Российская микроэлектроника — два года спустя

За эту статью попрошу благодарить патриотично размороженных граждан в целом, и @WebPeople (регистрация 2012, разморожен с первым комментарием 8 июл 2023 в 20:47) в частности. Глобальное потепление, ничего не поделать.

В мае 2022 в комментариях ^[1] @hippohood отметился не имеющим аналогов текстом:
Примерно опишу мыслительный процесс позитивно (патриотично) настроенных граждан.

Оборудование можно сделать и самим, но пока можно и просто привезти серым импортом. Оборудование выглядит примерно как большой ящик с дырками, включённый в розетку; в одну дырку складываешь кремний, в другую заливаешь фоторезистор. Под третью дырку надо подставить ведро - в него будут ссыпаться чипы. Вёдра мы делать умеем (хотя и импортируем сейчас, но чертежи-то остались), фоторезистор научатся намешивать в Зелинограде; с кремнием разберемся, не всё сразу. Надо ещё заранее заказать в Китае переходник с европейской розетки на нормальную - лучше сразу 3 или 4, они постоянно горят. Вроде все ясно. И надо ещё 3 или 4 росгвардейца, чтобы ведро не сп%здили.

Чтобы вывезти оборудование, надо дать денег охраннику на заводе чипов в Европе, чтобы он аккуратно отключил от розетки и выволок ящик к проходной. Будет немного поцарапанный - ничего, покрасим. Денег надо дать в пятницу вечером, чтобы они до понедельника не спохватились. Грузовик лучше взять в аренду прямо в Европе (у наших все шины китайские), а потом не возвращать - у нас сразу появятся и чипы и бесплатный грузовик. На грузовике потом можно будет возить кремний.

Там какой-то типа модуль с гпс и электронный ключ. Но мы его хакнем, это не может быть сложно. У меня вот была программа которая выдавала ключ для Windows в 2001 году ещё. И другая для Симсити. Могу даже поискать.

Саппорт разумеется не нужен, зачем - это же просто ящик с тремя дырками. Ну там может какой-то тумблер ещё есть: налево - сыпятся cpu, направо - карты памяти, это можно просто попробовать и понятно будет. Если перестанет работать, то надо просто открыть (гарантия всё равно тютю) и если что-то болтается - подтянуть, где скрипит - смазать, это вам любой инженер скажет. Иногда надо термопасту менять, конечно. Но я вот менял сам, ничего сложного.

Так что не надо негатива. Надо просто засучить рукава и делать.

И я целиком согласен с высказаным мнением, что сообществу нужны позитивные новости, что надо засучить рукава и делать ! И так и происходит!!111:

В рядах топовых руководителей прибыло: более 400 управленцев повысили свою квалификацию по нацпроекту «Производительность труда» в 2023 году. Это позволит им преодолеть все кризисные обстоятельства и вывести свои предприятия на новый уровень.

Всего до конца 2024 года в рамках нацпроекта будет повышена квалификация порядка 9,6 тысяч менеджеров высшего и среднего звена.
Источник – Российская газета ^[2], не двощи какие-то.

Чем тогда ответило сообщество

Серией статей про путь от industrial grade silicon до литографов. Остались не раскрыты темы про чистые газы, которые может в объеме литр в месяц, или даже два литра (в год*), делать АО «РНЦ «Прикладная химия (ГИПХ) , пропустим якобы где-то на ГИРЕДМЕТ закопанное производство кристаллов (которые еще надо порезать), пропустим фоторезист, ионное напыление, чистоту воздуха в производственных помещениях и прямое влияние запыленности на выход годной продукции, это все не важно для свежеразмороженных или вновь зарегистрированных патриотов без единой статьи, но с активной позицией вида «хватит очернять и клеветать, надо взять и делать». Я понимаю, танк секретный! Ученые могут и не знать ..
* Художественно преувеличение.

