Газета 'Промышленные ведомости'
Главная Подшивка Подписка Редакция Партнерство Форум
«ПВ» № 3, март 2007  -  cодержание номера 

Гражданская электроника
как основа инновационной экономики России.
Взгляд из Кремниевой долины

Тимур Палташев

д. т. н., профессор

Дореформировались

В России, похоже, начинают осознавать стратегическую значимость воссоздания и развития электронной индустрии как основы независимости, безопасности и экономического процветания страны. Об этом свидетельствуют, во-первых, утвержденный Правительством РФ перечень критических технологий. Он содержит 34 пункта, среди которых можно выделить технологии обработки, хранения, передачи и защиты информации, создания и производства программного обеспечения, распределенных систем вычислений, систем навигации, управления, и др.

Во-вторых, это государственная подпрограмма развития электроники, включенная в Постановление Правительства РФ от 29.01.2007 № 54 "О Федеральной целевой программе "Национальная технологическая база" на 2007-2011 годы".

Можно спорить об эффективности и возможных результатах этой подпрограммы, но сама попытка собрать остатки предприятий некогда могучего советского министерства электронной промышленности и скоординировать их деятельность для обеспечения первоочередных нужд обороны и критических госпрограмм заслуживает всяческого одобрения. А проблем, которые предстоит решать, очень много. Причем многие из них остались еще со времен СССР.

Основной проблемой советской электроники в 50-80-е годы прошлого века было отставание элементной базы, которая в основной своей массе копировалась с западных образцов изделий радиоэлектронной и вычислительной техники. Учитывая сложности с их приобретением в обход СОСОМ, элементная база в этих изделиях была уже как минимум пятилетней давности с начала их серийного выпуска на Западе.

Если в 1960-70-е годы поколения интегральных схем и технологий прогрессировали относительно медленно, то в 1980-е годы произошел качественный скачок в функциональности и сложности интегральных микросхем и устройств на их основе. Инжиниринг (проектирование) сверхбольших интегральных схем (СБИС) с миллионами транзисторов на одном кристалле к концу 1980-х годов стал весьма трудозатратным и в СССР практически невозможным ввиду отставания базовых технологий их производства.

Переход к ультрабольшим интегральным схемам (УБИС) с сотнями миллионов транзисторов на одном кристалле, происходящий в настоящее время, оставил отечественную электронную промышленность в прошлом веке. Ввиду ее массированного разрушения в 1990-е годы, отставание в базовых технологиях производства электронных приборов достигло, по оптимистической оценке, 18-20 лет, причем при катастрофических потерях производственных мощностей и квалифицированных специалистов.

В те же самые 1980-е и 1990-е годы многие государства, до той поры не имевшие собственной электроники, сумели с нуля поднять свою электронную промышленность и выйти на мировой рынок, захватив его значительную часть. Это Южная Корея, Тайвань и Сингапур. Китай теперь тоже присоединился к списку «электронных» гигантов. Нынешний объем мирового рынка микроэлектронных приборов превышает триллион долларов и имеет устойчивую тенденцию к росту.

Безусловно, в сложившейся ситуации Россия рискует своим будущим, если не предпримет серьезных усилий по развитию базовых технологий разработки и производства микроэлектроники, непосредственно влияющей на конкурентоспособность стран, и без которой теперь не обходится ни одна сфера человеческой деятельности.

Общий уровень электронизации гражданских отраслей экономики и инфраструктуры РФ находится на уровне стран третьего мира, что серьезно снижает качество жизни. Поэтому рост инновационной экономики и улучшение жизни наших сограждан подразумевает массовое внедрение новейших электронно-информационных технологий в гражданские отрасли и общественные институты с интенсивным развитием базовых технологий электроники в рамках общемирового прогресса.

Две стороны электроники - военная и гражданская

Микроэлектронные технологии, как  любые технологии двойного применения, имеют военный и гражданский секторы с долями по объему продукции примерно 5% и 95% соответственно, что характерно для мировой электронной индустрии в целом. Возможно, для России это соотношение является немного другим, но в любом случае объемы продукции будут отличаться примерно на порядок.

Переток технологий между секторами идет в обоих направлениях и часто уровень «гражданских» технологий оказывается гораздо более продвинутым, чем «военных». Это связано в первую очередь с консервативностью военной электроники, которая требует только хорошо проверенных и отработанных решений ввиду жестких требований к ее надежности в специальных условиях эксплуатации.

Анализ принятой государственной подпрограммы развития электроники показывает, что она ориентирует на воссоздание электронной отрасли времен СССР, но с учетом множественности форм собственности и рыночной среды. Причем, ориентирует в первую очередь на решение задач оборонного комплекса и лишь, возможно, некоторых гражданских проблем - во вторую.

После известной мюнхенской речи президента Путина можно констатировать, что такая программа действительно нужна для обеспечения безопасности страны и очень хотелось бы, чтобы все продекларированные цели программы были бы достигнуты. Поэтому остается только пожелать ее кураторам и фигурантам успеха и высказать несколько замечаний по факторам, которые могут повлиять на ее реализацию.

Во-первых, хотя спасение военной электроники - дело, безусловно, благое, но без гражданской электронной индустрии, которая зарабатывает основные средства для обоих секторов, она либо будет одноногим инвалидом либо опять умрет или будет жить в режиме "реанимационной палаты".

