Комментарий · Экономика

Процессор кислых щей

Почему Россия не сможет построить свою полупроводниковую промышленность, даже с помощью Китая

Пользователь Дмитрий Бачило распаковывает и разбирает рабочую станцию Bitblaze Oberon 100L на базе российского процессора «Эльбрус». На скриншоте — материнская плата Bitblaze Oberon. Youtube / Дмитрий Бачило

На этот вопрос есть короткий ответ: потому что своей отдельной полупроводниковой промышленности нет вообще ни у кого в мире. Да-да, ее нет даже у стран из топовых позиций списка производителей электроники, включая США, Тайвань, Китай, Южную Корею, Японию, Германию и так далее. Но у так называемых «российских патриотов» всегда наготове неубиваемый контраргумент: «А ведь в СССР мы производили все для себя сами и не хуже, чем на Западе!»

А что именно «мы все для себя сами» производили в СССР?

Опять есть краткий ответ: ничего за пределами самых неотложных нужд и, в первую очередь, оборонного сектора. О дефиците в советское время слышали? Вот в рамках этого дефицита и справлялись кое-как. Это якобы «все», что мы «производили для себя сами» не выдержало даже намека на конкуренцию, как только опал железный занавес. Кого следует винить, что при этом из-за тотальной неконкурентоспособности советских предприятий за бортом оказались даже те немногие товары и идеи чисто отечественного происхождения, которые как-то отвечали мировому уровню?

Опыт СССР

Для начала посмотрим на примере, как так оказалось, что СССР, обладая неплохим изобретательским и научным потенциалом, все время сворачивал на путь тупого копирования импортных технологий и идей. Исключения имеются, но производство полупроводников к ним точно не относится.

В истории полупроводниковой промышленности был эпизод, отлично иллюстрирующий отношение чиновников к отечественным самородкам. Рижский инженер Юрий Осокин изобрел полупроводниковую микросхему в 1962 году и внедрил ее в производство практически одновременно с Робертом Нойсом, признанным первооткрывателем технологии. При этом ничего о работах Нойса не зная — сказывалась изолированность от западной технологической тусовки. И изобретение Осокина, что еще более удивительно, применялось на практике аж до середины 1990-х. Однако не только осталось в мире никому не известным, но и никак не повлияло на развитие Зеленоградского центра микроэлектроники, основанного спустя пару лет целиком на западных идеях. Почему? А потому, что было строго засекречено.

Ни из собственных идей, ни из копирования западных аналогов в отечественной полупроводниковой отрасли так и не выросло ничего такого, что после снятия «железного занавеса» можно было бы предложить миру. Пока в СССР мучились с воспроизведением аналогов микропроцессоров первого поколения Intel 8080 и 8086, на западе появилось и умерло еще с десяток веток развития, большая часть которых прочно забыта, но некоторые — такие, как ARM-процессоры — стали определять лицо современного мира.

В этом «системное» отличие СССР 1990-х от Китая того же периода — оголодавший к началу последнего десятилетия ХХ века восточный монстр с еще большей беззастенчивостью копировал западные изделия, но с самого начала всеми силами продирался именно на международные рынки, используя любое преимущество: прежде всего низкую стоимость трудолюбивой и легко обучаемой рабочей силы. К середине 2000-х Китай, при коммунистическом правительстве, с оскорбительным упорством пропускающим мимо ушей все обвинения в нарушении прав человека, стал незаменимой «всемирной мастерской», не просто вписавшись в мировую экономику, но и завоевав в ней командные высоты. И в конце концов переплюнул Штаты по многим инновациям, из-за чего тем пришлось даже торговые войны развязывать. Кто-то тут мечтал о многополярном мире?

Я вам расскажу, какие два полезных выхода все-таки имели советские разработки. Один, локальный — это нашумевший отечественный процессор «Эльбрус», основа импортозамещенных серверов, недавно блистательно провалившихся при испытаниях в Сбере. Вот этот процессор, в неудаче испытаний, впрочем, не виноватый — является дальним наследником компьютера «Эльбрус», разработка которого в 1970-е годы была одной из немногих не ориентированных на копирование западных образцов.