Для тех, кто плохо учился в школе, напомню

Серийное производство любой микросхемы сложнее диода Шоттки ^[3] состоит из следующих этапов, но не ограничиваясь ими - материальной базы и теории:

Подготовка материальной базы производства

Кремний надо выкопать, очистить до состояния industrial grade silicon (>99%). Затем он чистится до очистки nine-9 - 99.9999999% . И, увеличение числа иностранных специалистов тут не поможет – гравицапу покупать надо.

Новости про возобновление производства кремния такой чистоты – отсутствуют. Зато есть новости, что ранее выпускавший кремний завод – остановлен, снова запущен, и затем переведен на выпуск ферросилиция – это присадка для черной металлургии. Вещь полезная и покупаемая уже сейчас, тоннами.

29 ноября 2022 заключено соглашение, что к 2026 будет запущен завод в Нижнем Новгороде

«Евразия» планирует перенести производство поликремния для солнечных панелей и микрочипов из Италии в Нижегородскую область, сообщили в пресс-службе правительства региона. Объем инвестиций в проект составит 10 млрд руб., его намерены реализовать до 2026 года.
источник 1 ^[4], источник 2 ^[5]

Любые новости с этого момента про проект – отсутствуют

Затем, после того как сырье нужной чистоты под монокристалл подготовлено – надо вырастить монокристалл нужного диаметра. От размера (диаметра) зависит стоимость конечного изделия – можно растить и 100мм, и 200, и 300 мм (размеры немного другие, но для статьи это не важно).

Монокристалл придется порезать, отполировать, и затащить в комнату соответствующей чистоты. Чистота комнат стандартизована по ISO Standard 14644-1 ^[6] от ISO 1 до ISO 9 и по US FED STD 209E Cleanroom Standards | Cleanroom Classifications ^[7].

Проверять степень чистоты, согласно ISO Class Cleanroom Testing and Certification ^[8], нужно раз в полгода. То есть мало сказать «мы сделали один раз комнату», надо постоянно ее поддерживать в чистом виде и время от времени проверять.

Есть один нюанс, за упоминание которого мне точно сольют карму – это то, что проверять надо не по документам, а по-настоящему. Потому что оборудованию документ не показать, будет пыль – будет брак. Будет 10% брака на каждой из 100-150 стадий производства – выход рабочих пластин будет ноль. Хотя по документам все идеально чисто. В это уже утыкался СССР еще в 70-х - 80-х, когда по документам все прекрасно, а фактически установка не соблюдает температурный режим, и спекания нет – брак 100%.

Российское производство пока что хвасталось, как достижением, запылением 3,5 тысячи частиц на литр, то есть 3.5 миллиона частиц на кубический метр. Это ISO 8 или Class 100,000 по FED STD 209E equivalent (таблица перевода ^[7]).

Дальше ничего сложного, всего то логистика между стадиями, полировка, вибрации, 11 стадий подготовки масок, наконец-то литографы, и затем сканеры выходного контроля, нарезка и корпусировка. Мелочи какие. Надо бы где-то найти производство многослойных печатных плат и элементов для поверхностного монтажа, начиная от DC-DC конвертеров.
Как клевещут на западе в докладе Royal United Services Institute (RUSI) (Silicon Lifeline: Western Electronics at the Heart of Russia's War Machine) (кто не умеет читать по-английски –может найти этот доклад на русском, Кремниевый спасательный круг: западная электроника в сердце российской военной машины, (за его чтение втайне дома через запрещенное в РФ программное обеспечение пока никого не осудили) – про Analog devices ADSP2185L и Texas instruments (TI) С5420PGEA200 или Texas Instruments (TI) TMS320C30GEL Digital Signal Processor (DSP) и иные буханки, батоны и багеты, кое где у нас порой не очень хорошо, и есть отдельные недочеты. Обзор на обзор можно прочитать тут ^[9], на русском для тех, кто брезгует нажать кнопку перевода в браузере.

Кому на этом месте уже нужно срочно добавить патриотизма – можно начать отсюда: СПб ФИЦ РАН создали промышленный микрокомпьютер из отечественных комплектующих с процессором AM335x Texas Instruments ^[10]

Подготовка теоретической базы производства

Тут еще проще. Нужно сначала логически спроектировать эти самые микросхемы. И это не только выбор архитектуры, но и готовые блоки внутри чипа, все эти Cadence Virtuoso, Synopsys IC Compiler, Mentor (Siemens) и прочие страшные слова с reddit ^[11].

