил "Стандарту": "Мы рады запуску сразу двух заводов. Это создаст конкуренцию, в которой мы заинтересованы, чтобы снижать стоимость микросхем".

Владимир Немудров, директор ФГУП Научно-исследовательский институт микроэлектронной аппаратуры "Прогресс" (НИИМА "Прогресс"), рассказал, что возглавляемое им предприятие уже ведет разработки по технологии 0,13 мк. Среди них - селектор каналов и OFDM-модулятор, позволяющие создать российский set-top box для цифрового телевидения. Еще одна разработка НИИМА "Прогресс" - двухкристальный приемник GPS/ГЛОНАСС (вскоре институт намерен создать и однокристальную версию). "Эти разработки уже требуют топологических размеров микросхем 0,13 мк, а со временем мы перейдем на проектирование по нормам 0,09 мк, - говорит Владимир Немудров. - Мы делаем большие ставки на новые заводы "Микрона" и "Ангстрема" - их появление критически важно для запуска этих разработок в серию".

Глава российского представительства Cadence Design Systems, Inc. Алексей Комков утверждает: "Технологии 0,18 мк и 0,13 мк, которые возникают у "Микрона" и "Ангстрема", являются очень хорошими. Это основные "рабочие лошадки" - на них создается более 30% микросхем, которые производятся в мире. Да, для процессоров нужно меньше, но России пока нужно сосредоточиться на более "зрелых" технологиях".

Глава московского филиала STMicroelectronics Анатолий Дудников вторит: "Да, прогресс не стоит на месте, и в мире на повестке дня уже стоит топологический размер 32 нм. Но есть понятие базовых технологий, которые применяются на современном производстве. Технология 0,18 мк - это база для целого ряда электронных компонентов. SIM-карты для мобильных телефонов, системы идентификации, банковские приложения, транспортные билеты - все это 180 нм, и так будет еще четыре-пять лет". При этом Анатолий Дудников замечает, что есть продукты, где уровень технологий и топологических размеров крайне важен, так как от этого зависит быстродействие - это, например, процессоры и чипы для set-top box для цифрового ТВ. "Для подобных продуктов нужна как минимум технология 0,09 мк, но получить ее сразу, не пройдя предварительных шагов, нельзя. То, что создавалось мировыми лидерами за несколько десятков лет, не перенять вмиг  - этот путь можно пройти быстрее, но его нужно пройти", - уверен Анатолий Дудников.

Нанотехнологии на горизонте

Только после того как российские заводы освоят технологии 180 нм и 130 нм, у страны появится обоснованная возможность говорить о нанотехнологиях, которые столь часто упоминаются последние пару лет. "Наноэлектроникой можно считать все, что имеет топологические размеры менее 100 нанометров", - указывает Геннадий Красников. И "Микрон", и "Ангстрем" уже строят планы на нанотехнологии: оба предприятия декларируют намерения создать в перспективе нескольких лет фабрики с проектными нормами 65-45 нм.

Планы "Микрона" в этом направлении обрели реальные очертания после того, как в конце августа 2008 года российский премьер Владимир Путин подписал постановление правительства о выделении 26,9 млрд руб. из Инвестфонда РФ на совместный проект с его владельцами - "Ситрониксом" и АФК "Системой" - по строительству фабрики по производству микросхем с топологическим размером 0,045-0,065 мк. В ближайшее время получатель денег - "Ситроникс-нанотехнологии" (дочернее предприятие "Системы" и "Ситроникса") - проведет дополнительную эмиссию. По ее итогам государство получит 46% акций ОАО "Ситроникс-нанотехнологии", оплатив их деньгами из Инвестфонда РФ. "Система" и "Ситроникс" сообща получат 54% акций нового предприятия, заплатив за причитающуюся им долю 31,57 млрд руб. Таким образом, "Ситроникс-нанотехнологии" будет располагать капиталом величиной более $2,3 млрд.

Генеральный директор ОАО "Ситроникс" Сергей Асланян сообщил "Стандарту", что в конце 2008 года будет объявлен тендер на поставку компании "Ситроникс-нанотехнологии" технологий 65-45 нм. Среди потенциальных участников тендера он называет Intel, IBM, AMD, Toshiba и STMicroelectronics (Жан-Марк Шамон подтвердил, что его компания однозначно примет участие в этом тендере). По данным Геннадия Красникова, тендер будет длиться три-четыре месяца, таким образом, не позднее мая 2009 года "Ситроникс" определится с выбором нового технологического партнера.

Правда, далеко не все зависит от российской стороны. Поставки критических технологий, которые могут быть использованы в военных целях, жестко лимитируются западными странами. Несмотря на то что контрольный технологический орган времен "холодной войны" - COCOM - прекратил существование в 1994 году, уже в 1996 году аналогичные функции взяла на себя структура Wassenaar Arrangement, созданная 40 странами мира в голландском городке Вассенаар. Официальная цель ее создания - контроль за экспортом обычных видов вооружения, а также продуктов и технологий двойного назначения. Секретариат Wassenaar Arrangement базируется в Вене (Австрия). Россия тоже входит в эту организацию, но многие участники рынка опасаются, что после вооруженного российско-грузинского конфликта осудившие его страны Запада могут помешать экспорту нанотехнологий в Россию.