Во-вторых, существует реальная угроза кадрового коллапса из-за специфики географического расположения большинства фигурантов подпрограммы. Она в основном ориентирована на ФГУПы и ОАО с госучастием, расположенные большей частью в Москве и Санкт-Петербурге. Кадровый потенциал многих предприятий находится в критическом состоянии - почти все инженеры в предпенсионном и пенсионном возрасте, а уровень зарплаты в последние годы не позволил сохранить среднее поколение и привлечь талантливую молодежь.

В связи с созданием при этих предприятиях центров системного проектирования возникает дополнительная проблема - поиск квалифицированного персонала. Ведь все местные резервы в крупных городах исчерпаны, а ввоз инженеров из других регионов или их перекупка на месте будут стоить серьезных денег. Если говорить о высоких технологиях вообще, то это, прежде всего их носители - высококвалифицированные инженеры и техники. Развитие отрасли потребует ввоза необходимых специалистов, что для Москвы и Санкт-Петербурга становится невозможным ввиду запредельных цен на квартиры и отсутствия нормального съемного жилья.

В-третьих, относительно небольшая общая сумма вложений в 38 460 миллионов рублей, что меньше полутора миллиардов долларов, предусмотренная программой, будет распределена по многочисленным предприятиям и их, скорее всего, хватит только для "поддержки штанов", то есть для предотвращения дальнейшего разрушения инфраструктуры без радикального изменения уровня производства. Быстрое приближение зарплат в Москве к европейскому уровню и растущая конкуренция с российскими филиалами зарубежных компаний в привлечении лучших специалистов может также повлиять на благополучное осуществление программы.

В-четвертых, лицензии на программные продукты для центров системного проектирования стоят очень дорого и за них надо платить ежегодно большие деньги. Смогут ли предприятия поддерживать деятельность этих центров без федеральной помощи? Между тем для самофинансирования нужны существенные объемы производства и сбыта, поэтому за счет производства электроники только для военных и специальных нужд такие средства никогда не заработать.

Общий итог - подпрограмма поможет военной электронике в определенных пределах, но на мировой уровень ее не выведет. Если будет достигнут статус-кво по вилке технологических возможностей, аналогичной концу 1980-х, то это можно будет считать успехом. Если удастся достигнуть большего – это будет просто триумф, которому мы все будем искренне радоваться.

Теперь об оставшихся 95% электроники. Гражданская массовая электроника в подпрограмме отражена крайне фрагментарно и на ее развитие подпрограмма будет влиять ограниченно, в пределах обеспечения госструктур и центральных коммуникаций. Малые венчурные предприятия, составляющие основу прогресса мировой микроэлектроники, полностью игнорируются.

Попробуем поставить себя на место составителей подпрограммы. Похоже, они никогда не работали в современной мировой электронной индустрии и действовали в пределах своей компетенции, воссоздавая хорошо знакомую им среду, чтобы помочь выбраться из бедственного положения многочисленным предприятиям. Поэтому негоже кидать в них камни и заставлять прыгать выше себя. А попробуем разобраться, как можно создать этот самый 95%-й гражданский сектор, чтобы сделать российскую электронику полноценным и полным сил сегментом отечественной экономики, способным к саморазвитию и конкуренции в условиях рынка.

Наука и инжиниринг

В первую очередь, необходимо сказать о некоторых заблуждениях, существующих еще со времен СССР и повторяемых в новой России, о том, что наука должна быть производительной силой и должна внедрять свои достижения в производство.

Во-первых, в современном мире каждый должен заниматься своим делом в рамках специализации, и ученые вовсе не должны ежедневно общаться с производственниками. Во-вторых, в России к понятию «наука» был причислен также совершенно другой вид деятельности, который во всем мире называется инжинирингом и является наиболее затратной и трудоемкой частью тернистого пути между научным результатом и его воплощением в виде конкретных изделий массового производства или производственного оборудования.

Иерархия видов научно-производственной деятельности в постиндустриальном обществе выглядит сегодня следующим образом:

фундаментальная наука - обеспечивает научным аппаратом прикладную науку и инжиниринг;
прикладная наука - находит способы и создает модели решения насущных проблем, понятные инженерам;
экспериментальный инжиниринг - создает работающие опытные образцы, макеты и прототипы изделий на основе достижений прикладной науки;

продукционный инжиниринг - разрабатывает изделие для потребителя и технологию ее промышленного изготовления, обеспечивающую гарантированное воспроизведение свойств изделий в массовом производстве (известно также как ноу-хау);
адаптационный и оптимизационный инжиниринг - обеспечивает настройку технологии под конфигурацию конкретного завода-изготовителя и оптимизацию производственных затрат;
малосерийное, крупносерийное и массовое производство - обеспечивает выпуск изделий с гарантированными свойствами и качеством на одном или нескольких заводах.

В условиях рыночной экономики все уровни инжиниринга требуют также маркетинговой коррекции, позволяющей сделать изделие конкурентоспособным на рынке.
Как видно, между прикладной наукой и производством имеется не менее трех «прослоек» с огромным объемом работ, который нужно выполнить для доведения идеи до изделия, доступного каждому потребителю.