Жаль, действительно, что выпуск «Эльбруса» вместе с другим отечественным процессором, «Байкал», возобновится теперь, видимо, не скоро, так как его изготовитель, тайваньская TMSC, в ряду остальных полупроводниковых брендов отказалась сотрудничать с Россией после 24 февраля.

Если вы думаете, что в TMSC горько рыдают от утери столь «важного» заказчика, то глубоко ошибаетесь — в мировой полупроводниковой отрасли сейчас кризис поставок, мощности TMSC, как и других брендов, загружены на 90%, и любое локальное снижение давления со стороны спроса, даже столь мизерное, как производство «Эльбрусов» с «Байкалами», только приветствуется.

Второе полезное последствие советские программисты приобрели какой-никакой опыт в программировании современных систем. И проникли в том числе и на международные рынки, сохранив высокий уровень конкурентоспособности на годы. Нынешние российские разработчики сейчас без работы, безусловно, не останутся, но в тесных рамках импортозамещения и при закрытом выходе на остальной мир ни о каком серьезном росте ключевых для рынка навыков говорить не приходится.

Процессорный модуль MSBT2, предназначенный для разработчиков оборудования на основе российского процессора «Байкал-Т1», на международной специализированной выставке в Москве. Фото: РИА Новости

Ощущения от импортозамещения

В начале января на «Хабре» появилась статья некоего Тимофея Захарова aka zatim, которая так и называлась «Про импортозамещение». Статья, в которой был в подробностях изложен собственный негативный опыт специалиста-разработчика в попытках выполнить пожелание заказчика по переводу «выпускавшихся у нас изделий полностью на отечественную элементную базу». Захаров-zatim подробно описывает встретившиеся трудности, распределив их по категориям. Приведем несколько характерных цитат по каждой из этих категорий:

  • отсутствие информации:

«если иностранные производители распространяют информацию о своих компонентах совершенно бесплатно, то у отечественных производителей ее необходимо покупать. Порядок цен — в среднем несколько десятков тыс. рублей за документ. Если в изделии используется сотня различных типов компонентов, будь добр, выложи миллион только за то, чтобы узнать чуть более подробную информацию о них и получить возможность их использовать»;

  • проблема с закупкой:

«на поставку некоторых компонентов, например, необходимо записываться за год, писать письмо с просьбой включить предприятие в план поставок на следующий год»; «также есть существенная проблема, связанная с тем, что многие позиции в каталогах и перечнях есть, а по факту не производятся»;

  • цена:

«отечественный компонент в среднем стоит в 20-100 раз (!!!) дороже качественного импортного аналога»;

  • ужасное качество:

«производимые сейчас отечественные электронные компоненты по уровню параметров примерно 20-30-летней давности и имеют соответствующие тем годам ограничения и паразитные параметры»; «технологическая отсталость сказывается и на размерах отечественных компонентов, они, как правило, намного крупнее современных импортных аналогов»; «отечественные производители не стесняются поставлять откровенный брак».

Вообще статью надо читать целиком, потому что каждое из этих положений разжевано в деталях и обильно снабжено примерами из реальной практики. Автор резюмирует: «Согласно постановлению правительства РФ №719, с 1 января 2022 г. чтобы изделие считалось отечественным, оно должно содержать не менее 90 процентов от общего количества указанных электронных компонентов. Учитывая проблемы, описанные выше, я просто не представляю как это вообще будет выглядеть и что с этим делать.»

Комментарии к этой статье (1161 штука на сегодняшний день) занимают куда больше места, чем сама статья. Если кому-то позиция zatim’а кажется исключительно «злобным очернением», советую углубиться в эти комментарии — имеете шанс получить полную и объективную картину.

Добавить к этому совершенно нечего, разве что упомянуть собственный скромный опыт по попыткам использования продукции одной отечественной компании. Фирма МЭЛТ выпускает, в частности, отличные малопотребляющие ЖК-дисплеи, аналоги которых среди импортных еще надо поискать. Но в полном соответствии с опытом zatim’а снабжает их куцей, убогой и разрозненной документацией, из-за чего применение этих дисплеев превращается в небольшую НИиОКР. Я пытался достучаться до руководства продажами этой фирмы, указывая, что не так уж и сложно привести документацию в порядок, дополнить и оформить в единую стандартную для отрасли форму, на что мне было отвечено в стиле: «а мы не понимаем, чего вам тут не хватает».

