Разделы

Наука

Электроника России: "восстановить нельзя похоронить"

Мрачные перспективы, которые сулит России гибель отечественных высокотехнологичных производств и, в первую очередь, электронной промышленности, начинают становиться реальностью — разруха подошла к той опасной черте, за которой следует необратимая утрата страной уже не только экономической независимости.

Об этом свидетельствуют погребенный под развалинами «Буран» (к счастью, не сам легендарный корабль, а один из его планеров), массовый отказ ракет вылетать на задание на глазах у президента России, заводы кинескопов, выпускающие сегодня, в лучшем случае, пивные бутылки, закупки дорогостоящих космических снимков у Израиля и Индии из-за хронического отсутствия собственных спутников, и многое-многое другое.

Правда, последние десятилетия развенчали миф о необратимости пресловутого отставания «навсегда» — страны, и в помине не имевшие передовой промышленности и науки, быстро заняли место в авангарде технологического прогресса. Однако воспроизводить заимствованные рецепты и методики в России следует обдуманно и с осторожностью, ибо результат может оказаться далеким от желаемого — пока что многие действия центральной власти лишь подтверждали всякий раз великую правоту знаменитого афоризма Черномырдина1. Ситуация обостряется системным и всеобъемлющим характером кризиса, а отпущенные историей сроки тают на глазах.

Несмотря на то, что масштабы бедствия понемногу осознаются руководством страны, продуманная и потенциально реализуемая государственная концепция развития высоких технологий все еще отсутствует.

Что бы ни лежало в основе постигшей страну катастрофы — злой умысел или уникальная некомпетентность пришедшей к руководству страной на волне реформ новой элиты (по оценкам Института социологии РАН, люди в погонах из армии, разведки и правоохранительных органов, — составляют до 75% путинской властной верхушки2) — поиски выхода из сложившегося положения представляют собой весьма непростую задачу.

Вопрос о путях и способах модернизации отраслей промышленности, находящихся на переднем крае технологического и научного прогресса, по-прежнему открыт. Состояние и перспективы развития одной из таких отраслей — полупроводниковой электроники — обсуждались на совещании, проведенном 20 мая в Государственной Думе ФС РФ межфракционным депутатским объединением «Наука и высокие технологии» под председательством нобелевского лауреата, академика Жореса Алферова. Совещание на тему «О состоянии и перспективах развития полупроводниковой электроники в России» стало заметным событием благодаря данному на нем подробному, компетентному и непредвзятому анализу состояния дел в отечественной электронике, а также выработанным рекомендациям, которые отличаются заметной новизной.

Полупроводники сегодня

В настоящее время технический прогресс и степень «развитости» отдельных стран определяется уровнем развития информационных технологий и микроэлектроники. Они определяют производительность труда и конкурентоспособность всех без исключения отраслей национальной промышленности, место, занимаемое страной в системе мирового разделения труда, а тем самым — и ее влиятельность на мировой арене.

Опыт военных конфликтов последних лет показал, что обороноспособность страны определяется наличием у нее самых передовых , начиненных современной электроникой систем вооружений . Отсутствие таковых равносильно приговору. Государства, вытесненные на роль поставщиков сырья, неизбежно утрачивают самостоятельность, а наличие ресурсной базы и ориентированной на экспорт инфраструктуры лишь повышает их привлекательность для агрессоров, делая желанной и легкой добычей.

Но самое главное — электронная промышленность представляет собой высокоприбыльный сектор экономики со стабильным и быстро растущим спросом, хорошим экспортным потенциалом, низкой материалоемкостью и высокой удельной стоимостью продукции, и т.д. Ее экономическую эффективность наглядно демонстрируют следующие факты:

  • 1 доллар вложений приносит до 100 долларов в конечном продукте;
  • среднемировой срок окупаемости вложений составляет 2-3 года;
  • темпы роста отрасли в 3 раза выше темпов роста ВВП;
  • 1 рабочее место в электронной промышленности позволяет создать до 4 рабочих мест в других отраслях;
  • 1 кг изделий микроэлектроники по стоимости соответствует 110 тоннам нефти.

Разумеется, за место на этом рынке ведут отчаянную борьбу все развитые страны. Стремительно совершенствуются микроэлектронные технологии — в первую очередь, в направлении снижения топологических размеров чипов.