В мире существует относительно небольшое число вертикально интегрированных крупных корпораций, которые имеют в своей структуре подразделения, образующие всю приведенную иерархию, за исключением фундаментальной науки, которая обычно спонсируется государством. В большинстве же случаев компании и организации специализируются по одному или двум уровням, крайне редко – по трем.

В СССР подобная иерархия в полном виде реализовывалась в первую очередь в военной промышленности и обеспечивалась постановлениями правительства, назначавшего организации, ответственные за выполнение работ - от институтов Академии Наук до заводов-изготовителей.

В гражданском секторе такая вертикаль работала крайне плохо и неэффективно ввиду особенностей административной экономики и отсутствия какой-либо конкуренции, побуждающей к внедрению новых изделий в производство. Из-за низкого качества отечественных изделий гражданской промышленности руководством страны в 1960-80-е годы производилась массовая закупка зарубежных заводов «под ключ», что сделало в принципе ненужным существование в СССР гражданского инжиниринга, который постепенно деградировал, в том числе в электронике.

Это и породило тезис о ненужности и бесполезности науки, так как она теперь могла работать только на «полку», а использовались лицензированные зарубежные технологии и оборудование, часто не первой свежести.

Развал СССР и так называемые реформы 1990-х годов практически уничтожили российский инжиниринг, осуществлявшийся в многочисленных КБ и отраслевых проектных институтах с их производственной базой. Сейчас огромными усилиями он восстанавливается в связи с постепенным возрождением промышленности на уже новой основе.

Теперь обратимся к современному электронному инжинирингу, который выглядит несколько сложнее, чем описанный выше, но имеет очень похожую иерархию. Здесь можно выделить следующие уровни или его составные части:

- разработка экспериментальных прототипов систем на основе специальных СБИС перепрограммируемой логики (прикладные лаборатории, малые инженерные компании);
- разработка архитектуры и точных регистровых моделей заказных или полузаказных СБИС (инжиниринговые фаблесс-компании или центры);

- разработка топологии СБИС (продукционные дизайн-центры) и изготовление фотошаблонов для производства на кремниевой фабрике;
- разработка базовых элементов, библиотек и технологий изготовления СБИС (инжиниринг для кремниевых фабрик массового производства);
- массовое производство СБИС (кремниевые фабрики);

- интеграция одной или нескольких СБИС в системы и конечные изделия с разработкой необходимого программного обеспечения (компании-разработчики встроенных систем и электронных изделий массового потребления);
- малосерийное, крупносерийное и массовое сборочное производство встроенных систем и электронных изделий (контроллеры, системные платы, телефоны, телевизоры и т.д.).

Прикладная наука намеренно не выделена отдельно в составе этой иерархии, так как из-за сложности процессов разработки и производства электронных изделий научная поддержка требуется практически на каждом уровне инжиниринга и производства. Обеспечение конкурентоспособности электронной индустрии без интенсивного взаимодействия с прикладной наукой в принципе невозможно.

Многие крупные мировые электронные компании имеют полную вертикаль разработки и производства в своей структуре, хотя в последнее время видна отчетливая тенденция использования специальных кремниевых фабрик массового производства (фаундри), выпускающих СБИС по контрактам и на основе топологий, разработанных заказчиками, также как и использования по контрактам сборочных производств.

В каком состоянии находится инжиниринг гражданской электроники в современной России? В стране на данный момент нет ни одной компании, которая бы включала все уровни инжиниринга, сопоставимого с мировым. Либо это вертикаль, выстроенная еще во времена СССР и сильно уже обветшавшая, либо отдельные ее фрагменты, где используются импортные компоненты. Общее число компаний гражданской электроники в России крайне незначительно и объем разработок с сопутствующим производством несопоставим даже с некоторыми развивающимися странами. Ситуация действительно патовая и без серьезных усилий всей страны эту проблему не решить.

Отрадными стали сообщения о строительстве в Зеленограде совместной с фирмами «Ситро́никс» и ST Microelectronics полупроводниковой фабрики с технологией 0,18 мкм и второй фабрики с технологией 0,13 мкм совместно с фирмой AMD на заводе «Ангстрем». Учитывая, что эти технологии в ведущих западных компаниях уже постепенно замещаются более совершенными, то тем самым вновь закладывается отставание в 5-6 лет от передовых достижений. А ведь понадобится еще как минимум год-полтора для развертывания стабильного производства.

Кроме того, фабрики могут столкнуться с серьезной проблемой загрузки мощностей со стороны отечественных разработчиков гражданской электронной техники. Этот сегмент находится пока в зачаточном состоянии и успешные фаблесс-компании в России можно пересчитать по пальцам. Что же делать с инжинирингом гражданской электроники?
Ярые «западники» и «восточники» могут возразить: «Зачем строить, если «добрые» американцы, японцы, китайцы и корейцы уже заполонили российский рынок своей продукцией?» Здесь есть две существенные детали, которые необходимо упомянуть в контексте деятельности иностранных компаний и их «подручных» российских партнеров.
Во-первых, массовые электронные изделия общего пользования в значительной степени завозятся по «серым схемам» импорта, где есть устойчивая коррупционная составляющая для получения сверхприбыли. Бесчисленные скандалы с партиями сотовых телефонов и бытовой электроники, а также масштабы обналичивания денежных средств через банки только подтверждают это. Поэтому этот бизнес надо однозначно приводить в чувство раз и навсегда локализацией производства на территории России как электронных компонент, так и самих изделий, особенно таких как телевизоры, спутниковые приемники, кухонное электронное оборудование и др.