Однако, если бы проблема была только в документации… Ситуация с отечественными предприятиями куда хуже простого неумения вести дела.

Экран загрузки операционной системы компьютера BitBlaze. Скриншот видео Youtube / Дмитрий Бачило

«Ангстрем-Т», «Т-платформы» и другие

Закрытие отечественных предприятий и их банкротства — отнюдь не прерогатива правительства Гайдара, как это часто утверждают, упирая на то, при Путине промышленность якобы восстанавливалась. Посмотрим, как она восстанавливалась, на примере. Вот цитата из описания свидетелем происходивщего с «Ангстремом-Т»:

«История Ангстрема-Т началась в 2007 году, когда Global Foundries (тогда это был еще завод AMD — Fab36, Дрезден), начал переход на 300 мм пластины и продал все оборудование и технологии на 200 мм Ангстрему-Т: 130 нм (уровень AMD Athlon MP Thoroughbred) полная документация на техпроцесс с гарантией выхода годных и 90 нм — разработана, но еще не в массовом производстве. На тот момент это были довольно свежие технологии. Но дальше что-то пошло не так. Оборудование застряло на складе в Роттердаме, и когда я пришел работать на Global Foundries в 2011 году, это было уже притчей во языцех — как они продали оборудование в российскую компанию, но оно, вместо того, чтобы использоваться, уже 4 года гниет на складе. Гнило оно еще где-то до 2014, после чего все-таки приехало в Россию. В Зеленограде был построен завод, практически точная копия дрезденского, они даже построили собственную электростанцию, чтобы покупать не электричество, а газ и вырабатывать электроэнергию своими силами, чтобы не зависеть от перебоев с электроэнергией. <…>

Итог — с момента покупки линии прошло уже 15 лет, производство до сих пор не работает. Заработает ли когда-нибудь, мне не ведомо. На данный момент предприятие обанкротилось».

В этой статье Дениса Шамиряна aka CorneliusAgrippa, специалиста в области производства полупроводниковых изделий, содержится краткая характеристика некоторых других ведущих отечественных полупроводниковых предприятий. Не все так плохо, как с Ангстремом-Т — например, давно находящийся под санкциями «Микрон» процветает на выпуске чипов для банковских карт, паспортов, билетов в метро (естественно, субсидируемых государством). Но, возможно, он — единственный такой.

Так, «Крокус наноэлектроника», получивший кучу инвестиций с ориентировкой на производство некоей новой разновидности памяти (MRAM), единственное предприятие в России, ориентированное на производство по технологии 65 нм (на иностранных пластинах, отметим), находится в полуживом состоянии. «Если бы MRAM технология заработала, это было бы очень красивое решение. Но она не заработала (причем не только у Крокуса), и Крокус превратился в эдакий чемодан без ручки. <…> То есть, и убить жалко, и что дальше делать — непонятно. Достроить до полной фабрики? Но это огромные инвестиции, да и место там физически не особо есть под полную фабрику. То есть, надо переносить. А если переносить — не проще ли с нуля тогда построить? (обычно проще). А обанкротить — рука не поднимается», — характеризует ситуацию Денис.

Обратимся к еще одному важному аспекту тяжелого состояния, в котором находятся полупроводниковые предприятия в России.

Компания «Т-платформы» — это, между прочим, тот самый процессор «Байкал», который сейчас прекратили производить на TMSC. И далеко не только он. Авторитетный проектировщик микроэлектроники Юрий Панчул так характеризует компанию:

«Сначала компания построила суперкомпьютер «Ломоносов», который был 13-м по мощности в мире. Затем «Т-платформы» поставили суперкомпьютеры в Германию и США, и у компании начались проблемы с американскими властями — её внесло в чёрный список Бюро промышленности и безопасности США. Многие тогда ожидали, что бизнес «Т‑Платформ» погибнет, так как они не смогут использовать американские технологии и торговать за пределами России. Но компания Опанасенко не согласилась с этим решением и смогла выиграть дело в американском суде. <…> «Т-Платформы» добились реальных результатов в условиях, когда вокруг вообще не верили, что в России можно проектировать высокопроизводительные системы на кристалле, экспортировать российские суперкомпьютеры на Запад и выигрывать в борьбе против американских властей».

