Зеленский Д.О., Хуснутдинова А.И., Гончарова О.Ю.
ПРОБЛЕМА ИМПОРТОЗАМЕЩЕНИЯ МИКРОЧИПОВ НА БАЗЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВ КАК ВАЖНЕЙШЕЕ УСЛОВИЕ ОБЕСПЕЧЕНИЯ СТАБИЛЬНОСТИ ЭКОНОМИКИ РФ В УСЛОВИЯХ САНКЦИОННОЙ ПОЛИТИКИ СТРАН ЗАПАДА *
Аннотация:
на сегодняшний день микрочипы являются основой любой техники. Без них невозможно создание, как простейшей автоматики, так и суперкомпьютеров. Использование микрочипов в производстве настолько обширно, что потеря их приведёт к полному краху целых отраслей промышленности, в том числе космической и военной. Но, в свою очередь, своевременное развитие этой отрасли даст России не только возможность полноценно развиваться под санкционным давлением, но и стать лидером производства микроэлектроники во всём мире
Ключевые слова:
полупроводники, микроэлектроника, процессоры, импортозамещение, инновационные технологии
УДК 338.1
Зеленский Д.О.
студент
Южно-Российский институт управления – филиал
Российская академия народного хозяйства и государственной службы
при Президенте РФ
(Россия, г. Ростов-на-Дону)
Хуснутдинова А.И.
студент
Южно-Российский институт управления – филиал
Российская академия народного хозяйства и государственной службы
при Президенте РФ
(Россия, г. Ростов-на-Дону)
Научный руководитель:
Гончарова О.Ю.
канд. экон. наук, доц. кафедры экономической теории и предпринимательства
Южно-Российский институт управления – филиал
Российская академия народного хозяйства и государственной службы
при Президенте РФ
(Россия, г. Ростов-на-Дону)
Аннотация: на сегодняшний день микрочипы являются основой любой техники. Без них невозможно создание, как простейшей автоматики, так и суперкомпьютеров. Использование микрочипов в производстве настолько обширно, что потеря их приведёт к полному краху целых отраслей промышленности, в том числе космической и военной. Но, в свою очередь, своевременное развитие этой отрасли даст России не только возможность полноценно развиваться под санкционным давлением, но и стать лидером производства микроэлектроники во всём мире.
Ключевые слова: полупроводники, микроэлектроника, процессоры, импортозамещение, инновационные технологии.
«Микроэлектроника - это комплексная область знаний, объектом изучения и разработки которой являются функционально сложные ИС, их структура, технология, диагностика, надежность и эксплуатация. Микроэлектронные устройства целенаправленно воздействуют на электромагнитные процессы в твердом теле, что позволяет с высокой скоростью обрабатывать и длительно хранить информацию в достаточно малых объемах твердого тела» [1].
В настоящее время микроэлектронные элементы стали главными составляющими всех современных электронных устройств. Этот сектор стал основополагающим для развития информационных технологий, автоматики, автомобилестроения, медицины и многих других жизненно важных отраслей. Особое место в применении микроэлектроники занимает производство интегральных схем и микропроцессоров – микроскопических устройств, обеспечивающих работу всего аппарата. Они выполняют разнообразные функции, такие как управление, обработка данных, получение информации от датчиков и др.
Отсутствие микрочипов нанесло бы существенный ущерб экономике и технологическому развитию страны. Например, остановилась работа многих предприятий в области производства, транспорта и науки. К таким предприятиям в России относятся: ОАО "РЖД", ОАО "Газпром", АО "Росатом" и т. д.
Проблема импортозамещения процессоров на базе полупроводников состоит из многих элементов, первым из которых является создание полупроводников.
«Полупроводники – это вещества, находящиеся по своей удельной проводимости между проводниками и диэлектриками. В определенных условиях они приобретают свойства проводника и переносят в кристаллической решетке электрические заряды, в иных случаях – блокируют заряженные частицы предельно высоким сопротивлением» [2].
На данный момент основными ресурсами, из которых производят полупроводники являются: кремний, германий и арсенид галлия. Основным из них является кремний, а точнее монокристаллический кремний, который получается в результате обработки данного элемента. Именно он служит основой производства электронных компонентов. Германий и арсенид галлия в производстве используются реже.
Если рассматривать ресурсный потенциал России в вопросе обеспеченности материалами для производства полупроводников, то можно обнаружить, что наша страна добывает всё необходимое для производства полупроводников из любого элемента.
Касательно технологий производства то в 2022 году специалисты холдинга «Росэлектроника» создали полностью отечественную технологию получения монокристаллического кремния, который лежит в основе микроэлектроники [6]. Толщина таких кремниевых пластин составляет 200-250мм [7], что является хорошим показателем для использования их в военной промышленности, но малопригодной в гражданской.
Вторым по важности стоит вопрос технологического суверенитета в сфере производства микрочипов.