 Импорт, безусловно, останется, но в общем объеме он не должен превышать, как это принято, четверти отечественного производства, причем импортировать надо наиболее сложные и дорогие изделия электроники. Всю доступную для народа бытовую электронику общего назначения нужно производить внутри страны. Потенциальный объем российского рынка и рост покупательной способности населения позволяют это сделать. Подобный подход наглядно иллюстрируется строительством в России автомобильных заводов ведущими мировыми производителями и ажиотажным спросом на их продукцию.

Во-вторых, в каждой стране существует свой массовый уникальный рынок электронных систем и изделий, которые используют специфические для конкретной страны технологии и удовлетворяют особенным требованиям. К примеру можно указать на разного рода электронные счетчики, навигаторы ГЛОНАСС, спутниковые и кабельные приемники-дешифраторы, аппаратуру управления домом, индустриальные и муниципальные компьютерно-информационные системы с сотнями датчиков и так далее.

Причем использование готовых импортных систем часто чревато последствиями ввиду их неприспособленности к местным условиям. С ростом электронизации и информатизации российского общества число таких систем будет только увеличиваться, и стоимость импорта даже одних электронных компонент для их создания может превышать доходы от продажи нефти и газа. А выводить такие средства из собственной экономики, вместо придания ей инновационного характера, было бы крайне неразумно. Поэтому выбора нет и надо строить индустрию гражданской электроники для обеспечения выживания страны в форме «технотронной державы».

Теперь попробуем перечислить и прокомментировать основные шаги, реализация которых окажет влияние на становление саморазвивающейся системы инжиниринга гражданской электроники:

- массированная инкубация компаний по всем уровням иерархии инжиниринга и цепочкам «заказчик-потребитель» для продукции современных кремниевых фабрик;
- целевая расширенная подготовка и переподготовка специалистов по требуемым специализациям на уровне требований мировой индустрии, что предусматривает использование новейших учебных пособий, методик и инструментальных средств систем автоматизированного проектирования (САПР);

- восстановление подготовки специалистов по всем ступеням полупроводникового производства для комплектации персонала будущих кремниевых фабрик (была практически свернута из-за отсутствия спроса в период развала);

- миграция современных электронных технологий на территорию России и запуск «технологического насоса», что позволит максимально быстро адаптироваться в общемировой уровень с дополнением уже имеющихся в стране технологических заделов;

- создание критической массы для «цепной реакции» саморазвития кластеров СБИС -разрабатывающих и системно-интегрирующих инжиниринговых компаний, обеспечивающих загрузку по крайней мере одной современной кремниевой фабрики.

Массированная инкубация может подразумевать как инкубацию взаимодополняющих кластеров малых инновационных компаний, занимающих один или два уровня иерархии инжиниринга, так и создание больших вертикально-интегрированных компаний в рамках практикуемых в последнее время корпоративных слияний и создания холдингов с участием госструктур. Вопрос только в эффективности создаваемых компаний и их разворотливости в адаптации новых технологий. Скорее всего, в России должны использоваться оба пути как взаимодополняющие друг друга.

Целевая подготовка и переподготовка специалистов может оказаться успешной, если будет поддержана высшей школой. Нужны существенные усилия по расширению подготовки высококвалифицированных инженеров в рамках магистратуры и аспирантуры по профильным специальностям. Традиционный в последние годы спрос на системных администраторов и сетевых инженеров перекосил подготовку в пользу последних, а учебные курсы разработки СБИС по современным технологиям существуют лишь в крайне ограниченном числе вузов (в основном московских).

Проверка российских книжных магазинов показала катастрофическую нехватку учебников по современным технологиям разработки и производства электронной техники. Быстрый перевод и издание в России последних зарубежных учебных пособий в области электронного инжиниринга сильно помог бы подготовке и переподготовке специалистов. Также необходимы существенные средства на установку современных средств САПР в профильных вузах для наработки практических навыков в проектировании систем.

Необходимо и расширение магистратуры по отдельным специальностям на специализированных факультетах, где готовятся только магистры и аспиранты. Опыт работы таких факультетов на Тайване, в Сингапуре и Южной Корее показал их исключительно высокую эффективность в подготовке специалистов электронной индустрии. Аналог такого факультета – Научно-образовательный центр РАН был создан в Санкт-Петербурге Жоресом Алферовым.

Отдельной проблемой является подготовка специалистов-технологов для электронной промышленности, которая сохранилась в крайне незначительных масштабах и совершенно не достаточных для будущих нужд кремниевых фабрик. Такая же история с современными учебными пособиями по технологии производства наноэлектроники - за редким исключением они отсутствуют. Безусловно, здесь также необходимо развертывание подготовки специалистов, только в отличие от других иерархий инжиниринга это можно сделать в ограниченном числе вузов, обладающих необходимым оборудованием и гермозонами.