Судьба предприятия, однако, оказалась плачевной именно на родине: «Руководителя организации [Всеволода Опанасенко — Ю.Р.] арестовали в марте [2019 — Ю.Р.], обвинив в злоупотреблениях должностными полномочиями с тяжкими последствиями. Такое нарушение наказывается лишением свободы на срок до десяти лет. Арест был связан с контрактом, заключенным 30 ноября 2016 года. Согласно ему «Т-платформы» обязались поставить в МВД РФ компьютеры на отечественных процессорах на сумму в 357,1 млн рублей. Вычислительные системы не были поставлены в срок, после этого МВД отказалось его принимать в более поздний срок. Правда, чуть позже тендер был возобновлен и выиграли снова «Т-платформы», поставки были выполнены.»

В реальности, по словам источников в «Платформе», МВД перечислило эти довольно большие деньги в самый последний момент, и попавший под стражу гендиректор Всеволод Опанасенко просто не захотел или не смог наладить производство вовремя. А если ознакомитесь с цитированной заметкой целиком, то поймете, что и само событие и неадекватная судебная реакция на нарушение — все это было тщательно подстроенным шагом для того, чтобы «национализировать» «Т-платформы».

Как же — успешное предприятие по выпуску критично важной для государства продукции, и вдруг в частных руках какого-то энтузиаста, стремящегося к тому же на западные рынки. Непорядок!

Добавьте еще, что в новые руководители прочили некоего Алексея Соколова, руководившего тем самым зеленоградским предприятием «Ангстрем-Т» до момента его банкротства — и размах бардака, творящегося в головах чиновников, станет вполне ясен.

«Т-платформы» — самый яркий пример того, как относятся в государстве к успешным электронным предприятиям, но далеко не единственный. Сейчас правительство рекламирует свои льготы айтишникам, вплоть до освобождения от призыва в армию, но как насчет пресловутой свободы предпринимательства? Не окажутся ли завтра пытающиеся выйти за рубеж в рядах врагов наро…, извините, иноагентов? Рекомендую вспомнить как будто из сегодняшнего дня взятую историю о том, почему М. О. Доливо-Добровольский, вошедший во все учебники создатель трехфазной системы электроснабжения и таким образом ставший одним из «отцов» современной энергетической инфраструктуры, все свои достижения реализовывал в Германии.

Но отставим проблему «дураков и дорог» в сторону, предположим, что чиновники и руководители предприятий вдруг разом поумнели, и спросим: а вообще-то в современном мире можно построить автономное производство полупроводников так, чтобы ни от кого не зависеть?

Почему нельзя построить автономное полупроводниковое производство

Глобализация — это не гей-парады и не однополые браки, не «Макдональдс» в каждом городе и более того — даже не засилье международных корпораций, подчиняющимся американским законам. Настоящее, глубинное содержание термина глобализации раскрывается перед вами вот сейчас, когда Россия сама себя раздела перед всем миром. Вдруг вскрылось, что нет ни одной (буквально!) технологической цепочки, в которой бы тем или иным образом не были бы задействованы импортные технологии, оборудование или сырье. И если часть этого импорта подлежит сравнительно безболезненной (или пусть даже довольно болезненной, но достижимой) замене на отечественное или на другой импорт из «дружественных» стран, то есть часть, которая не заменяется ничем и ни при каких условиях. К этой части среди прочих относится и современное производство полупроводников.

Это совершенно не особенность России и не вина ее чиновников. Это — нормальная ситуация, так везде, в любой стране мира, кроме, возможно, Северной Кореи, и то вряд ли. Просто современная экономика за последние полвека стала именно такой. Если условный Трамп в США захочет вдруг перейти на самообеспечение, он тоже не сможет этого сделать, не растеряв свои передовые позиции в мире.