Объемы финансирования НИОКР в России и США (1986-2005 гг.)3

Объемы финансирования НИОКР
в России и США (1986-2005 гг.)

Источник: «О состоянии и перспективах развитияM
полупроводниковой электроники в России»,
доклад, подготовленный к одноименному совещанию
в Государственной Думе ФС РФ

Объем капитальных вложений в полупроводниковую промышленность в мире составил в 2003 г. $29,7 млрд., предполагается, что в 2004 г. он достигнет 37,5 млрд. В 2002 г. в мире было введено в эксплуатацию 28 новых фабрик, в 2003 — 26 (из них 10 — для размерных классов от 0,09 до 0,15 мкм). В 2004 г. планируется запустить 22 фабрики, в 2005 г. — 21 (все для размерных классов менее 0,1 мкм и 300 мм пластины).

В то же время возможности поставок высокотехнологической отечественной продукции на мировой рынок (ориентировочно оцениваемый в $3,5-4 трлн.) весьма невелики. Это — системы вооружений ($4-5 млрд. долларов при емкости рынка $25-30 млрд.), продукция атомной промышленности ($1,5-2 млрд.), услуги в области освоения космоса (менее $1 млрд. долларов).

Таким образом, доля России на мировом рынке высоких технологий не превышает 0,3%. Ситуация усугубляется активным противодействием конкурентов, практически полным отсутствием в структуре экспорта изделий электронной промышленности, программных продуктов, медицинской аппаратуры и препаратов, аудио- и видеопродукции. Присутствие России на отдельных сегментах рынков базируется на передовых разработках советских времен, которые стремительно устаревают.

Но одной лишь экономической эффективностью дело не ограничивается. Информационные технологии и микроэлектроника, получив широчайшее развитие в передовых странах мира, привели к глубоким изменениям их социальной структуры, еще больше увеличив отрыв этих стран от остального человечества, и в том числе от России.

Удельное производство электронной техники
(в расчете на душу населения)

Удельное производство электронной техники

Источник: «О состоянии и перспективах развитияM
полупроводниковой электроники в России»,
доклад, подготовленный к одноименному совещанию
в Государственной Думе ФС РФ

С этой точки зрения положение, в котором оказалась Россия, иначе как отчаянным не назовешь. Эпоха реформ обернулась разрушением отечественной электронной промышленности (в т.ч. ее наукоемкой составляющей) и науки, деградацией научного, технологического и кадрового потенциала, невосполнимой потерей высококвалифицированных работников. Как следствие, это усугубляет экономические и социальные проблемы страны, ведет к росту зависимости от поставок высокотехнологичной продукции из-за рубежа и ослаблению оборонного потенциала.

Вместе с тем, в стране существует стабильный и быстро растущий рынок изделий электроники, импортозамещение на котором является насущной и вполне достижимой задачей. Именно этот рынок мог бы позволить возрождающейся отечественной электронной промышленности встать на ноги.

Российский рынок и его перспективы

По оценке Федерального фонда развития электронной техники РФ (приводившейся на совещании), объем рынка электронных систем в России в 2003 г. составил около $20 млрд. Объем внешних закупок элементов современной полупроводниковой электроники оценен в $2,2 млрд. и, в части $0,7 млрд., подтвержден данными Государственного таможенного комитета РФ.

Согласно оценкам фонда, доля интегральных микросхем в экспорте составляет $1,6 млрд., полупроводниковых приборов — $0,4 млрд., СВЧ-приборов — $0,15 млрд. За тот же 2003 год предприятия Российского агентства по системам управления поставили заказчикам продукции на сумму $230,7 млн. Темпы роста внутреннего рынка составляют от 20% до 50% в год. Структурно он состоит из сегментов компьютерной электроники (32%), промышленной электроники (23%), телекоммуникационного оборудования (23%), бытовой электроники (16%). Доля остальных сегментов в совокупности составляет 6%.

Структура отечественного рынка электроники в 2003 г.

Структура отечественного рынка электроники в 2003 г.

Источник: «О состоянии и перспективах развитияM
полупроводниковой электроники в России»,
доклад, подготовленный к одноименному совещанию
в Государственной Думе ФС РФ

Компьютерный сегмент практически целиком базируется на поставках компьютеров, микропроцессорных схем и схем памяти из-за рубежа. Реализуется программа выпуска ПК специального назначения «Багет», в котором ключевые элементы электроники производятся на технологической линии НИИ системных исследований ПАН. По данным НИИСИ, объем производства микропроцессоров и СБИС в 2006-2010 гг. составит до 100 тыс. штук в год.