Миграция современных технологий в Россию является вопросом достаточно сложным и не решаемым одним единственным способом. Как отмечалось, технология – это, прежде всего, ее носители – высококвалифицированные инженеры с необходимыми знаниями и навыками работы, и миграция технологий без их непосредственного участия невозможна.

Одним из вариантов миграции является приобретение лицензий на предварительно отлаженные модули и макроблоки для построения систем на кристалле и последующего их производства в виде полузаказных СБИС. Этот способ достаточно дорогостоящий и используется при массовом производстве СБИС, когда миллионные затраты на лицензирование могут окупиться. Причем в этой ситуации часто невозможно узнать, как эти модули и макроблоки были построены, так как видимыми являются только интерфейс и фунциональность этих блоков. Поэтому с точки развития собственного инжиниринга такой вариант является проблематичным.

Другим вариантом миграции технологий может быть приобретение малых и средних существующих электронных компаний и создание на их базе филиалов российских компаний в Кремниевой долине или других центрах электронной промышленности США или Юго-Восточной Азии. Это опробованный путь, по которому прошли все известные электронные компании Сингапура, Южной Кореи и Тайваня. Теперь по этому же пути идут индийские и китайские компании.

Это позволяет в значительной степени упростить проблемы с интеллектуальной собственностью за счет приобретенного вместе с местной компанией патентного портфолио, и наладить постоянный переток технологий за счет использования местных квалифицированных инженеров для работы в командах со стажерами из главного офиса компании, которые сменяются каждые три-четыре месяца.

Такой «технологический насос», работающий в течение нескольких лет, позволяет перекачать технологии даже в страны без каких-либо серьезных традиций в развитии электроники. Разумеется, инженеры-стажеры должны быть подготовлены в рамках стандартов высшего инженерного образования, принятых в США или Европе, и знать английский язык на уровне профессионального общения, в противном случае могут возникнуть трудности.

Для доведения инженеров до таких стандартов их часто посылают на краткосрочную учебу в специализированные университеты центров электронной промышленности. За последние 6 лет автор этих строк обучил несколько сотен инженеров из Индии, Тайваня, Сингапура и Южной Кореи, преподавая по вечерам компьютерную архитектуру и разработку систем на кристалле. Недавно к ним присоединились студенты и инженеры из Казахстана, т. е. «технологический насос» начал работать и в сторону этой республики.

Другим вариантом «технологического насоса» является ввоз в Россию определенного числа высококвалифицированных инженеров из стран-лидеров электронной индустрии для работы с командами российских инженеров. Такой вариант, особенно при создании венчурных инжиниринговых компаний, мог бы быть интересен тысячам российских инженеров, работающим в настоящее время в США, Западной Европе и странах ЮВА.

В последние годы Тайвань, Китай, Индия и Южная Корея получили огромные преимущества за счет массированного «реэкспорта» собственных квалифицированных инженеров из США и теперь центр инновационной и венчурной активности в мировой электронной индустрии переместился из Кремниевой Долины в эти страны.

Многие мои коллеги из разных стран высказывали интерес принять участие в инновационном электронном бизнесе в России и даже поехать туда жить постоянно. Но, безусловно, главным резервом являются российские инженеры с многолетним опытом работы в мировой электронной индустрии. Создание условий для их массового возвращения на родину или работы в филиалах российских компаний способствовало бы резком рывку в развитии электроники, произошедшему при аналогичных условиях в странах ЮВА.

Теперь несколько слов о критической массе, которая подразумевает концентрацию предприятий в определенном регионе, обеспечение постоянного притока квалифицированной рабочей силы и организацию замкнутого цикла «разработка-производство-продажа-новая разработка». Примерами такой компактной региональной концентрации служат Зеленоград и Москва. В 1960-70-е годы Зеленоград сыграл ключевую роль в развитии советской электроники. Почему бы не продолжить хорошие традиции и не сделать упор на развитие гражданской электроники в этих же центрах?

Но есть три главные причины, по которым сделать это будет крайне проблематично.
Первая причина заключается в том, что этот регион уже является главным фигурантом подпрограммы развития военной электроники и выше был дан краткий анализ возможных проблем при ее реализации.

Второй причиной являются ограниченные возможности расширения мегаполиса Москва, которые практически исчерпаны, и где транспортные проблемы, рост стоимости земли и жилья уже относятся к астрономическим категориям. Поэтому строительство нового крупного регионального центра гражданской электронной промышленности (технологической зоны) в Московском регионе невозможно без гигантских затрат на новую жилую и производственную инфраструктуру. Кроме того, необходимость постоянного расширения этого центра, трудности с ввозом дополнительной рабочей силы и удаленность от границ создают дополнительные проблемы.

Третьей причиной является специфика предприятий Зеленограда – их традиционная ориентированность на оборонный комплекс. Это также является определенным препятствием для реализации принципа «открытой архитектуры», без которой развитие гражданской электроники в России невозможно.

Поэтому встает вопрос о создании, по крайней мере, еще одного центра для развития гражданской электроники с концентрацией инкубированных компаний всех уровней инжиниринга и последующим строительством там кремниевой фабрики. Причем географическое расположение и архитектура этого центра должны быть определены с учетом множества факторов, влияющих на успех строительства аналогичных глобальных технопарков в мировой практике.

