РАСУ займется микроэлектроникой

Новая дочерняя компания РАСУ «Русатом Микроэлектроника» (РАМ) отвечает за создание доверенной электронно-­компонентной базы для АСУ ТП атомных станций. Если проще — ​за дизайн чипов. Цель — ​снизить риск сбоев в управлении из-за вредоносного воздействия на уровне микропрограмм. Кроме того, до 85 % комплектующих на российских АСУ ТП — ​зарубежного производства. Пандемия, рост транспортных расходов и другие внешние факторы стимулируют локализацию.

Задачник по микроэлектронике

До конца года РАМ должен сформировать программу развития направления «Электроника и микроэлектроника». Для этого прежде всего надо было составить список компонентов АСУ ТП. Получилось более 8,5 тыс. изделий: микросхем, транзисторов, диодов, конденсаторов, реле, резисторов, резонаторов и др. Они применяются в более крупных единицах оборудования — ​модулях источника питания, коммуникационных модулях, модулях аналогового ввода и вывода, модулях дискретного ввода и вывода, комбинированных дискретных модулях, модулях счета импульсов, интерфейсных модулях и т. д. А из них, в свою очередь, собирают устройства, например промышленный логический контроллер.

Список в РАСУ сочли слишком длинным и предложили его сократить. «Номенклатура микроэлектроники в оборудовании АСУ ТП АЭС зачастую лишь незначительно различается по характеристикам, поэтому логично выбрать один тип микрочипов, микросхем и укрупнить общеотраслевой заказ. Так упростится поиск компонентов и уменьшится конечная стоимость каждого», — ​говорит гендиректор РАМ Юрий Хомич. Предполагается, что в этом году отраслевая электронно-­компонентная база будет унифицирована.

Еще одна, более серьезная и долгосрочная задача  — ​создать дизайн-­центр, который займется проектированием ключевых чипов, электронных узлов, размещением элементов на плате и выстраиванием логики их взаимодействия.

Заниматься дизайн-­центром РАМ будет вместе с «Элементом» — ​одним из крупнейших разработчиков и производителей микроэлектроники в России. Компании подписали на ПМЭФе-2021 меморандум о взаимопонимании. «Партнерство позволит нам быстрее начать разработку микроэлектронных изделий. В совместном дизайн-­центре мы планируем наладить производство и продажу полупроводниковых приборов и интегральных микросхем, аналоговых и аналогово-­цифровых преобразователей, интерфейсных микросхем и других изделий микроэлектроники для радиоэлектронной аппаратуры», — ​перечисляет Юрий Хомич.

Чипы завода «Микрон», который принадлежит партнеру РАМ — ​группе «Элемент»

Договаривается о совместных проектах РАМ не только с «Элементом», но и с Зеленоградским нанотехнологическим центром и Московским институтом электронной техники. С ними РАМ будет работать над сенсорами, алгоритмами обработки данных, системами управления и радиоэлектронной аппаратурой.

Сотрудничество будет налаживаться и внутри отрасли. У ВНИИА и НИИЭФА, например, есть ценный опыт разработки сложных приборов исключительно на российской элементной базе. А с НИИИС РАМ планирует разрабатывать магниторезистивную оперативную память и источники питания. Институт также будет помогать РАМ в унификации электронно-­компонентной базы и типизации схемотехнических решений.

Редкий микроэлектронный вид

Создание доверенной электронной компонентной базы снимет риск не только несанкционированного вмешательства, но и нарушения цепочки поставок.

В 2018 году аналитики PricewaterhouseCoopers оценивали рост рынка полупроводников более чем на 5 % в 2019 году, организация «Мировая торговая статистика по полупроводникам» (WSTS) год от года повышает прогноз: 6,8 % в 2020-м, 19,7 % — ​в 2021-м. Динамика обусловлена взлетом продаж электроники в пандемию и усложнением управления разными видами транспорта. «На фоне такого высокого спроса мы ожидаем завершения [дефицита] к середине — ­концу 2022 года. Некоторые считают, что перебои будут продолжаться и в 2023 году», — ​заявила в интервью Financial Times Линн Торрел, директор по поставкам Flex, третьего в мире производителя микропроцессоров и микросхем.

Но, возможно, прогноз ухудшится из-за недавней вспышки коронавируса в китайской провинции Гуандун. Там частично закрыт контейнерный терминал «Яньтянь» в порту Шэньчжэнь, из-за чего перераспределяется и замедляется грузопоток. По словам гендиректора Flex Ревати Адваити, пандемия и рост транспортных расходов могут повлиять на общие издержки, которые и стимулируют развитие собственного производства. Так, Bosch в начале июня начала полномасштабный выпуск кремниевых пластин диаметром 300 мм и толщиной 60 мкм. Инвестиции составили 1,2 млрд долларов. Впрочем, это не предел: по публикуемым оценкам, вложения в аналогичные предприятия могут достигать 20 млрд долларов.

