Российская микроэлектроника: кто виноват и что делать?

Два извечных вопроса от классиков XIX века Александра Герцена и Николая Чернышевского, пожалуй, как никогда актуальны в теме импортозамещения отечественного рынка микроэлектроники. Сегодня технологическая независимость уже не просто экономическая категория, а вопрос национальной безопасности и промышленного суверенитета.

По оценкам экспертов, доля импортной компонентной базы превышает 80%. Что стоит за этими цифрами, каковы перспективы локализации производства и какие практические шаги могут предпринять промышленные предприятия в текущей ситуации?

Причины кризиса: исторические, технологические и санкционные

Положение, при котором подавляющее большинство микросхем и электронных компонентов в Россию идёт из других стран, возникло не спонтанно. Как отмечает кандидат экономических наук, доцент кафедры экономики Мелитопольского государственного университета Мупегну Нзусси Кевин Грас, высокая зависимость сформирована комплексом взаимосвязанных причин.

В прошлом это было экономически обоснованным решением: доступ к передовым, массовым и относительно недорогим зарубежным компонентам делал развитие собственной микроэлектроники невыгодным для большинства сегментов гражданской промышленности.

«После распада СССР единый технологический цикл был нарушен, а создание современной микроэлектроники требует колоссальных капиталовложений, времени и рынков сбыта», — напоминает генеральный директор ООО «Байт» Константин Хабаров.

Глобальное разделение труда закрепило за Россией роль поставщика сырья и потребителя готовых высокотехнологичных решений. В результате, как констатирует специалист в области радиоэлектроники Андрей Кашкаров, отставание от КНР и западных стран составляет условно и примерно 13–15 лет.

Особенно наглядно это проявляется в области литографии. Если ведущие мировые производители осваивают 3‑нм и 2‑нм техпроцессы, то массовые российские мощности заточены под 90–250 нм, а передовые отечественные разработки находятся на уровне 65–28 нм. Критический разрыв существует в доступе к современным литографическим станкам: для производства микросхем по 22–45 нм техпроцессам необходима технология ArFi immersion, а самые передовые фабрики используют EUV-литографию.

По оценкам экспертов, в настоящее время Россия имеет доступ лишь к оборудованию, способному работать с 350 нм технологическими нормами, что соответствует уровню начала 1990‑х годов. Создание современных литографических машин — задача на десятилетия, требующая уникального инженерного опыта, глубоких научных знаний и международных партнёрств.

Усугубили ситуацию введённые в последние годы санкции, которые нацелены на блокировку всей цепочки создания стоимости в области полупроводников — от проектирования и производства до конечного продукта.

Европейский союз ввёл запрет на поставки в Россию FPGA с пропускной способностью более 500 Гбит/с, процессоров с тактовой частотой выше 25 МГц или производительностью ≥5 GigaFLOPS, SRAM объёмом более 1 Mbit на корпус, а также аналого-­цифровых преобразователей с разрешением ≥12 бит и скоростью вывода>105 MSPS.

Запрещены поставки литографических станков, способных создавать структуры размером менее 2,5 мкм; систем эпитаксиального осаждения; ионных имплантеров; систем химического осаждения из газовой фазы (CVD); электронно-­лучевых сканеров для изготовления масок; систем контроля качества пластин с разрешением ≤0.25 мкм.

Американские компании Synopsys, Cadence и немецкая Siemens EDA контролируют более 90% рынка инструментов для проектирования передовых микросхем. Экспорт в Россию этих программных продуктов ограничивают.

Санкции затрагивают поставки специальных газов, химикатов, растворителей, металлов (платины, родия) и материалов для литографии (фоторезистов).

По данным Reuters, сразу после введения ограничений экспорт чипов в Россию упал на 90%, что привело к коллапсу поставок западного оборудования и компонентов. В таких условиях предприятия оказались перед выбором: простаивать или искать альтернативные пути решения проблемы. Большинство компаний предпочли второй вариант — начался поиск новых поставщиков, адаптация существующих решений, разработка новых продуктов на доступной элементной базе.

Практические шаги для предприятий в текущих условиях

Несмотря на сложную ситуацию, в некоторых направлениях отрасль отечественной микроэлектроники показывает прогресс. Предприятия «Миландр», «Элвис» и другие производители выпускают серийные продукты в области средств криптографической защиты информации и безопасных микроконтроллеров, которые активно внедряют в госсекторе и критической инфраструктуре.

Компании в Зеленограде и Новосибирске наращивают выпуск силовых транзисторов (IGBT), модулей и драйверов для возобновляемой энергетики, электротранспорта и промышленных приводов. Развивается производство СВЧ-компонентов для радиолокации и связи.

