Сегодня микроэлектроника является ведущей сферой мировой экономики, определяющей прогресс и конкурентоспособность целых отраслей, производственно-сбытовых комплексов и корпораций. Выстраивая стратегию лидерства, высокоразвитые страны Запада «высасывали» талантливые кадры и умы со всего мира. Микроэлектроника и IT-бизнес получили на Западе, и прежде всего в США и у их партнеров, беспрецедентно благоприятные условия. В начале нового столетия первым увидел опасность концентрации ресурсов и кадров в области микроэлектроники на Западе Китай, который предпринял все возможное для ускоренного развития своей микроэлектронной промышленности. И добился независимости и мирового лидерства в ряде ведущих сфер и производств. Такую же активную политику стали проводить Индия, Сингапур, Япония, Южная Корея, Индонезия и другие так называемые «азиатские тигры», которые построили наиболее успешный бизнес, приносящий преобладающие доходы в бюджет. У Беларуси и России также есть перспективы и наработки, на которые надо обратить самое серьезное внимание.
Отрасль как основа национальной безопасности
Каждая страна имеет свои подходы в вопросах государственного регулирования, создания соответствующей научно-инновационной инфраструктуры, определения размеров финансирования и инвестирования, формирования мотивации и стимулирования для развития микроэлектроники.Например, в США назвали развитие сферы микроэлектроники не только основой национальной безопасности, но и глобальной целью американской стратегии, которая должна позволить доминировать на мировом рынке полупроводников. С этой целью в конгрессе США приняли законопроекты, предусматривающие реализацию федеральной программы развития и программы научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИОКР), стимулирование создания новых предприятий по производству информационных систем, модернизацию заводов по обеспечению потребностей национальной безопасности и критической инфраструктуры, налоговые льготы на покупку и строительство предприятий для производства полупроводников или обработки микросхем, средства на поддержку образовательных учреждений.
Европейский союз нацелен в первую очередь на то, чтобы нарастить внутренний потенциал и сделать Европу долгосрочным промышленным лидером, увеличив ее производство с 9 процентов в 2021 году до 20 процентов к 2030 году, а также повысить устойчивость к сбоям в цепочке поставок.
Для этого разработана стратегия, которая предусматривает создание новых STEM‑программ (science, technology, engineering and math), развитие новой инфраструктуры и привлечение талантов из других стран. Меры являются частью общей стратегии поддержки высокоразвитой экосистемы европейской полупроводниковой промышленности в связи с быстрым развитием отрасли и усилением стимулирования инвестиций в эту сферу.
Привлекательна и специфика Китая, где в развитие полупроводниковой промышленности и инфраструктуру вкладывают опережающие инвестиции.
Правительством поставлена задача: не менее 70 процентов микросхем, чипов и полупроводников, используемых китайскими компаниями, к 2025 году должно производиться внутри страны.Принята Национальная программа «Новая инфраструктура». Сегодня крупнейшие мировые компании выразили заинтересованность во вложении своих капиталов и создании новейших полупроводниковых производств в Китае, в том числе особо чистых веществ и микросхем минимальной размерности (например, 28 нанометров).
В Российской Федерации также серьезно активизировалась работа по созданию завершенной инфраструктуры микроэлектронного производства. В настоящее время стратегия России ориентирована на выстраивание кооперационных цепочек между имеющимися производителями ЭКБ, радиоэлектронной аппаратуры и конечных изделий. Спрос стал регулироваться госзаказами и квотированием, включая финансовые инструменты стимулирования предприятий.
Белорусские приоритеты
В Беларуси вопросы сохранения и поддержания сформированной еще при Советском Союзе основательной базы в сфере микроэлектроники, а также ее дальнейшего укрепления постоянно находятся на контроле Главы государства.Это обеспечило достаточно успешное функционирование в течение всех лет независимости республики ряда получивших известность предприятий (ОАО «Интеграл», ОАО «Планар» и других). Также это дало возможность поддержать основной кадровый потенциал, в первую очередь высококвалифицированных научных сотрудников.
