Elektronický průmysl Ruska je odvětvím průmyslu v Rusku , které vyvíjí elektronickou technologii .
Pro rok 2018 média s odvoláním na rozhovor s ministrem průmyslu a obchodu Denisem Manturovem uvedla, že mikroelektronika se v Rusku vyrábí „do velikosti 65 nanometrů “ [1] [2] .
V 90. letech minulého století byl elektronický průmysl v úpadku v důsledku akutní finanční a politické krize a také nedostatku zakázek na vývoj a tvorbu nových produktů. Vojenské zakázky do roku 2007 klesly 6-8krát.
„Strategie rozvoje elektronického průmyslu Ruské federace do roku 2025“ (schváleno v srpnu 2007 ministrem průmyslu a energetiky Ruské federace Viktorem Khristenkem ) - ztráta 40-50 % výrobních technologií základny elektronických součástek (ECB), vyvinuté v SSSR v letech 1970-80, je uvedeno; dochází k progresivnímu technologickému zaostávání Ruské federace v oblasti polovodičové mikrovlnné elektroniky (konkurenceschopnost zbraní vyráběných v Ruské federaci se snižuje - nyní musí být ze 70 % vybaveny importovanou elektronikou, obdobné problémy vznikají např. vesmírný průmysl ). V roce 2007 činil podíl Ruské federace na světovém trhu ECB pouze 0,23 %; na domácím trhu ECB zajišťuje průmysl Ruské federace pouze 37,5 % poptávky.
V roce 2008 byl zahájen federální cílový program „Vývoj základny elektronických součástek a rádiové elektroniky“ na léta 2008–2015 [3] .
V roce 2013 bylo v Zelenogradu otevřeno Centrum pro návrh, katalogizaci a výrobu fotomasek (TsFSh) pro výrobu integrovaných obvodů (IC) , které vznikalo ve dvou etapách od roku 2006; centrum umožňuje navrhovat a vyrábět fotomasky různých typů a je jediným podnikem na výrobu fotomasek v Ruské federaci [4] [5] .
Po roce 2014, kdy USA, EU a řada dalších západních zemí začaly uplatňovat politicky motivované sankce proti Rusku , byly mikroelektronické součástky v nich velmi široce zakázány, což pro Rusko vytvořilo řadu nepříjemných a neřešitelných technologických problémů (zejména utrpěl vesmírný průmysl , zbrojení , jaderný průmysl , letectví a stavba lodí , ropný a plynárenský průmysl ).
vývozníVývoz ruské radioelektroniky (včetně vojenské) v roce 2020 činil 3,4 miliardy $ (5,3 miliardy $ v roce 2019). [6]
První univerzální programovatelný počítač v kontinentální Evropě vytvořil tým vědců pod vedením S. A. Lebedeva z Kyjevského elektrotechnického institutu SSSR . Počítač MESM (Small Electronic Computing Machine) byl uveden na trh v roce 1950 . Obsahoval asi 6000 elektronek a spotřeboval 15 kW. Stroj mohl provádět asi 3000 operací za minutu.
První sovětský sériově vyráběný počítač byl Strela , který se vyráběl od roku 1953 v Moskevském závodě počítacích a analytických strojů. "Arrow" patří do třídy velkých univerzálních počítačů s tříadresním příkazovým systémem. Počítač měl rychlost 2-3 tisíce operací za sekundu. Jako externí paměť byly použity dvě magnetické páskové mechaniky s kapacitou 200 tisíc slov, velikost RAM byla 2048 buněk po 43 bitech. Stroj se skládal z 6200 lamp, 60 000 polovodičových diod a spotřeboval 150 kW energie.
" Setun " byl první počítač založený na ternární logice, vyvinutý v roce 1958 v Sovětském svazu.
První sovětské sériové polovodičové počítače byly Vesna a Sneg , vyráběné v letech 1964 až 1972. Špičkový výkon počítače Sneg byl 300 000 operací za sekundu. Stroje byly vyrobeny na bázi tranzistorů s taktovací frekvencí 5 MHz. Celkem bylo vyrobeno 39 počítačů.
Nejlepší sovětský počítač druhé generace je považován za BESM-6 , vytvořený v roce 1966. V architektuře BESM-6 byl poprvé široce používán princip kombinování provádění instrukcí (až 14 unicastových strojových instrukcí mohlo být v různých fázích provádění). Mechanismy přerušení , ochrana paměti a další inovativní řešení umožnily použití BESM-6 v multiprogramovém režimu a režimu sdílení času. Počítač měl 128 KB RAM na feritových jádrech a externí paměť na magnetických bubnech a pásce. BESM-6 pracoval s taktovací frekvencí 10 MHz a na tehdejší dobu rekordním výkonem - asi 1 milion operací za sekundu. Celkem bylo vyrobeno 355 počítačů.
V roce 1971 se objevily první stroje řady ES EVM .
Pro vojenskou protiraketovou obranu a systémy protivzdušné obranyÚspěšné testování systému A dalo významný impuls rozvoji výpočetní techniky. Začíná vývoj počítačů pro protiraketovou obranu Moskvy , Burtsev se stává zástupcem ředitele ITMiVT Lebedev a hlavním dodavatelem vojenských zakázek. V letech 1961-1967. pro systém protiraketové obrany A-35 řadu vysoce výkonných dvouprocesorových počítačů 5E92 (5E92b - polovodičová verze, 5E51 - sériová modifikace) a na nich založenou počítačovou síť skládající se z 12 počítačů s plnou hardwarovou kontrolou a automatickou redundancí , jsou vytvářeny. Kromě systému protiraketové obrany se 5E51 používá v Centru řízení vesmíru (CKKP) a mnoha vojenských informačních a vědeckých centrech [10] . V roce 1972 byla za tuto práci skupině vědců v čele s V. S. Burtsevem udělena Státní cena SSSR .