«Есть успешные компании, разрабатывающие процессоры, микроконтроллеры, схемы управления для различных отраслей. Растут мощности по сборке чипов в корпуса. Но критическая зависимость сохраняется в собственном производстве кремниевых пластин, особенно для норм ниже 28–65 нм, в сырье и специализированных материалах, а также в сложных готовых компонентах: высокопроизводительных GPU, специализированных микросхемах для телекоммуникации — отмечает Константин Хабаров.

По его словам, прогресс есть в областях, где можно опереться на сильную отечественную школу. Это проектирование (дизайн) микросхем, силовая и промышленная электроника (производство IGBT-модулей, силовых диодов, датчиков), радиочастотные компоненты и средства связи, а также сборка и тестирование (аутсорсинговое производство — OSAT).

Андрей Кашкаров более скептичен в оценках достигнутого, указывая, что в открытых источниках и отчётах в российском информационном поле очень много паллиатива (полуправды) и волюнтаризма с выдачей желаемого за действительное. По его мнению, ни в одном направлении отечественной микроэлектроники нет полного импортозамещения и технологического прорыва относительно КНР и западных стран.

«Сие не значит, что производства нет. Но означает, что о достижениях „кричат” до хрипоты в голосе, а проблемы замалчивают. Соответственно, верить ли реальным презентациям или учитывать их „условно”, „деля на 10”, каждый решает сам. Профессионалы: разработчики и производственники в сегменте РЭА ― знают, что импортозамещение микроэлектроники в России неодинаково.

Производство и использование электронных компонентов, дискретных элементов и даже чипов CPU, электронных модулей и готовых станков на их основе — это разные области. Соответственно, по разным сегментам — разные показатели импортозамещения по состоянию на декабрь 2025 года», — поясняет г-н Кашкаров.

Он указывает на «выставочный» фактор «зависимости» и «показухи», мол, если в СМИ или на производстве улавливают высокие начальственные намёки о желательности того или иного «отчёта» или «материала», тогда под эти желания подгоняют статьи или презентации. Соответственно, говорит эксперт, создаётся видимость деятельности и успехов, в то время как в реальности производства и импортозамещения почти ничего не меняется.

Госпрограмма развития: цели по техпроцессам до 2030 года

В ответ на кризис российское правительство разработало комплексную стратегию импортозамещения. Ключевым документом является Национальный план полупроводников, представленный Минпромторгом в октябре 2023 года. Согласно нему, есть конкретные цели:

• к 2028 году — обеспечение массового производства чипов по 28‑нм техпроцессу;
• к 2030 году — начало производства по 14‑нм нормам;
• перспективные разработки — создание прототипа 7‑нм литографической машины.

Институт прикладной физики РАН ранее объявлял шестилетний план, согласно которому «Alpha-машина» должна была появиться в 2024 году, «тестовая машина» — в 2026 г., а полная операционная готовность достижима к 2028 году.

В краткосрочной перспективе основным решением стало перенаправление поставок из Китая. По состоянию на конец 2023 года Поднебесная обеспечила восстановление критически важных электронных компонентов до уровней, наблюдавшихся до введения санкций. Рост экспорта некоторых категорий китайских чипов в Россию в период с 2022 по 2023 год составил от 300 до 500%.

Однако китайские поставки в основном ограничены «legacy»-технологиями — более старыми и менее совершенными решениями, которые подходят для существующих систем, но не позволяют создавать высокопроизводительные продукты нового поколения.

В условиях, когда создание полного цикла отечественного производства микроэлектроники — задача на многие годы, предприятиям необходимы практические решения для снижения зависимости уже сейчас. Эксперты единодушны в том, что подход должен быть прагматичным и поэтапным.

Мупегну Нзусси Кевин Грас рекомендует начать с аудита и каталогизации используемых электронных компонентов с приоритизацией по критичности и доступности альтернатив и предлагает реализовать принцип двой­ного инженерного сопровождения: для каждой новой разработки параллельно создавать две версии: на импортной элементной базе для ускорения вывода продукта и на отечественной для обеспечения устойчивости.

Константин Хабаров советует включиться в тесную работу с российскими разработчиками и производителями. При этом не просто ждать готового аналога, а формулировать требования, участвовать в апробации, создавать совместные рабочие группы.

Также отраслевым компаниям не помешают инвестиции в инженерию в виде усиления штата схемотехников и программистов низкого уровня, способных адаптировать продукт к новой элементной базе. Кроме того, эксперт рекомендует пересмотреть конструкторскую документацию, заложив принцип модульности и возможности «горячей» замены одних компонентов на другие без перепроектирования всей платы.

«Предприятиям следует активно работать с поставщиками из Китая и других стран, не входящих в западные коалиции. Необходимо провести детальный аудит производственных линий и выявить компоненты, которые могут быть заменены на отечественные аналоги „безболезненно”. В первую очередь это касается базовых дискретных компонентов: диодов, резисторов, конденсаторов, катушек индуктивности, а также простых микроконтроллеров и элементов силовой электроники», — уверен Mупегну Нзусси Кевин Грас.