На IXBT помянули МИФИ Mephius ^[12], но они ничем особым так и не хвастаются. Ничего удивительного - На начальном этапе задачи импортозамещения в центре будут решать не менее 50 сотрудников, в дальнейшем же их число должно увеличиться в несколько раз.

50 сотрудников … из них 20 руководителей? Хотя, зачем гадать? Идем на hh - Гос. корп. Инжиниринговый Центр НИЯУ МИФИ. Открытых вакансий нет.
гугль сообщает, что две вакансии есть -

Разработчик FPGA - Заработная плата конкурентоспособная по результатам собеседования. (читай как: ниже реального рынка в 1.5 раза)
SMM-специалист - Заработная плата по итогам собеседования (от 20000 р.)
для сравнения:
Дизайн-центр цифровой микроэлектроники МГУ имени М.В. Ломоносова
RTL разработчик middle – 1600 $
RTL разработчик сеньор – 1600 $
RTL тестер сеньор – 1600 $
На три вакансии - одинаковая вилка уровня реального джуна php. Джуна, а не выпускника цыганей с удостоверением «запуску IDE обучен». Кто-то думает, что в МИФИ иначе?

Что еще торжественно обещали где-то перед 2022 и в 2022

Общеизвестно, что Байкалы и Эльбрусы делали на TSMC.

Менее известно (я только сегодня прочитал), что в конце 2022 года случился полный прорыв – откуда то доставили и даже поставили ЦЕЛЫХ 2 (ДЖВА) сервера на «Эльбрус-16С» (1891ВМ038)

Как выяснил CNews, кураторы российского амбициозного ядерного проекта «Прорыв» модернизируют его ЦОД двумя серверами, произведенными российской компанией МЦСТ. Сведения об этом можно найти на портале госзакупок. (Источник ^[13])

Интересно, что предполагается прорвать двумя серверами с производительностью чуть лучше Intel Atom с процессорами с TSMC? Даже бюджет проекта не прорвать.

Ничуть не менее интересно было бы узнать, как врали авторы на «сделано у нас» в статье от 16.02.2020 –

Годом ранее в серийное производство в России был запущен специализированный «управляющий микропроцессор с низким энергопотреблением» 1890ВМ108. Это разработка предыдущего поколения, она базируется на технологии 65 нм (Источник ^[14]) (они сами ссылаются на какой-то аналогичный рекламный текст ^[15])

Потому что там же отрекламированные 1890ВМ118 и 1890ВМ128 (и все семейство, 1890ВМ5Ф, 1890ВМ6Я, 1890ВМ8Я, 1907ВМ028, 1890ВМ9Я, 1890ВМ7Я – перечень тут ^[16] , ОКР Базис-Б1 ^[17]) - по открытым документам производились на TSMC 65 нм и TSMC 28 нм, с перспективой может быть, когда-то, возможно будет производиться на 90 нм в РФ. Когда в РФ будет 90 нм. (Точнее, 90 нм вроде есть, а вроде нет, о чем писали еще в 2019 - Технологии микроэлектроники на пальцах: «закона Мура», маркетинговые ходы и почему нанометры нынче не те. Часть 3 ^[18]).

Кроме 1890ВМ6Я и 1890ВМ7Я – эти честные 180 нм (0,18 мкм;) и 200 - 250 МГц своей частоты, при работе с DDR2 150 МГц;
На этих процессорах даже коммутатор есть - коммутатор ЛВС КЛВС-24/02 - процессор маршрутизации на основе 1890ВМ6 (200 MHz); 2 порта GbE COMBO; 1 порт GbE RJ45 (технологический, не выводится наружу); 24 порта 10/100 (8 портов в варианте с одной 1890КП2Ф). Там же рядом 5600ВВ3Т.

Процессоры 1890ВМ8Я, 1890ВМ9Я – уже 65 нм, смотри выше – TSMC.