На данный момент отечественных процессоров всего 2:
Если первый базируется по большей части на отечественных технологиях, то в основе второго лежат зарубежные разработки. Так же стоит отметить их принципиальную разницу в сферах использования. В процессоре «Эльбрус» используется уникальная архитектура позволяющая развивать перспективные технологии, но в свою очередь это создаёт проблему в сфере программирования, поскольку под данный процессор необходимо разрабатывать принципиально новое программное обеспечение. «Байкал» в этом вопросе менее прихотлив, и в большей мере пригоден в гражданской сфере, но из-за использования в своей основе иностранных разработок, самостоятельное усовершенствование его не представляется возможным [8][9].
Третьей по значимости проблемой является производство процессоров.
В сфере военной промышленности у нашей страны есть налаженное производство, в полной мере отвечающее возникающим потребностям.
В сфере гражданского потребления производство налажено слабо и изрядно устарело. Так, завод «Микрон» обеспечивает полный цикл создания отечественных микрочипов. Их недостаток в том, что данные процессоры были актуальны в 2004 году, и на данный момент не подходят для дальнейшей модернизации [10]. Для решения этой проблемы, в 2018 году президент России, В. В. Путин, подписал указ, согласно которому началась разработка проекта по созданию современного завода, производящего микрочипы [11]. С 2021 года в городе Зеленоград идёт строительство данного предприятия, но в ближайшее время о завершении постройки речь идти не может [10]. Однако стоит отметить, что будущее производство позволит создавать процессоры с толщиной интегральных схем в 28 и 90 нм [12]. Этого вполне достаточно для создания самых современных приборов гражданского назначения, и как следствие, ухода от нестабильного китайского импорта.
Четвёртой по значимости проблемой является дефицит второстепенных ресурсов и кадров.
На данный момент проблема с основными этапами производства в нашей стране по большей части будет решена в ближайшие годы. Но для реализации всей системы создания полупроводников и микрочипов не хватает целого ряда ресурсов и оборудования. Так, например, будущий завод в Зеленограде, по плану будет производить литографические машины, без которых создание процессоров невозможно. Но основная масса комплектующих, для сборки данного оборудования, импортные [12]. Это касается и многих других технологических моментов, таких как: создание фотошаблонов, закупка слитков для нарезания кремниевых пластин и т. д. Зависимость от импорта во вторичном оборудовании и ресурсах способна в значительной мере замедлить, если не полностью остановить отечественное производство в сфере микроэлектроники и полупроводников.
Отдельно следует сказать о дефиците кадров. Согласно статистике РАН, «из страны в среднем ежегодно выезжают за рубеж до 10 тысяч учёных для постоянной работы (многие из них так и не возвращаются) и около 35–40 тысяч студентов для учебы в магистратуре и аспирантуре» [13]. После этого навсегда покидают Россию порядка 60–75% перспективных учёных.
В свою очередь согласно плану Правительства по реализации импортозамещения в сфере микроэлектроники к 2030 году [14], количество дизайн-центров должно возрасти до 300 [15]. При этом в каждом из них планируется создать команду специалистов минимум из 100 человек. Получается, что общее число профильных IT-специалистов составит около 30 000 человек, что в нынешней ситуации представляется с трудом.
Подводя итог, хочется отметить тот факт, что Россия делает решительные шаги в направлении импортозамещения в сфере полупроводников и процессоров на их базе. За последние годы появились уникальные разработки в сфере, которая находилась в состоянии застоя многие десятилетия. Но для полноценного импортозамещения и технологического суверенитета в данной отрасли, необходимо значительно расширить производствунную базу как сырья для полупроводников, так и создания комплектующих и самих микрочипов разного назначения. Так же в значительной мере следует озаботиться созданием отечественных комплектующих для оборудования и производством вторичного сырья. Стоит отметить и необходимость, обеспечить эту отрасль достаточным количеством высококвалифицированных кадров. Пока что, во всём мире нет ни одного государства, наладившего полную систему производства в данной отрасли. Если Россия справится с этой задачей, она не только избавится от рычага давления со стороны других государств, но и сможет занять лидирующее положение, в столь значительной области.
Номер журнала Вестник науки №6 (63) том 2
Ссылка для цитирования:
Зеленский Д.О., Хуснутдинова А.И., Гончарова О.Ю. ПРОБЛЕМА ИМПОРТОЗАМЕЩЕНИЯ МИКРОЧИПОВ НА БАЗЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВ КАК ВАЖНЕЙШЕЕ УСЛОВИЕ ОБЕСПЕЧЕНИЯ СТАБИЛЬНОСТИ ЭКОНОМИКИ РФ В УСЛОВИЯХ САНКЦИОННОЙ ПОЛИТИКИ СТРАН ЗАПАДА // Вестник науки №6 (63) том 2. С. 31 - 38. 2023 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/8763 (дата обращения: 17.05.2024 г.)
Вестник науки СМИ ЭЛ № ФС 77 - 84401 © 2023. 16+