Кроме того, в России должно быть не менее двух независимых центров инжиниринга электроники, что необходимо для устойчивости развития индустрии и создания условий для внутренней конкуренции. Для примера, в США таких крупных центров шесть, они расположены в окрестностях Бостона, в Остине - Техас, в Сан Хосе - Кремниевая Долина, в Сан-Диего – Калифорния, в Фениксе - Аризона и растущий новый центр в Хиллсборо – штат Орегон. В Китае имеются уже два крупных центра - в Пекине и Шанхае, аналогичные центры создаются также в других регионах.

Организационные варианты решения проблем производства гражданской электроники
Существуют несколько возможных организационных вариантов решения проблемы развития гражданской электроники:

1. Фантастический - приобретение крупной транснациональной электронной компании, обладающей полной вертикалью разработки и производства микроэлектронных приборов с последующим открытием научно-исследовательских, опытно-конструкторских и производственных филиалов в РФ;

2. Бюрократический - создание холдинга гражданской электроники с консолидацией оставшихся в живых активов российской электроники, не вошедшей в военные холдинги;
3. Традиционный - финансирование существующих отечественных производителей электронных приборов через государственные инновационные фонды в рамках целевых программ по развитию гражданской электроники;

4. Благотворительный - финансирование исследовательских институтов РАН и ведущих ВУЗов через РФФИ и государственные инновационные фонды в рамках целевых программ по развитию гражданской электроники;

5. Традиционно-благотворительный - комбинация варианта 3 и варианта 4 с возможной кооперацией существующих научных учреждений и производственных компаний;

6. Контрактный - немедленное строительство крупной современной кремниевой фабрики в надежде обеспечения её госзаказами и зарубежными заказами для контрактного производства, пока отечественная гражданская электроника будет подниматься до этого уровня технологии, и отечественные потребности приблизятся к мощностям фабрики;

7. Поэтапный, проверенный мировой практикой - поэтапное создание нового научно-технологического инкубационного центра с открытой архитектурой, обеспечивающего полные циклы проектирования СБИС и технологий производства микро- и нано-электроники при возможном партнерстве с одним из лидеров мировой индустрии и привлечением российских и иностранных специалистов из ведущих мировых центров развития микроэлектроники.

Первый вариант может казаться наиболее простым с организационной точки зрения, но стоимость активов такой компании может оказаться исключительно высокой и превышать десяток миллиардов долларов. К этому следует добавить политическую составляющую при продаже столь крупных активов, когда сделка может быть блокирована иностранными правительствами по тем или иным надуманным причинам.

Могут возникнуть также организационные и финансовые проблемы при миграции высокотехнологичных производств и исследовательских работ на территорию РФ, что потребует значительных дополнительных затрат. Важным вопросом, не решаемым при этом варианте, является безопасность использования полученных технологий – возможность их мониторинга со стороны не исключена. Вовлечение отечественных специалистов в рамки корпоративных научно-исследовательских работ и разработку технологий может оказаться достаточно медленным. В принципе такой вариант возможен при привлечении российского олиграхиеского капитала, но рассматривать его как основной было бы опасным.

Второй вариант - с консолидацией существующих предприятий в рамках гражданского холдинга - теоретически возможен в случае, если останутся предприятия, которые не вошли в ОАО «Российская электроника» и во вновь создаваемое ОАО «Электронные системы». Во-первых, есть сомнения, что такие предприятия будут. Во-вторых, нет необходимости повторять варианты уже существующих или создаваемых корпоративных структур.

Третий, четвертый и пятый варианты являются общепринятыми со времен СССР. Они в значительной степени используются в новой России и с таким же мало предсказуемым конечным результатом, если «одеяло» новых технологий сшивается из сплошных заплат, не совместимых друг с другом. При этом масса времени и сил тратится на межведомственные и внутриведомственные разборки. К этому следует добавить проблему неэффективного расходования и банальных хищений федеральных средств, которые были «ахиллесовой пятой» российской научно-технологической отрасли в течение последних десяти лет.

Поэтому основной проблемой для этих вариантов является столкновение мировых стандартов развития электронной индустрии с традициями современного российского бизнеса и архаичной организацией российской науки. Вместе с тем весьма проблематично получение требуемых конкурентоспособных результатов и построение саморазвивающейся системы, адаптированной к условиям мирового рынка.

Шестой вариант потребует огромных разовых вложений в строительство современной кремниевой фабрики и маркетинга услуг в надежде ее загрузки зарубежными заказами по контрактному производству СБИС. Идея хорошая, но без сопровождающего инжиниринга всех уровней и внутреннего спроса, она работать не будет.

Седьмой вариант - с поэтапным созданием нового инкубационного центра развития гражданской электроники - является сложным и дорогостоящим мероприятием. Но может оказаться эффективнее (а может быть и дешевле) предыдущих вариантов, так как предполагает интегрированность в мировую электронную индустрию и использование общепринятых в ней стандартов и методик управления научно-технологическими разработками, организации производства электронных компонент и финансирования инновационной деятельности. Кроме того, открытая архитектура и гражданская направленность такого центра позволит обеспечить быструю миграцию технологий и привлекать иностранных инвесторов без каких-либо ограничений, характерных для оборонной промышленности.