В России тоже беспокоятся об устойчивости поставок и независимости от внешних факторов. Замглавы Минпромторга Василий Шпак заявил в конце мая на форуме «Интеллект машин и механизмов»: «Если в ближайшие год, два, три наши ИТ-лидеры, я без иронии сейчас говорю, не примут этот тренд и не пойдут в создание собственных микропроцессорных архитектур, помещая свои сервисы в ядро, туда, на чип, то через семь — ​десять лет они окажутся за бортом мировой конкуренции».

Печатная фабрика

РАСУ завод по производству чипов строить не будет — ​для компании это дорого и технологически сложно. «После оценки возможных вариантов «Росатом» принял модель fabless — ​производства по нашему дизайну с опорой на российские и зарубежные фабрики», — ​говорит Юрий Хомич. В России, добавляет он, сохранилась сильная инженерная школа и есть возможность разрабатывать собственный дизайн чипов, не говоря уже о печатных платах. Фотошаблоны отправят на фабрику — ​там чипы напечатают.

В нашей стране мощностей для производства нужного количества чипов пока недостаточно. «Российские предприятия изготавливают микроэлектронику под заказ, малыми партиями, обычно специального назначения, по военной или космической тематике. Это, например, качественная, но дорогая радиационно стойкая электроника. Производство становится рентабельным, когда продукция выпускается миллионными тиражами. Все, что до миллиона, — ​мелкая партия», — ​объясняет Юрий Хомич.

ПМЭФ-2021. Соглашение о сотрудничестве подписывают Илья Иванцов («Элемент») и Андрей Бутко (РАСУ)

Кроме того, за рубежом чипы — ​28, 16, 8 нм и меньше. В России — ​90–130 нм. Чем больше число, тем меньше плотность размещения транзисторов на чипе, больше тепловыделение и потребляемая мощность. Соответственно, больше ограничений на применение, увеличение расходов на энергетическую инфраструктуру и электроэнергию. Но в России чипы считаются доверенными, даже если они произведены за границей. Лишь бы проектирование, разработка и входной контроль велись в нашей стране. К тому же для АЭС плотность размещения — ​не самый критичный фактор, главное — ​функциональные характеристики, поэтому можно задействовать и российские мощности.

С господдержкой

В РАСУ не скрывают, что в ближайшее время российские чипы не смогут конкурировать с зарубежными на рыночных условиях. На нынешнем этапе нужна господдержка, и она есть. Минпромторг готов стимулировать российскую микроэлектронику. «Стараемся использовать все механизмы господдержки дизайн-­центров. Недавно мы подали заявку на предоставление субсидии из федерального бюджета по постановлению № 109 («Об утверждении правил предоставления из федерального бюджета субсидий российским организациям на возмещение части затрат на создание научно-­технического задела по разработке базовых технологий производства приоритетных электронных компонентов и радиоэлектронной аппаратуры». — «СР») на разработку микроэлектроники для нашей цифровой кластерной подстанции», — ​рассказывает Юрий Хомич.

Господдержку используют не только в России. Например, Bosch подала заявку в Федеральное министерство экономики и энергетики Германии на субсидирование строительства завода, о котором говорилось выше, на сумму до 200 млн евро.

После разработки, аттестации и сертификации микроэлектронику РАМ планируют использовать для модернизации систем АСУ ТП АЭС, а также для создания перспективных систем управления, которые могут быть интересны атомной отрасли, ТЭКу, металлургии, нефтехимии и т. д. Кроме того, в стратегии развития электронной промышленности Российской Федерации до 2030 года РАСУ отвечает за два сквозных проекта: «Цифровая энергетика и АСУ ТП» и «ЖКХ и строительство». Они нацелены на освоение новейших технологий, развитие научно-­технической базы, кадров, перевооружение производств.

Между промышленностью и космосом

В РАМ с учетом перспектив мировой атомной промышленности, и в частности АЭС малой мощности, планируют разработать новый международный стандарт качества электронных компонентов — ​nuclear («атомный»). Компоненты, выпускаемые в США, подразделяются на классы: consumer — ​потребительский, industry — ​промышленный, military — ​военный, space — ​космический. От класса к классу цена увеличивается на порядок. Для атомной отрасли важны требования к надежности, поэтому nuclear по требованиям должен встать ­где-то между industry и space — ​в зависимости от конкретного параметра.

Поделиться
Есть интересная история?
Напишите нам
Читайте также:
События Технологии
В МИФИ придумали новый способ соединения элементов стенок токамака
Люди Технологии
Сопротивление материалов: Виктор Орлов — о работе ЦНИИТМАШ в новых условиях
События Технологии
Космос, суперкомпьютер и ЕГЭ по физике: новоиспеченные члены РАН из «Росатома» поделились мыслями
Федеральный номер «Страна Росатом» №29 (541)
Скачать
Федеральный номер «Страна Росатом» №29 (541)

В отрасли готовятся к шестой волне COVID‑19 — стр. 2

Преодолеть зависимость от импорта в «Росатоме» рассчитывают
к концу 2023 года — стр. 4

Какие новые компетенции появились на AtomSkills — стр. 6

Скачать
Главное
«Росатом» рассчитывает преодолеть зависимость от импорта к концу 2023 года
События
«Росатом» расторг контракт с генподрядчиком строительства АЭС «Аккую»
Показать ещё