В 90-е годы на ряде предприятий России были организованы лицензионные производства средств вычислительной и телекоммуникационной техники в информационно-безопасном исполнении. Их продукция предназначалась, в первую очередь, для использования в органах государственного управления. Опыт, однако, показал абсолютную зависимость этих производств от поставок импортных комплектующих — прежде всего, микросхем. Их высокая стоимость, усугубляемая расходами на обеспечение защиты информации, включая входной контроль закупаемых изделий, не позволили достичь полной мощности созданных лицензионных производств.

Существенно снизить зависимость от импорта позволило бы освоение новых технологий по проектированию и производству электронных компонент на предприятиях, имеющих необходимый для этого опыт. Стабильный внутренний рынок имеется — это, в частности, государственные капитальные вложения по программе «Электронная Россия» (до $16 млн.), поставки оборудования для финансовой и банковской систем, а также обеспечение введения с 2006 г. так называемых электронных паспортов для граждан России (в целом до $100 млн.).

Дискуссия в метавселенной: ИИ, обмен данными и иммерсивные сценарии
ИТ в банках

Рынок промышленной электроники развивается очень динамично и в ближайшем будущем его объем достигнет десятков млрд. долларов. В частности, предельная емкость рынка устройств силовой электроники в России составляет, по оценкам, $18,1 млрд., а силовых полупроводниковых приборов — $5,8 млрд. (без учета ввода новых генерирующих мощностей и затрат на реконструкцию объектов электроэнергетики).

Рынок телекоммуникационного оборудования развивается особенно быстро и также в основном за счет поставок из-за рубежа. Ожидается, что на модернизацию только проводных линий связи в России потребуется до $35 млрд. в ближайшие десять лет.

Особую значимость для России представляет использование современных электронных систем для оборонных целей. Емкость соответствующего рынка можно косвенно оценить по открытым данным, характеризующим экспорт систем вооружений. Согласно приведенным на совещании оценкам, долю электронных систем и компонентов можно оценить в $0,8-1,5 млрд., долю полупроводниковых элементов — в $100 млн.

В целом, потенциал внутреннего рынка полупроводниковых элементов может быть оценен в несколько млрд. долларов ежегодно. Что же касается возможностей нашей промышленности, то здесь ситуация видится куда менее оптимистичной.

Дмитрий Балдин, «РусГидро»: Вынужденный переход на open source приводит к увеличению поверхности кибератак
безопасность

Отечественная электронная промышленность: состояние дел

Состояние отечественной электронной промышленности далеко от удовлетворительного. Отставание наблюдается практически по всем необходимым составляющим производства — оборудованию, технологиям, электронным материалам. Достигнутый в отечественной промышленности уровень развития технологии позволяет делать изделия только класса от 0,8 до 1,0 мкм, соответствующие аналоговым ИС и дискретным полупроводниковым приборам.

Несмотря на большой объем производства технологий упомянутого уровня (0,8-1,0 мкм), основную прибыль мировым производителям приносят как раз изделия технологического уровня от 0,1 до 0,5 мкм. Ситуация изменится с планирующимся вводом в строй в Зеленограде, на предприятии «Ангстрем», линии по производству чипов с технологией 0,25 мкм, однако и это будет соответствовать мировым достижениям десятилетней давности. В целом наиболее сложным и дорогостоящим видом оборудования для производства чипов, в котором мы отстаем, является литографическое оборудование.

Прогноз тенденции уменьшения минимальных топологических размеров цифровых интегральных схем на период до 2020 г.

