Российская микроэлектроника - не миф, или Большие проблемы маленьких измерений

С разницей в неделю два солидных американских издания, The New York Times и The Washington Post, опубликовали написанные будто под копирку материалы, в которых раскрыли Le secret de Polichinelle (секрет Полишинеля): в российских средствах связи и остатках крылатых ракет, в частности, в лазерных дальномерах и радиолокационных головках самонаведения, найденных на Украине, используется американская микроэлектроника. При этом маркировка на двух чипах показала, что они были изготовлены ещё в 2019 году.

Об этом рассказал изданию Дэмиен Сплитерс - заместитель директора по операциям британской исследовательской организации Conflict Armament Research (CAR), которая отслеживает поставки обычных вооружений, боеприпасов и связанных с ними военных материалов в районы, затронутые конфликтом. «Современное российское оружие и системы связи были построены на основе западных чипов», - многозначительно констатировал Дэмиен Сплитерс.

Правда это или вымысел? Разберёмся.

От женских болезней до высоких технологий

«Президент всея Европы» Урсула фон дер Ляйен, выступая перед Европарламентом, заявила: «Российская армия вынимает чипы из посудомоечных машин и холодильников, чтобы починить военное оборудование. У них больше нет полупроводников. Российская промышленность разорвана в клочья!»

Только две отъявленные «интеллектуалки» могли поверить в этот фейк о чипах - Эллочка Щукина и Лиз Трасс. И вообще, есть подозрение, что фон дер Ляйен сама не поняла, о чём сказанула. Поскольку, как удалось установить, в российской стиральной машине-полуавтомате «Фея» самым сложным прибором оказался таймер XZK-B для переключения режимов стирки. Может быть, я не ту машину разобрал в поисках чипов категории military?..

Для понимания. Микрочип - это сотни, тысячи и даже миллионы полупроводников, размещённые на кварцевой пластине. Чем больше полупроводников, тем больше операций выполняет микрочип за единицу времени. Его физический размер тоже имеет значение. Чем он меньше - тем лучше и, соответственно, дороже. По сути - это мозг интегральных микросхем, которые подразделяются на категории.

Причём в России у этих категорий скучное, ничего не говорящее название - «Приёмка», снабжённая номерами от 1 до 9. Последние два означают высшую категорию чипов, которые предназначены для ракетно-космической техники и ядерного оружия. На Западе им соответствуют категории commercial, industrial, military и space. Продажа России микросхем двух последних категорий осуществлялась только с разрешения Министерства торговли США, курирующего экспортный контроль, и только в исключительных случаях, когда они были нужны, например, для космических кораблей, выполняющих полёты к МКС, или для создания космических аппаратов и другой космической техники в кооперации с другими космическими агентствами в рамках реализации международных программ.

И вот что примечательно: было подозрение, что российская автоматическая межпланетная станция «Фобос-Грунт» не смогла подняться на расчётную орбиту именно потому, что при её создании использовали американские микросхемы категории military, а требовались - категории space. Иными словами, не каждая микросхема с одинаковым успехом подойдёт как для стиральной машины, так и для крылатой ракеты. «Калибр», собранный из деталей от «стиралки», не полетит, а стиральная машина с микросхемами из систем целеуказания и наведения будет стоить, как ракета. Казалось бы, это вполне доступно для понимания даже гинекологу по основной специальности. Но, видимо, не всё так просто.

Есть и другие предположения насчёт фейка о чипах от стиральных машин - скорее всего, фон дер Ляйен хотела специально унизить Россию, и не исключено, что её референты, которые готовят ей «шпаргалки», элементарно не владеют информацией о состоянии российской микроэлектроники.

Хотя отечественная микроэлектроника совсем недавно действительно переживала не лучшие времена. В Ставрополе на радиозаводе «Сигнал», где делают системы и комплексы радиоэлектронной борьбы для боевой авиации, в том числе знаменитые «Хибины», мне довелось увидеть на монтажном столе коробку, полную микросхем с иностранной маркировкой. Кстати, штампика «ФСБ РФ» на печатных платах, как ни рассматривал, так и не увидел. Хотя на обошедших западные СМИ фотографиях печатных плат, якобы извлечённых из российской крылатой ракеты Х-101, такой штампик, дескать, имеется.

Откуда взялся? Может, дорисован ретушёром?.. На вопрос о проверке импортных чипов специальной службой ФСБ на наличие скрытых «закладок» специалисты предприятия ответить не смогли: вроде бы импортные чипы проверяются, но где и кем - не в курсе. Так что штампик «ФСБ РФ» на фотографиях в западных СМИ - это ещё один фейк, на этот раз нарисованный, скорее всего, рукоделами так называемого Центра противодействия дезинформации, подчинённого СНБУ, или специалистами Целевой группы East StratCom Европейской службы внешних действий Евросоюза. По части создания фейков эти организации друг друга стоят.