Вот что говорит цитировавшийся ранее Денис Шамирян в своей статье:

«Замечу, что на данный момент нет ни одной страны в мире, которая производила бы все оборудование, необходимое для микроэлектронного производства по технологиям 45 нм и ниже. Даже США, которые производят львиную долю полупроводникового оборудования, не производят машины фотолитографии. Их производят либо Нидерланды (ASML), либо Япония (Nikon, Canon). Applied Materials (США), один из крупнейших (а может и крупнейший) производитель оборудования, обычно хвастается, что может поставить полную линейку оборудования только из своих машин, но всегда добавляет: кроме фотолитографии. <…> …современные производители оборудования прошли огромный путь в десятки лет улучшая и совершенствуя свое оборудование. Для примера, голландский производитель фотолитографического оборудования, компания ASML потратила около 15 лет, чтобы довести до ума установку EUV [фотолитография в глубоком ультрафиолете — Ю.Р]. Первый прототип был поставлен в IMEC (где я тогда работал) в начале двухтысячных, а на рынок она вышла несколько лет назад (это я еще не знаю, сколько времени у них заняло первый прототип сделать). Это при том, что у ASML огромный опыт в разработке и производстве машин фотолитографии и их R&D бюджет составляет порядка миллиарда евро в год.»

Фабрика Bosh по производству полупроводниковых пластин. Фото: Robert Michael / dpa-Zentralbild / dpa

И добавляет относительно возможности освоить это все самостоятельно:

«Давайте примерно прикинем, сколько это стоит. Для примера, Интел строит новый завод в Германии за 17 млрд долларов. Нужно несколько заводов, допустим это будет $50-60 млрд. Для сравнения, это расходы на оборону в России в 2020 г. Вся экосистема, я думаю, будет стоить как минимум на порядок больше, то есть $500-600 млрд. Это уже треть ВВП России. А ведь такая экосистема может обойтись и дороже, чем на порядок».

И добавим, продукция такой отрасли будет смертельно дорогой для потребителя, потому что

без возможности сбывать миллиарды чипов такое строительство вообще бессмысленно, а в России их сбывать просто некуда: емкость ее рынка 1-1,5% от мирового.

Соображения Дениса подтверждает вот эта статья, где подробно расписывается громоздкая международная структура современной полупроводниковой отрасли.

Нет, совсем без своей электроники Россия не останется. Техпроцесс 130 нм, которым уверенно обладает «Микрон» — это уровень начала нулевых, что, при условии не слишком глубоко вдаваться в остальные детали производственной цепочки и не обращать внимание на себестоимость конечной продукции (см. подробности в указанных выше источниках) позволяет выпускать огромный ассортимент рядовых комплектующих, вроде тех же чипов для банковских карт или микроконтроллеров общего назначения.

А вот про современные смартфоны-планшеты забудьте.

И что самое главное в контексте происходящего — забудьте про большое количество полупроводниковой номенклатуры двойного назначения. Тот самый «Эльбрус», который провалился в Сбере, в своей полной модификации «Эльбрус-2С+» предназначен для систем цифровой интеллектуальной обработки сигнала — это радары и анализаторы изображений. А выпускается он (точнее, выпускался — сейчас заказы недоступны) по 90 нм технологии только на Тайване — «Микрон», судя по всему, не смог освоить эту модификацию.

Единственный способ хоть как-то повлиять на этот процесс — встроиться в него и стать незаменимым хоть в чем-то. Для любого айтишника возможность работать на международном рынке — обязательное условие преуспевания. Упомянутый Юрий Панчул (много лет проработавший в Кремниевой долине, к слову) давно уже пропагандирует вполне реальный путь для этого, не требующий столь умопомрачительных вложений. Но пока Россия проводит «спецоперации по денацификации» сама возможность осуществления такого пути под большим вопросом.

Юрий Ревич, специально для «Новой газеты — Балтия»

#технологии #процессоры #кризис полупроводников #разработки #рынок #it
Директор Avatud Ühendus INFORMBUREAU — Мария Епифанова. Главный редактор «Новой газеты — Балтия» — Яна Лешкович. Пользовательское соглашение. Политика конфиденциальности.

К сожалению, браузер, которым вы пользуетесь, устарел и не позволяет корректно отображать сайт. Пожалуйста, установите любой из современных браузеров.