Одним из ключевых моментов являются рыночные аспекты развития гражданской электроники, так как конечным мерилом успеха будут продажи готовых изделий и ноу-хау. Построение полного цикла маркетинга и коммерциализации по всем уровням инжиниринга и производства является еще одним сложным процессом, сопровождающим создание инкубаторов технологических компаний.

 Если в России имеется богатый опыт в области технологий и научных разработок, то специалисты по маркетингу, а также инфраструктура коммерциализации инжиниринга почти отсутствуют. Поэтому нужно инкубировать также и инфраструктуру венчурного финансирования, готовить специалистов по маркетингу и инженерно-производственной интеграции.

«Византийский стиль» управления развитием науки и технологий в российских структурах не соответствует сложившимся мировым моделям развития электронной индустрии. Кроме того, этот стиль отпугивает профессиональных инженеров и менеджеров вне зависимости от страны происхождения. Поэтому ограничение прямого вмешательства российских бюрократических структур было бы крайне полезным.

Географическая локализация в определенном регионе с построением всей необходимой инфраструктуры является необходимым условием для устойчивого выживания и эффективной работы российских и зарубежных специалистов, массированное привлечение которых необходимо для быстрого старта и последующей эффективной работы центра с наращиванием кластеров небольших компаний по всему спектру инжиниринга. Локализация мест работы и проживания также крайне полезна для инженеров, которые не тратили бы существенное время на транспорт, что характерно для всех больших городов РФ.

Активная миграция технологий и запуск всех вариантов «технологического насоса» с использованием объединенных команд отечественных и зарубежных специалистов, является одним из главных условий быстрого старта и эффективной работы такого инкубационного центра и растущих кластеров инкубированных электронных компаний.

Этот центр должен стать ядром популяции компаний электронного инжиниринга, ориентированных на разработку базовых библиотек макроблоков и СБИС, систем на кристалле, встроенных систем, технологий производства полупроводниковых приборов, САПР электронных изделий и прикладного программного обеспечения. Создание конкурентной среды позволит успешно реагировать на новые гражданские приложения, которые будут возникать с развитием российской экономики и общества.

Прогресс в массированной инкубации компаний электронного инжиниринга должен позволить этому центру электронной промышленности развиться в глобальный технологический парк, для которого должны быть предусмотрены территориальные резервы для расширения.

Балтийская Кремниевая долина-2

Одним регионов, из удовлетворяющих условиям создания глобального технопарка, является Северо-Западный, конкретно - Ленинградская область. Проект «Балтийская Кремниевая долина-1» или БКД-1 по производству сверхчистого монокристаллического кремния в Сосновом Боре был разработан лауреатом Нобелевской премии покойным академиком А. М. Прохоровым в середине 1990-х годов и сейчас успешно осуществляется его коллегами во главе с Г. Н. Петровым. Логически его продолжает проект БКД-2 по созданию массива инжиниринговых компаний и фабрик, которые могут стать массовыми потребителями производимых в БКД-1 кремниевых пластин.

Предлагаемая концепция научно-технологического инкубационного центра электронной промышленности является антиподом ныне строящихся технопарков, рассчитанных на использование российских инженерных ресурсов крупными западными компаниями без развития базовых технологий в самой России. В России свободных людских ресурсов, как в Индии или Китае, просто нет, и страна остро нуждается в их использовании на собственное благо, также как и в привлечении высококвалифицированных инженеров и менеджеров из других стран.

Проект БКД-2 предусматривает поэтапное создание нового научно-технологического центра гражданской электронной промышленности с полным циклом разработки и производства при возможном партнерстве с одним из лидеров мировой индустрии и привлечением носителей технологий, как российских, так и иностранных специалистов из ведущих мировых центров микроэлектроники.

Особенности географического расположения Северо-Западного региона позволяют постепенно превратить этот центр электронной промышленности в глобальный инновационный парк мирового значения, который может радикально изменить положение России в мировом разделении труда.

Государственный и административный ресурс, безусловно, должен использоваться для обучения, создания условий работы и обеспечения необходимым дорогостоящим инструментарием на начальной стадии развития инновационных компаний. Таким образом, первичной функцией государственно-административного ресурса является инкубация компаний до определенного уровня развития, когда наработанная критическая масса научно-технологических разработок станет достаточной для работы с потенциальными инвесторами и последующего превращения в венчурное предприятие. К примеру, возможно создание специальных ФГУП в качестве управляющих компаний для инкубаторов.

Кроме того, государственно-административный ресурс может выступать в качестве координатора, заказчика и инвестора для проектов, важных с точки зрения национальных интересов и государственного строительства. При этом прямое вмешательство бюрократических структур в деятельность инновационных компаний, завершивших период инкубации, должно быть разумно ограничено.
Каждый этап проекта БКД-2 является самодостаточным и рассчитан на достижение конкретных результатов, которые могут быть использованы независимо от дальнейшего продолжения проекта. Предлагаются следующие основные этапы развития центра гражданского электронного инжиниринга и производства.