Годы
1995 1997 1999 2000 2001 2003 2005 2010 2015 2020
Мировые достижения в промышленном производстве
Мин. размер мкм 0,35 0,25 0,18 0,18 0,13 0,09 0,07 0,05 0,05 0,02
Российские достижения в промышленном производстве
Мин. размер мкм 1,0 1,0 0,8 0,8 0,8 0,8 0,5
0,35
0,35
0,25
0,18
0,13
0,07
Отсутствие необходимого государственного финансирования на развитие микроэлектроники и обеспечение технологическим оборудованием и материалами с 1990 по 2000 г. Возможный вариант развития
при выделении необходимого финансирования на закупку зарубежного технологического оборудования и материалов.
Закупка микроэлектроники Минобороны США
Мин. размер мкм 1,0 0,5 0,35 0,25 0,18 0,13 0,09

Источник: «О состоянии и перспективах развития
полупроводниковой электроники в России»,
доклад, подготовленный к одноименному совещанию
в Государственной Думе ФС РФ

Особое внимание следует уделить состоянию дел в области производства изделий гетероструктурной СВЧ-электроники. Именно они начинают доминировать в системах передачи информации. Уже сегодня мировой объем ежегодных продаж таких изделий приблизился к $7-8 млрд. и ежегодно увеличивается более чем на 30%. Промышленности этого класса в России нет, как и коммерческого рынка, — небольшие партии гетероструктурных СВЧ приборов потребляют оборонные предприятия. Планируется введение в строй в ближайшие 2-3 года современной производственной линии по выпуску СВЧ-микросхем с проектными нормами до 0,1 мкм и объемом выпуска до 1 млн. штук в год.

Полупроводниковые гетероструктуры применяются и в других классах современной техники. С их помощью удалось создать высокоэффективные (КПД до 30%) и радиационно стойкие панели солнечных батарей для космических аппаратов. Объем их выпуска в США превышает 1 тыс. кв. метров в год; в России их производство прекращено из-за отсутствия современного оборудования и недостаточного финансирования перспективных разработок.

Тенденции уменьшения минимальных топологических размеров цифровых интегральных схем

Тенденции уменьшения минимальных топологических размеров цифровых интегральных схем

Источник: «О состоянии и перспективах развитияM
полупроводниковой электроники в России»,
доклад, подготовленный к одноименному совещанию
в Государственной Думе ФС РФ

Продуктом принципиально нового класса уже в ближайшем будущем станут сверхъяркие светодиоды, которые уже в ближайшем будущем вытеснят лампы накаливания (в США и Японии — к 2010 г.). По экспертным оценкам, объем этого рынка к 2007 г. достигнет $4,5 млрд. При этом в России производство даже обычных светодиодов ведется в объемах, покрывающих менее половины потребности внутреннего рынка, и только на основе приобретаемых за рубежом кристаллов. Такой путь приводит только к удорожанию продукции и ее неконкурентоспособности на мировом рынке.

Относительно неплохо обстоят в России дела с производством полупроводниковых инжекционных лазеров. Полный цикл их производства удалось сохранить на трех предприятиях, где ежегодный прирост рынка оценивается в 8-10%, что соответствует мировым темпам.

Перспективными областями использования гетероструктур являются сверхчувствительные фотоприемные устройства, а также изделия твердотельной акустоэлектроники. По ряду этих направлений имеющийся в России научный задел соответствует мировому либо определяет последний.

Что делать?

Сочетание крайней технологической отсталости отечественной промышленности и наличие признанных научных школ, а также подготовленных кадров является по-своему уникальным для ситуации XXI века. Это позволяет, при обдуманном подходе и наличии государственной заинтересованности, вывести отечественную промышленность на мировой уровень по уровню разработок, производительности труда и объемам выпуска продукции исключительно быстро. Дело за малым — наличием продуманной программы действий и политической воли власти. За выработку такой программы взялись ученые и специалисты промышленности.

Прошедшее в стенах Государственной Думы совещание обсудило и приняло рекомендации, которые должны способствовать ускоренному развитию электроники в России. Для этого, по мнению участников, необходимо:

  1. Признать развитие такой наукоемкой отрасли промышленности, как электроника, одним из основных приоритетов национальной политики, требующим государственной поддержки.
  2. Осуществить приобретение и строительство зарубежными инвесторами на территории России микроэлектронных предприятий с самой передовой из имеющихся на сегодняшний день технологией. Учитывая высокую стоимость подобных производств, гарантии зарубежным партнерам должно предоставлять государство.
  3. Обеспечить при организации микроэлектронного производства создание технопарков — доказавшего свою эффективность механизма прогресса в области высоких технологий. Создавать технопарки необходимо на базе имеющегося научно-технического, кадрового и образовательного потенциала.
  4. Предоставить налоговые и таможенные льготы для экономического стимулирования инвестиций в развитие передовых разработок, а также оказать поддержку малым высокотехнологическим компаниям.