Литографы и техпроцессы

По последним секретным сводкам от бабок с IXBT ^[19] ситуация с «российским литографом» прошла следующие этапы:

29 октября 2021 года – начата НИР «Разработка установки безмасочной рентгеновской нанолитографии на основе МЭМС динамической маски для формирования наноструктур с размерами от 13 нм и ниже на базе синхротронного и/или плазменного источника», шифр «Рентген-Литограф» (источник ^[20]). Конкурс выиграл Национальный исследовательский университет «Московский институт электронной техники» (МИЭТ) на сумму 670 млн. рублей. Срок завершения работ - 30 ноября 2022 года.

22 апреля 2022 - Прошло заседание Научного совета ОНИТ РАН по теме «Технологии микроэлектроники – 2» (Источник ^[21])

Результат НИОКР

Подтверждены основные принципы, заложенные в конструкцию безмасочного рентгеновского литографа, что позволяет приступить к этапу опытно-конструкторских работ по разработке литографа для мелкосерийного производства компонент микро- и наноэлектроники. (Хабр ^[22])

Литографа нет, результатов ОКР тоже нет

Кроме того, это безмасочный литограф – что автоматически означает малый тираж. Для прототипов пойдет, для массового производства – не годится, хотя, конечно, можно строить много медленных литографов.

Не менее интересно, что страница про его прототип из 2013 года, упомянутая тут ^[23] – вот эта - http://ipmras.ru/ru/results/archive/practice ^[24] - удалена.

Тогда же, в 2022 году, с шумом начали строить фабрику - В России начали строить фабрику для выпуска 28-нм чипов. Но все не так просто ^[25]

Новостей со стройки за год - нет

Поэтому, что имеется за два года – какое-то (известно какое - ASML PAS 5500/300C) оборудование на 180 нм на ЗНТЦ, которое справляется с выпуском проездных для метро, и серийные литографы на 350нм от Планара (Белоруссия). Ничего нового со времен статьи из 2022 - Путь к сердцу полупроводниковой фабрики: какие литографы доступны России ^[26]

Единственные новости

1. Не очень бережно хранимое то тут, то там оборудование AMD Fab 30 (200 мм подложки,Ю 130 нм)  – c 2008 года ^[27] - сгнило.

2. Теперь обещают хотя бы сделать 350 нм (в сотрудничестве с Планаром) к 2025 году. Читать тут ^[28]. Хотя еще в 2019 заявляли о наличии российских 250 нм ^[18]. 250 нм оказались не совсем российским?

Финал

У сетевых размороженных патриотов с активной системой "поиска врагов" - люто, бешено пригорает от цифр, таких как «построено ноль самолетов» или «сделано ноль литографов».

С цифрами ничего сделать нельзя, а с кармой можно. Не удивлюсь, если через 1-2 дня моя карма опять уйдет с +50 в -20, и будет проще завести новую учетку.
НО.

Изменит ли это ситуацию с реальным производством от сырья до микросхем? Сильно сомневаюсь. На гражданской авиации, космонавтике, станкостроении и даже такой примитивной вещи как производство подшипников и измерительного инстумента - замалчивание проблем не работает. Хотя работает у инфоцыган, чем больше говоришь хорошее, тем больше прибыль. У цыган.

Все реальные надежды открытого гражданского рынка – на параллельный импорт и на то, что Semiconductor Manufacturing International Corporation (SMIC) ^[29] проявит милость и начнет производство у себя.

Статьи по теме

Обзор отечественных микросхем, соответствующих 719 постановлению ^[30]
Обзор отечественных микросхем, соответствующих 719 ПП РФ. Часть 2 ^[31]

Кстати. «Компания Миландр временно не ведёт блог на Хабре» - что-то случилось? И куда пропала база аналогов из РФ по ссылке ^[32] - почему то там 502 ?

• Путь к сердцу полупроводниковой фабрики: какие литографы доступны России ^[26]

• Микроэлектроника в России до и после 24.02.2022 ^[33] 

• А где чипы? ^[34]