Особое внимание эксперты уделяют «критическим точкам отказа» — компонентам, замена которых затруднена или невозможна в краткосрочной перспективе. К ним относятся высокопроизводительные вычислительные ядра (CPU, GPU), современные чипы памяти, передовое производственное и измерительное оборудование. Для таких компонентов необходимо разрабатывать стратегию управления рисками: создавать страховые запасы, искать алгоритмические замены, активно взаимодействовать с разработчиками для поиска долгосрочных решений.

«В первоочередном импортозамещении нуждается всё, что связано с высокотехнологичными чипами. Поскольку микроэлектроника ― „универсальная область” для медицинских технологий, аэрокосмической промышленности и ВПК (и др.), всё, что связано с чипами, определяет её реальное и потенциальное развитие в России. Да, у нас выпускают микропроцессоры.

Но в микроэлектронике один из важных параметров ― быстродействие. На этом поле и образуются конкурентные преимущества между новейшими чипами из КНР и некоторыми отечественными процессорами, к примеру, выпускаемыми для ПК под шифром „Байкал”. Особенное внимание необходимо уделить чипам, взаимодействующим с AI. Здесь мы тоже существенно отстаём», — считает Андрей Кашкаров.

Три сценария будущего российской микроэлектроники

Будущее российской микроэлектроники остаётся предметом дискуссий. В теории отрасль может пойти по трём сценариям развития.

В первом и наиболее вероятном Россия успешно адаптируется к новым реалиям, но её технологическое отставание по отношению к передовым рынкам продолжит расти. Стратегия будет сосредоточена на импорте legacy-­чипов из Китая и других дружественных стран. Достижение целей по 28‑нм и 14‑нм техпроцессам станет крайне сложной задачей из-за отсутствия ключевого оборудования. В результате сформируется новая зависимость, но уже не от западных, а от азиатских поставщиков.

«На развитие технологий и производств в сегменте микроэлектроники из бюджета (судя по правительственным отчётам) ежегодно выделяют огромные средства. В области электронной промышленности в стране задействованы почти 300 тысяч специалистов разного профиля.

Малая эффективность „освоения на конкурентный результат” выделяемых средств связана с ментальностью соотечественников и тем выдающимся словом, которое произнёс вступивший в должность президента страны Дмитрий Медведев ещё в 2008 году: „разнотык”— главная проблема межведомственного взаимодействия. Пока эти вопросы не решены, возникают новые более актуальные проблемы конкуренции с мировыми производителями высокотехнологичных чипов. Поэтому отставание почти не сокращается», — объясняет Андрей Кашкаров.

Во втором сценарии локализация получит ограниченный успех. Заводы начнут массовое производство по 28‑нм узлу для простых микроконтроллеров и элементов силовой электроники, но прогресс к 14‑нм узлу и более современным технологиям столкнётся с непреодолимыми барьерами. Возникнет парадоксальная ситуация: возможность проектировать передовые чипы, но неспособность их производить.

«Есть несколько ограничений. Это отсутствие доступа к современным фабрикам с топовыми техпроцессами (7 нм и менее), что ограничивает дизайнеров в возможностях; зависимость от зарубежного оборудования для литографии, травления, осаждения, а также от ПО для проектирования (CAD/EDA); проблема с производством и контролем качества собственных фоторезистов, шаблонов, керамических корпусов, а также стандарты и экосистема.

Мировая микроэлектроника живёт в плотной сетке отраслевых стандартов и совместимости. Встраивание в эту систему или создание параллельной — огромная задача», — рассуждает Константин Хабаров.

И, согласно третьему варианту развития событий, наименее желательному, при усилении санкционного давления и недостаточной эффективности внутренних усилий по локализации Россия может оказаться в состоянии полной технологической изоляции, что приведёт к стагнации развития в области высоких технологий.

Импортозамещение в микроэлектронике — это не спринтерский забег, а многолетний марафон с высокой технологической и финансовой планкой. Как верно подмечает Мупегну Нзусси Кевин Грас, успех будет определяться не столько единичными прорывами, сколько способностью выстроить новую надёжную экосистему кооперации между наукой, образованием, разработчиками и промышленностью.

Для предприятий в текущей ситуации важна не столько гонка за полной локализацией всех компонентов, сколько прагматичная стратегия обеспечения устойчивости производства. Это означает грамотное сочетание использования доступных отечественных и дружественных импортных компонентов, модернизацию продуктов с учётом реалий современного рынка, инвестиции в подготовку кадров и развитие инженерных компетенций.

Технологический суверенитет — это не изоляция от мировых наработок, а способность обеспечить непрерывность производства и развитие ключевых отраслей промышленности в любых внешних условиях. И именно предприятия, их инженеры и руководители должны реализовывать эту стратегию на практике, преодолевая текущие вызовы и создавая основу для будущего развития страны.

Текст: Артём Щетников. Фото: ru.freepik.com.