Этап 0. Развертывание подготовки специалистов (1,5 года): инвентаризация и консолидация имеющихся ресурсов высшей школы и академических институтов региона; коррекция профиля подготовки специалистов в университетах согласно иерархии системы инжиниринга; издание современных учебников для подготовки и переподготовки специалистов; разработка концепций инкубаторов для всех уровней инжиниринга; разработка предварительной конфигурации кремниевой минифабрики; работа с потенциальными инвесторами; разработка детального бизнес-плана следующего этапа; подготовка рамочного проекта по всем этапам БКД-2.

Этап 1. Инкубация компаний и исследовательских лабораторий (1,5 -2 года): cоздание двух параллельных инкубаторов для компаний-разработчиков электронных устройств (фаблесс-компаний) и разработчиков полупроводниковой технологии; cоздание в рамках инкубаторов системы повышения квалификации и обучения специалистов современным методам и инструментарию проектирования электронных устройств; cоздание «технологического насоса» путем привлечения высококвалифированных специалистов - носителей технологии для расширенного обучения молодых инженеров при работе в общих командах; проектирование и строительство кремниевой минифабрики и приобретение лицензированной технологии у одного из мировых лидеров; создание бизнес-модели взаимодействия кремниевой минифабрики с инкубированными компаниями и лабораториями.

Этап 2. Запуск кремниевой минифабрики и переход к рыночному механизму (2 года): запуск минифабрики, существенно ускоряющий процесс разработки изделий инновационными компаниями; переход к рыночному механизму венчурного финансирования инкубированных компаний и лабораторий; массированное привлечение специалистов-носителей технологий из РФ и зарубежных стран в венчурные компании; расширенная подготовка инженеров в соответствии с международными стандартами; создание ядра кластеров инжиниринговых компаний всех уровней.

Этап 3. Расширение центра и акционирование компаний ядра глобального инновационного парка (2-3 года): урбанистическое планирование ядра глобальной технологической зоны для размещения расширяющихся кластеров-групп компаний; строительство технопарков-сателлитов в непосредственной близости от минифабрики; постепенный переход на собственные библиотеки и макроблоки при разработке и производстве электронных приборов; массовая подготовка инженеров в соответствии международными стандартами; расширение минифабрики для линейки производства по собственной технологии; параллельное производство по лицензионной и собственной технологии; создание оператора и строительство кремниевой фабрики массового производства, ориентированной на собственную технологию; инвестиции в организацию массового производства 300-мм кремниевых пластин в БКД-1.

Этап 4. Создание кластеров электронной индустрии и массовое производство
на кремниевой фабрике по собственным и лицензированным технологиям (2-3 года):
урбанистическое планирование глобальной технологической зоны и строительство современных транспортных коммуникаций; привлечение крупных инвесторов из Ближнего Востока и ЮВА в инфраструктурные объекты (офисы, гостиницы, жилые комплексы, сервис и торговая сеть); размещение растущих кластеров собственных компаний и филиалов зарубежных производителей – расширение технопарков-сателлитов в непосредственной близости от фабрики массового производства; инвестиции в опережающее развитие полупроводниковых технологий и разработку специального оборудования; привлечение зарубежных высокотехнологичных компаний для строительства еще одной крупной полупроводниковой фабрики и сопутствующих производств; расширение массового производства 300-мм кремниевых пластин в БКД-1.

Этап 5: Развитие кластеров электронной индустрии в глобальный инновационный парк(3-5 лет): массовое строительство жилья и объектов инфраструктуры глобального инновационного парка; строительство кремниевой фабрики одним из мировых лидеров индустрии; расширение числа филиалов крупных электронных компаний; строительство филиалов университетов и университетских городков; массовое привлечение специалистов из других регионов РФ, стран СНГ, Европы, США и Индии.

Строгая последовательность этапов необязательна, они могут в значительной степени осуществляться параллельно, и каждый последующий этап может начинаться до завершения предыдущего в зависимости от обстоятельств. Кроме того, возможно ускорение отдельных этапов.

Заключение

Создание конкурентоспособной и саморазвивающейся индустрии гражданской электроники является крайне сложным и многосторонним проектом. Он может оказаться не под силу отдельным государственным и частным структурам или крупным корпорациям. Успех или неудача могут иметь долгосрочные последствия для грядущих поколений.

Поэтому развитие систем инжиниринга и массового производства гражданской электроники, как основы инновационной экономики новой России, должно стать всенародным делом с использованием всех возможных интеллектуальных ресурсов, при жестком контроле за ходом проекта и его финансированием.

Своекорыстные и узкогрупповые интересы в проекте такого масштаба должны немедленно пресекаться, в том числе прозрачной схемой организации взаимодействия его фигурантов. Слишком высоки ставки на будущее России, и такое второе «окно возможностей» может уже никогда не появиться.

Вероятно, в США это ощущается в гораздо большей степени, чем в Москве.

Автор – профессор Северо-Западного политехнического университета,
менеджер по разработке архитектур графических процессоров
S3 Graphics Inc., Фримонт, штат Калифорния

Смотри также "От персональных ЭВМ к персонифицированным АСУ ТП".
Процессоры сигналов как основа массового производства микроэлектронных систем управления

Другие статьи номера «ПВ» № 3, март 2007

Главная Подшивка Подписка Редакция Партнерство Форум
  © Промышленные ведомости  
Rambler's Top100