Область высоких технологий в республике постоянно находится на приоритетных позициях. Для этого приняты и реализованы многие программы фундаментальных и прикладных исследований, модернизированы предприятия.В Указе Президента № 156 «О приоритетных направлениях научной, научно-технической и инновационной деятельности на 2021 — 2025 годы» важнейшими направлениями определены микро-, опто- и СВЧ-электроника, фотоника, микросенсорика, радиоэлектронные системы и технологии, приборостроение.
Только за последнее десятилетие НИОКР микроэлектронной направленности выполнялись в рамках конкретных заданий ключевых республиканских научно-технических программ («Белэлектроника», «Микроэлектроника», «Радиоэлектроника»), государственных комплексных программ научных исследований («Электроника», «Нанотех», «Инфотех»), государственных программ научных исследований («Электроника и фотоника»), научно-технических программ Союзного государства («Космос-СГ», «Функциональная СВЧ‑электроника — 2», «Скиф»).
Решением Национальной академии наук Беларуси, Министерства промышленности, Министерства образования, Государственного военно-промышленного комитета создана координирующая структура — межведомственный кластер «Микро-, опто- и СВЧ-электроника», который работает с 2017 года. В него вошли практически все ведущие научно-исследовательские организации и производственные предприятия, специализирующиеся на электронной компонентной базе. В Академии наук в 2018 году сформировано Государственное научно-производственное объединение «Оптика, оптоэлектроника и лазерная техника», которое выполняет основополагающие научные исследования и разработки.
Одним из основных результатов работы кластера и объединения стала разработка «Концепции развития микроэлектронной промышленности в Республике Беларусь до 2030 года», содержащей в обобщенном виде все необходимые условия развития в стране микроэлектроники и полупроводниковой промышленности.В качестве еще одного примера целенаправленной совместной деятельности ученых и практиков можно привести разработку Перспективного плана сотрудничества Национальной академии наук Беларуси, вузов, ОАО «Интеграл» (управляющая компания холдинга «Интеграл») и ОАО «Планар» на 2021 — 2025 годы. Конечно, ключевыми игроками являются прежде всего Академия наук, где сконцентрирован основной научный потенциал, а также ОАО «Интеграл», которое занимает устойчивую нишу производства и обеспечивает всю технологическую цепочку — от науки до рынка.
Коренные задачи развития инфраструктуры микроэлектроники и процессорной техники рассматривались недавно на специальном совещании у Президента Республики Беларусь, где даны целевые поручения по комплексному обеспечению отрасли на принципиально новых уровнях.
Поставлена задача подготовить Национальную программу развития микроэлектроники исходя из последних международных реалий и обеспечения нормального функционирования ведущих отраслей и предприятий страны на базе отечественных разработок.
Свое — надежнее
Мировая микроэлектронная промышленность — многоспециализированная и тесно переплетенная глобальная сеть предприятий и фирм со сложной системой взаимосвязей. Для производства одного изделия микроэлектроники часто требуется выполнить более 1000 технологических операций, элементы которых разбросаны по странам. Редко в какой стране все выполняется автономно и под ключ.Даже США, Япония, ЕС, Китай и другие страны не имеют полной завершенной электронной компонентной базы. Надо учитывать, что многие годы эффективно «работало» международное разделение труда. Однако в последнее время многолетняя практика активно пересматривается.
Ведущие страны, руководствуясь сугубо своими интересами, стали проводить стратегию полного либо наиболее полного самообеспечения (исходя из наличия крупных финансовых возможностей), ограничили или прекратили поставки высоконаукоемких изделий в другие страны.Для налаживания производства необходимы исходные ресурсы: материалы, оборудование, в том числе для кристального и сборочного производства, средства автоматизации и электронного проектирования, часто называемые САПР, а еще библиотеки конструкций и расчетных моделей наиболее часто применяемых элементов и частей изделий с определенными функциями, или так называемые IP-блоки.
Поставщики этих ресурсов и формируют инфраструктуру микроэлектронной промышленности, а сами ресурсы распределены в глобальном плане очень неравномерно. Так, более 90 процентов САПР в области микроэлектроники производятся компаниями США, а основной рынок IP-блоков контролируется примерно в равной степени США и Западной Европой.