Геннадий Красников надеется, что этого не произойдет. При этом он подчеркивает, что через несколько лет, когда российские предприятия будут готовы к внедрению технологий 65-45 нм, мировые лидеры уйдут вперед, и эти технологии выпадут из ограничительного перечня. Действительно, уже в 2008 году многие зарубежные производители запустили фабрики 45 нм, а Intel в 2009 году планирует вывести на рынок процессоры, изготовленные по проектным нормам 32 нм. На этом развитие рынка не остановится - закон Мура (гласящий, что количество транзисторов в микросхемах удваивается каждые 24 месяца) будет действовать еще несколько лет, поэтому рынку предстоит увидеть микросхемы с еще меньшими топологическими размерами. То, что в какой-то момент это развитие прекратится, в 2007 году признал сам Гордон Мур (один из основателей Intel): причины кроются в фундаментальных физических ограничениях.

На получение доступа к технологиям 65-45 нм рассчитывает и концерн "Ангстрем". Всеволод Вуколов сообщил корреспонденту "Стандарта", что в закупленное у AMD оборудование уже заложены технологические возможности для создания линии с проектными нормами 65-45 нм. "Для того чтобы выходить на уровни 65-45 нм, нужно 1,5-2 года поработать с технологиями 0,13-0,09 мк. В 2011 году мы начнем движение в сторону технологий 65-45 нм. Но продукты с таким топологическим размером ориентированы на принципиально иной сегмент рынка, нежели 130-90 нм", - подчеркнул Всеволод Вуколов. Он также отмечает, что к уменьшению проектных норм не нужно относиться как к революционным мерам. "В России отсутствует культура технологического обновления, хотя в советское время такая культура в высокотехнологичных отраслях была. Любое производство нужно обновлять системно - по плану. И нам нужно вновь превратить смену технологии в рутинное дело", - делится мнением гендиректор концерна "Ангстрем".

Директор ФГУП "КБ полупроводникового машиностроения" Александр Шокин напоминает, что переход на каждый новый технологический уровень требует огромных вложений, поэтому рутинным этот процесс сделать нелегко. "Микроэлектроника - это одна из самых капиталоемких отраслей. С каждым переходом на новый топологический размер нужно полностью менять дорогостоящее оборудование". В 1998 году сотрудник Intel Юджин Мейеран выявил закономерность, которую он назвал Вторым законом Мура. Этот закон гласит, что по экспоненте растет не только плотность транзисторов на микросхеме, но и стоимость производства этих микросхем. Например, создание фабрики для производства микросхем динамической памяти емкостью 1 кбит некогда обошлось Intel в $4 млн, в завод по выпуску процессоров Pentium с технологией 0,6 мк американская корпорация вложила уже $2 млрд, а стоимость производства Fab32 с проектными нормами 45 нм превысила для Intel $3 млрд. Аналогичные пропорции существуют и на этапе проектирования чипов: если разработка микросхемы с топологическим размером 90 нм в среднем обходится в $1 млн, то при переходе на проектные нормы 65 нм стоимость разработки возрастает до $3 млн.

Заместитель директора по науке ФГУП "Субмикрон" Вячеслав Гришин считает, что не нужно спешить с внедрением в России технологий 65-45 нм: "Хорошо, если во всем мире удастся насчитать хотя бы десять разработок, требующих топологических размеров 45 нм. Мы можем хорошо и долго жить с технологиями 0,18-0,13 мк, которые России передают западные фирмы, уходящие в меньшие проектные нормы".

Ярослав Петричкович, директор дизайн-центра "Элвис", разделяет этот пессимизм: "Создание в России завода 65 нм - это попытка построить коммунизм в одной отдельно взятой стране. Одна разработка с такими проектными нормами обходится  во многие  десятки миллионов долларов. Без права на ошибку, так несколько таких ошибок легко "съедят" годовой бюджет какой-нибудь российской губернии. Микросхемы должны выпускаться  миллионными сериями. Естественно, что такой "золотой" номенклатурой с российской фабрикой никто делиться не собирается. Для того чтобы создать свою номенклатуру, необходим многолетний опыт работы на рынке, связи с могучими зарубежными компаниями и сотни миллионов, если не миллиарды, долларов  вложений в дизайн.

Заместитель министра промышленности и торговли России Юрий Борисов гораздо более оптимистичен. "Мы поняли, что возрождать старую советскую структуру отрасли, которая являлась натуральным хозяйством, слабо интегрированным в мировую кооперацию, и была адаптирована под военные нужды, не имеет смысла, - говорит он. - Ревизия имеющихся в наличии активов была положена в основу стратегии развития радиоэлектронной отрасли до 2015 года. Мы выбрали рыночные ниши, способные дать максимально быструю отдачу и при этом связанные с долговременным выпуском серийной массовой продукции. Во-первых, это рынок коммерческого использования навигационной системы ГЛОНАСС. Во-вторых, идентификационные документы: от социальных карт, паспортов с зашитыми в чип биометрическими параметрами до банковских карт. В-третьих, цифровое телевидение, к которому мы окончательно перейдем к 2015 году. А это значит, нужно сделать цифровыми все передатчики и все телевизоры: задача, по некоторым оценкам, стоит около $25 млрд".