Почему в России до сих пор нет своих процессоров?

В последнее время мы все чаще слышим о новых линейках отечественных процессоров Байкал и Эльбрус. Да, да, это именно линейки. В серию Байкал входит две модели процессоров, самая мощная из которых предлагает 8 ядер Cortex-A57 с тактовой частотой 1,5 ГГц, а семейство Эльбрус и вовсе представлено восемью процессорами, включая флагманский 16-ядерный Эльбрус-16С.

Байкал и Эльбрус пока нельзя рассматривать в качестве альтернативы процессорам Intel и AMD. Они уступают конкурентам, как своей производительностью, так и энергоэффективностью, ко всему прочему еще и имея намного более высокий ценник. Но главная задача этих процессоров не в конкуренции с Intel и AMD, а в обеспечении импортозамещения и повышенной безопасности при их использовании в государственных учреждениях.

Другой вопрос в том, что все кто говорит о процессорах Байкал и Эльбрус «российского производства», которые помогут нам обойти возможные санкции, откровенно лукавят. Эти процессоры действительно разработаны российскими специалистами, но их производство ведется за рубежом и точно также уязвимо к санкциям, что и показали последние события.

Где на самом деле производятся Байкалы и Эльбрусы?

Возможно, ответ вас удивит, но сейчас… нигде. Все дело в том, что изначально заказы на производство современных Байкалов и Эльбрусов были размещены на мощностях TSMC. Но после начала специальной операции на Украине тайваньский производитель объявил о приостановке производства российских процессоров.

Будет ли оно восстановлено – очень большой вопрос. Тем более что TSMC считается крупнейшим в мире контрактным производителем, и отказ от российских проектов почти никак не сказался на его доходах – на долю России приходится лишь 0,1% мировых покупок микросхем.

В качестве возможной альтернативы TSMC часто называют китайскую SMIC (Semiconductor Manufacturing International Corp). Но правительство США уже пообещало «уничтожить» эту компанию, если она поможет в производстве Эльбрусов и Байкалов. Станет ли SMIC действовать в пику США, также пока остается под очень большим вопросом.

Почему не наладить производство в России?

Если кратко, процесс производства микросхем начинается с выращивания кремниевого кристалла. Такие кристаллы режут на пластины Их поверхность полируют до зеркального блеска, и наносят на нее интегральные схемы методом фотолитографии. Затем происходит выборочное тестирование получившихся процессоров, их нарезка и заключение в корпус.

Но все выглядит просто только на первый взгляд. На самом деле за этим небольшим абзацем стоят самые современные технологии и миллиарды долларов инвестиций. Современные производства вроде TSMC или Samsung уже перешли на использование 4-нм технологических норм и сейчас вплотную подбираются к 3-нм техпроцессу.

Для сравнения, самое передовое российское производство сейчас организовано на заводе «Микрон» в Зеленограде и ограничено 65-нм нормами. Его возможностей недостаточно для налаживания выпуска процессоров Байкал и Эльбрус, рассчитанных на 28- и 16-нм технологические нормы, и в обозримом будущем с этим ничего не сделать.

Все дело в том, что даже такие лидеры отрасли, как TSMC и Samsung полностью зависят от скромной компании ASML из Нидерландов. Именно она остается единственным в мире производителем степперов для фотолитографии в глубоком ультрафиолете (EUV) – установок, которые и используются для печати микросхем на кремниевых пластинах. Такие фотолитографические установки размером с автобус стоят больше $150 млн. Их могут позволить себе только крупнейшие производители, а в условиях зарубежных санкций ни о каких поставках подобных систем в Россию не может идти и речи.

В свое время оборудование ASML для EUV-литографии пыталась купить и главная надежда российской полупроводниковой отрасли – компания SMIC. Но правительство США надавило на Нидерланды и смогло заблокировать эту сделку.

Есть ли повод для оптимизма?

Впрочем, не все так плохо, как кажется на первый взгляд. Даже существующее оборудование в Зеленограде при должной подготовке может работать с разрешением до 22 нм, что уже позволит выпускать те же Байкалы. Правда, окупаемость такого производства резко снизится за счет уменьшения процента годной продукции.

Кроме того, китайская компания Shanghai Micro Electronic Equipment уже заканчивает разработку собственных литографов, рассчитанных на 28-нм технологические нормы и в теории способных работать с разрешением вплоть до 7 нм. Начало их производства намечено на следующий год, а вслед за ними китайцы выпустят машины, для 22-нм литографии.

Конечно, пока это лишь отдаленная перспектива, и только заядлые оптимисты могут говорить о том, что 28-нм производство будет налажено в России раньше 2025 года. Но теперь ситуация хотя бы не выглядит настолько безнадежной.

Читайте также

• Что такое техпроцесс: меньше — лучше?
• Чипировать себя: зачем это нужно, сколько стоит и насколько безопасно