Что же касается использования импортных комплектующих в российском оборудовании, то эта информация никогда и не скрывалась: да, используем, и не только чипы, но и многое другое, более «габаритное» оборудование. Так, по данным Правительства РФ, в 2019 году в структуре стоимости судового комплектующего оборудования для военного кораблестроения стоимость иностранных комплектующих доходила до 60%. Иными словами, Военно-морской флот в современном облике корабельного состава, даже с учётом ценовой разницы отечественных и импортных комплектующих, примерно наполовину получился всё-таки отечественным. Надо полагать, пока что.

Что и говорить, в российском правительстве прежних составов слишком понадеялись на международное разделение труда и производственную кооперацию. Как теперь выясняется, недальновидно. Поэтому сейчас ничего не остаётся, как извлекать уроки из собственных ошибок и вспоминать хорошо забытое старое.

Так выживал Оборонпром

А нам есть что вспомнить. Например, первый в мире тяжёлый беспилотник был исконно наш. Ещё в 1939 Рубен Чачикян, ставший впоследствии главным конструктором Московского приборостроительного конструкторского бюро «Восход» (будущее АО «Аэроприбор-Восход»), разработал систему автоматического управления бомбардировщиков ТБ-3 и СБ, которые выполнили весь полёт - от взлёта до посадки включительно - без экипажа. Более того, в начале Великой Отечественной войны беспилотный бомбардировщик ТБ-3 с системой Чачикяна испытали в боевой обстановке. Дальше, к сожалению, дело не пошло - война помешала.

В эпоху создания космического ракетно-ядерного щита мы в «тонкой» области знаний, технологий и техники, какой является микроэлектроника, если не опережали, то шли в ногу с развитыми индустриальными странами. В 1970-е - начале 1980-х годов СССР занимал второе место после США по объёмам продаж микроэлектронной продукции.

Однако все разработки были направлены на обслуживание только одного ведомства - военного. И когда оборонный заказ начал стремительно сокращаться, а на конверсию производства у государства денег не хватило, все предприятия, работавшие на оборону, оказались в роли хромых уток.

Вот тогда импорт и «задушил» отечественного производителя. Так случилось, например, с цехом микроэлектроники Научно-производственного объединения измерительной техники (НПО ИТ) в подмосковном городе Королёве.

В НПО делали для космических ракет бортовые вычислительные системы, антенные комплексы, системы оперативной обработки телеметрической информации, многочисленную датчико-преобразующую аппаратуру. Десять лет назад мне удалось побывать в цехе микроэлектроники НПО и своими глазами увидеть, как создают чипы для космический техники. И руководство предприятия не скрывало тревоги: продукция изготавливалась по технологиям 70-х годов прошлого века, причём денег на обновление и развитие производства никто не давал, а заказчик оказался в единственном числе - Роскосмос. А сколько требуется чипов для запуска одной космической ракеты? Максимум десяток, поэтому производство микросхем стало буквально штучным, а кормить надо было большой коллектив. Вот и посчитайте, какой выходила себестоимость.

А была ещё и конкуренция внутри ракетно-космической отрасли. На три предприятия космического ракетостроения приходилось 12 компаний, разрабатывающих микросхемы категории space. Итог вполне закономерный: выжил самый оборотистый. И попытки НПО ИТ «встроиться» в проекты газодобывающей отрасли закончились ничем. Сейчас, по словам главного конструктора по диверсификации и новым видам продукции Игоря Давыдова, от цеха микроэлектроники в НПО остался маленький участок, на котором трудятся всего два человека. Нет спроса - нет предложений, это закон рынка.

Приведу ещё один пример. Научно-исследовательский институт теплоэнергетического приборостроения с участием АО «Аэроприбор-Восход» сделал экспериментальный образец бортового лазерного измерителя воздушной скорости (ЛИВС), который мог бы пригодиться для гражданских самолётов. «Если поступит заказ на бароинерциальную систему, мы её обязательно сделаем, не сомневайтесь», - говорил мне весной прошлого года Вячеслав Дятлов, первый заместитель главного конструктора АО «Аэроприбор-Восход». Хотя год назад заказчики так и не появились, сейчас предприятие работает бесперебойно - делает системы воздушных сигналов для стратегических бомбардировщиков Ту-160, Ту-95, Ту-22 и для самых современных крылатых ракет «Буревестник» и «Калибр». А чем будут загружать производство, когда объём гособоронзаказа сократится?