Однако смена национальных приоритетов со стимулирования сырьевого экспорта на развитие высоких технологий не может произойти сама по себе, без четко выраженной политической воли государственной власти. Имеется она или нет, покажет уже ближайшее будущее.

Для развития полупроводниковой электроники в интересах отечественной промышленности собрание предложило:

  1. Определить приоритетные направления, выделив из них, во-первых, те, в которых имеется научный и технологический задел, и, во-вторых, те, которые определяют экономическую независимость России.
  2. Предложить меры «здорового» протекционизма, ориентирующие на максимальное импортозамещение.
  3. Стимулирование посредством предоставления государственных гарантий создания совместных с зарубежными инвесторами высокотехнологичных производств, ориентированных как на внутренний, так и на зарубежный рынок.
  4. Тщательно анализировать целесообразность закупок электронных компонент или готовых изделий для государственных нужд за рубежом, исключить практику поставок устаревшего оборудования по связанным кредитам, ввести персональную ответственность за принятие решений по государственным закупкам.
  5. Выработать в условиях открытого доступа к информации проект развития отечественной электроники.

Кроме того, собрание рекомендовало:

  • поручить Счетной палате РФ провести системную проверку использования приватизированного федерального имущества в радиоэлектронной, приборостроительной, авиационной, атомной отраслях промышленности, а также в точном приборостроении;
  • обратиться в Совет Безопасности России с предложением подготовить совместно с министерством экономического развития и торговли, обороны и соответствующими комитетами Государственной Думы ФС РФ программу поэтапного перехода оборонной промышленности на отечественную элементную базу;
  • обратиться в Мингосимущество России с просьбой предотвращать перепрофилирование научных организаций и предприятий авиационной, атомной, оборонной и т.п. отраслей промышленности при их приватизации.

Новая инициатива, как можно увидеть из предложений, предполагает выход на мировой уровень за счет строительства крупных (и весьма дорогостоящих) электронных производств в стране с участием внешних инвесторов. С одной стороны, такие меры ведут к существенному пересмотру промышленной политики, проводившейся в эпоху «реформаторства», и, по-видимому, это непростой путь, защищаемый мощными лоббистами. С другой стороны, необходимость бережного отношения к высокотехнологичным производствам не только на словах, но и на деле, давно назрела и кажется очевидной. Зависимость электронных производств от поставок продукции и общего уровня производственной культуры в стране настолько высока, что ее модернизация позволит «вытянуть» на мировой уровень целый спектр все еще отсталых и неконкурентоспособных отечественных производств, став тем самым базой для возрождения экономики вообще.

Прислушается ли власть к мыслям академика Жореса Алферова или предпочтет и дальше делать ставку на сырьевой экспорт, покажет уже ближайшее будущее.

Максим Рахманов / CNews.ru


1«Хотели как лучше, получилось как всегда»

2В Политбюро Михаила Горбачева (1988 г.) таких было всего 5%, во время «позднего» президента Ельцина (1999 г.) — не более 65%, при «раннем» Ельцине — не более 50%. По данным The Economist — «Власть — силовикам», 20 мая 2004 г. (На русском языке материал опубликован в журнале «Русский Фокус», № 18 (145) за 24-30 мая 2004 г.)

3До 1985 г. в СССР развитию микроэлектроники уделялось необходимое внимание. К этому времени отставание от США в производстве составляло 1,5-2 года, но в разработках новых изделий микроэлектроники отставания практически не было.
Начиная с 1986 г. объемы финансирования НИОКР в нашей стране начали резко сокращаться, что неизбежно повлекло наращивание отставания от ведущих стран — США и Японии. Совершенно другая ситуация в Китае, где электронике в целом и микроэлектронике в частности государство уделяет приоритетное значение. Более того, Китай ставит задачу через 5 лет стать мировым лидером по производству интегральных схем. Дальнейшие планы Поднебесной — не только занять лидирующее положение в производстве, но и стать законодателем в области разработок. Китайское правительство постоянно поддерживает национальный приоритет электроники в исследовательских центрах, ежегодно технические университеты выпускают 450 тысяч инженеров. Проводимая политика позволила Китаю уже сегодня выйти на уровень микроэлектронных технологий с минимальными размерами 0,2-0,25. Ожидается, что через четыре года китайская электронная промышленность будет обеспечивать около 30% мировой потребности в интегральных схемах.