На рынке оборудования лидируют компании из США (более 40 процентов), Японии (около 30 процентов) и Западной Европы (более 20 процентов). Понятное дело, за многие годы крупных инвестиций эти страны и компании смогли создать настолько высокие технологии, что догоняющим странам и предприятиям приходится ограничиваться лишь некоторыми доступными рыночными нишами.
Наблюдаемые сейчас общемировые геополитические сдвиги приобрели фундаментальный характер, а конфронтация Запада и Востока, в том числе в области электронной компонентной базы и в первую очередь полупроводников, растянется на длительный период.
Пришло время признать, что развитие собственного микроэлектронного производства и обеспечивающей инфраструктуры является ключевым элементом технологической независимости страны, устойчивости и конкурентоспособности отечественной промышленности и играет ключевую роль в обеспечении национальной безопасности.
Из экономической плоскости — в политическую
Вместе с тем надо осознавать: мир прежним уже не станет. Начинают формироваться и усиливаться (а значит, будут действовать) автономные системы крупных стран (США, ЕС, Китай, Япония) и территориальные объединения остальных, среди которых можно рассматривать и союз Беларуси и России.В этих условиях вопрос восстановления и развития отечественной микроэлектронной инфраструктуры для нас перетекает из плоскости экономической в политическую и территориальную.Конечно, масштабы у нас значительно меньше. Тем не менее научными исследованиями и практико‑ориентированными разработками в области микроэлектроники в стране в той или иной мере занимаются институты и предприятия НАН Беларуси (Объединенный институт проблем информатики, Минский НИИ радиоматериалов, Центр радиотехники, ГНПО «Оптика, оптоэлектроника и лазерная техника», Центр светодиодных и оптоэлектронных технологий и другие), группа научно-производственных предприятий Министерства промышленности во главе с холдингом «Интеграл», научно-исследовательские подразделения ряда вузов (БГУ, БГУИР, БГПА и другие), частные фирмы, работающие по фаблесс‑бизнес‑модели. Стоит задача кооперировать эти структуры, выработать меры, сконцентрировать финансовые и материальные ресурсы и мобилизовать на решение поставленных задач.
В Беларуси сохранились и развиваются сложившиеся научные школы и направления, занятые созданием современных микроэлектронных технологий и их применением. Одновременно текущая ситуация требует оперативной консолидации научно-инновационного потенциала, четкой специализации и формулирования конечных целей и задач.
Конечно, невозможно одномоментно достичь схожих результатов с ведущими мировыми центрами-лидерами, которые изначально были ориентированы на конкурентное превосходство и формировали соответствующие инвестиции. Тем не менее нашим отечественным разработчикам также можно ставить амбициозные задачи, по крайней мере, в рамках действующих школ и имеющихся компетенций и постепенно приближаться к лучшим мировым аналогам.
Пришло время признать, что развитие собственного микроэлектронного производства и обеспечивающей инфраструктуры является ключевым элементом технологической независимости страны, устойчивости и конкурентоспособности отечественной промышленности и играет ключевую роль в обеспечении национальной безопасности.
Поэтому существует необходимость создания сильной интеграционной структуры вертикального типа, способной объединить производственные предприятия и научные организации по кооперационной цепочке с единым функциональным подчинением. Основной целью предполагаемой структуры должно быть обеспечение устойчивого функционирования и целевого развития имеющейся системы микроэлектроники, а также формирование и развитие экосистемы микроэлектронного производства по подобию ведущих стран. Конечно, все это может и должно происходить в кооперации с аналогичными российскими центрами и кластерами.
Наконец, в рамках означенной интеграционной структуры предстоит оперативно создать центр обучения и стажировки специалистов и разработчиков отечественной электронной компонентной базы и высокоподготовленных технологов микроэлектронного производства.В качестве исходной крупной меры предполагается разработка (формирование) и последующая реализация первой Национальной программы развития микроэлектроники. Системообразующей организацией и базовым ядром видится Национальная академия наук Беларуси, как имеющая научные школы, инновационные производства и способная интегрировать и нацелить различные структуры страны на достижение стратегических потребностей ведущих отраслей и предприятий.
Владимир ГУСАКОВ, председатель президиума Национальной академии наук Беларуси