Это ещё один деликатный вопрос. Запатентованные изобретения превращаются в инновации, когда становятся коммерческими проектами, приносящими прибыль патентообладателю. В России много изобретают, но далеко не каждое изобретение становится инновацией.

Но как бы там ни было, выделение трёх триллионов рублей на техническое перевооружение оборонных заводов в рамках Федеральной целевой программы развития ОПК на 2011-2020 годы позволило в короткие сроки закупить и установить на заводах современные обрабатывающие комплексы, сделанные в Германии, Швеции, Южной Корее, Японии. С таким оборудованием можно начинать диверсификацию и импортозамещение хоть прямо сейчас.

Мы наш, мы новый чип построим

Практически с самого начала было понятно, что сотрудничество с Западом в области высоких технологий имеет подводные камни. И в 2015 году в Минпромторге РФ впервые в истории утвердили Положение «О порядке применения электронной компонентной базы иностранного производства в обеспечение разработки, модернизации и производства образцов вооружения, военной и специальной техники». Документ ввели в действие протоколом заседания коллегии Военно-промышленной комиссии РФ. Начальник Управления военных представительств МО РФ довёл его до своих подчинённых в качестве руководящего документа.

Ежегодно Минпромторг и Минобороны выпускают многотомные «Межотраслевые ограничительные перечни», в которых перечислены разрешённые для использовании в оружии и военной технике электрорадиоизделия, включая интегральные микросхемы, оптоэлектронные приборы и изделия квантовой электроники. В итоге, сейчас уже не любую импортную микросхему допустимо использовать в отечественном оружии и военной технике, а только ту, которая внесена в ежегодно корректируемый «Межотраслевой ограничительный перечень».

В общем, программа импортозамещения в микроэлектронике со скрипом, но реализуется. Появились отечественные аналоги интегральных микросхем, соответствующих уровню американских, производившихся в прошлом десятилетии. Это неплохой показатель, если учесть, что отдача от вложений в производство микроэлектроники начинается через 5-10 лет.

Но может и быстрее. Многопрофильная российская IT-компания Sitronics Group с 2012 года уже выпускает чипы размером 90 нм, а в прошлом году приступила к освоению серийного выпуска чипов размером 60 нм. В 2016 году запущен в эксплуатацию российский завод «Ангстрем-Т», на котором возобновили выпуск современных интегральных схем. Производственная мощность предприятия - 180 тысяч изделий в год.

Группу компаний «Микрон» называют крупнейшим российским производителем и экспортёром микроэлектроники. Согласно сведениям, опубликованным на её официальном сайте, доля группы компаний в экспорте российской электроники составляет 54%. АО «Микрон» производит свыше 4 млрд микросхем ежегодно. В список крупных отечественных IT-компаний также входят Московский центр SPARC-технологий, АО «Байкал Электроникс» и ещё десяток других предприятий и организаций. Как говорят военные (а это основные потребители), личный состав собран. План наступления разработан и утверждён.

В отраслевом плане, как следует из «Стратегии развития электронной промышленности Российской Федерации на период до 2030 года», утверждённой распоряжением Правительства РФ в январе 2020 года, предусмотрена разработка и промышленное освоение кремниевых технологий производства электронной компонентной базы с топологическими нормами 65-45 нм, 28 нм, 14-12 нм, и даже 7-5 нм. При этом делать микрочипы с топологической нормой 5 нм собираются сначала на зарубежных площадках, но с последующим переносом производства в Россию. Из этого следует, что чипы свыше 5 нм начнут делать в нашей стране без обращения к иностранным производителям.

Отдельной строкой в «Стратегии» прописана задача гетерогенной интеграции фосфида индия с кремнием и создания на их основе сложных полупроводников для фотонных интегральных схем. Что предполагает революцию в области интегральной схемотехники, которая, как ожидается, окажет огромное влияние на производство продукции микроэлектроники военного, гражданского и двойного назначения. В решении этой задачи мы движемся почти параллельно с отделом микросистемной технологии (Microsystems Technology Office) Управления перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (Defense Advanced Research Projects Agency, DARPA).

Таким образом, 13-й председатель Европейской комиссии глубоко ошиблась, когда сказала, что «российская промышленность разорвана в клочья». Возможно, так оно и было, когда нашу промышленность курировали американские советники. Но сегодня всё по-другому: благодаря трудолюбивому и талантливому народу Россия возвращается в высокотехнологический мейнстрим. Как сказал один неглупый человек, можно всё изменить, но нельзя поменять народ. Значит, у нас всё впереди.