Od roku 1968 vede Vsevolod Burtsev vývoj výpočetních zařízení pro budoucí systém protivzdušné obrany S- 300 . V letech 1972-1974. vznikl tříprocesorový modulární počítač 5E26 a později jeho modifikace 5E261, 5E262, 5E265 a 5E266, které byly nahrazeny pětiprocesorovým TsVK 40U6 (1988) [11] .
V roce 1970 začal ITMiVT v rámci tvorby druhé generace protiraketové obrany konstruktéra G. V. Kisunka vyvíjet perspektivní počítačový komplex Elbrus s kapacitou 100 milionů operací za sekundu, hlavním konstruktérem projektu se stal V. S. Burtsev (v roce 1973 ve funkci ředitele ITMiVT nahrazuje S. A. Lebeděva, který odešel ze zdravotních důvodů). Plánuje se získání vysokého výkonu s využitím rozsáhlých zkušeností ústavu v oblasti multiprocesorových paralelních architektur (dříve to bylo využíváno především k dosažení vysoké úrovně spolehlivosti při relativně nízké kvalitě komponent tuzemského rádiového průmyslu). První Elbrus-1 (1978) měl vzhledem k zastaralé základní základně nízkou produktivitu (15 milionů ops/s), pozdější modifikace Elbrus-2 (1985) v 10procesorové verzi dosahovala 125 milionů ops./s [ 10] a stal se prvním průmyslovým počítačem se superskalární architekturou a nejvýkonnějším superpočítačem SSSR, Elbrus-2 byl provozován v jaderných výzkumných ústavech TsUPe a v systému protiraketové obrany A-135, pro jeho vývoj V. S. Burtsev a řada dalších odborníků byla oceněna státní cenou.
Práce v oblasti víceprocesorových počítačů a superpočítačůV rámci další modernizace superpočítače pod vedením Burtseva, vektorového procesoru s rychlostí 200-300 milionů op.ITMiVT , Akademie věd SSSR . Burtsev ve své nové pozici pokračuje v rozvíjení myšlenek vysokorychlostního paralelního počítání v rámci projektu Optical Ultra-High-Performance Machine (OSVM) Akademie věd 13 , přičemž vyvíjí superpočítačovou strukturu založenou na „ne- Von Neumannův princip“ s efektivní paralelizací výpočetního procesu na hardwarové úrovni 10 .
Po rozpadu SSSR Ruská akademie věd omezila práce na superpočítačích a VTsKP byla uzavřena.
V roce 1995 Burtsev samostatně zorganizoval Institut vysoce výkonných počítačových systémů (IVVS), kde působí i nadále, ale kvůli nezájmu o toto téma ze strany Akademie věd a nedostatku financí se směr nedostává praktické pokračování.
Pro rok 2022 je v TOP500 nejvýkonnějších superpočítačů na světě sedm ruských superpočítačů, Yandex, Sberbank, MTS a Moskevská státní univerzita (Čína má 173 systémů, USA 127) [7] .
V roce 2008 bylo tempo růstu mikroelektroniky v Rusku asi 25% a v roce 2009 - asi 15%, což překonalo tempo růstu jiných odvětví ruského průmyslu [9] . V únoru 2010 náměstek ministra průmyslu a obchodu Ruska Jurij Borisov uvedl, že implementace strategie ruské vlády v oblasti mikroelektroniky snížila technologický rozdíl mezi ruskými výrobci a západními výrobci na 5 let (do roku 2007 se tento rozdíl odhadoval na 20 let). -25 let) [9] .
Ruská skupina podniků " Angstrem " a společnost " Micron " jsou jedním z největších výrobců integrovaných obvodů ve východní Evropě [ 10 ] . Asi 20 % výrobků Mikronu jde na export [11] .
V říjnu 2009 byla založena společnost SITRONICS-Nano, aby pracovala na projektu vytvořit v Rusku výrobu integrovaných obvodů standardu 90 nm (takové čipy lze použít k výrobě SIM karet, digitálních set-top boxů, přijímačů GLONASS , atd.) [12] . Sitronics-nano dokončuje stavbu továrny na výrobu takových mikročipů, zahájení prací je naplánováno na rok 2011. Náklady na projekt budou 16,5 miliardy rublů [13] .
Do konce roku 2010 byla v Rusku zahájena výroba 90 nm čipů používaných zejména v ruských mobilních telefonech [14] .
Na počátku roku 2010 existovaly plány na vytvoření jednotného inovačního centra pro výzkum a vývoj , obdoby „ Silicon Valley “ ve Spojených státech [15] , které se bude vyznačovat vysokou hustotou high-tech společností [16]. [17] .
V roce 2019 vzrostl trh se smluvní výrobou elektroniky v Rusku o více než 25 % a dosáhl 20 miliard RUB; v roce 2020 by se kvůli pandemii koronaviru mohla podle účastníků snížit o více než 30 % [18] .
Nová omezení, která byla zavedena na konci června 2020, se stala téměř úplným návratem k pravidlům CoCom , i když bez formálního oznámení konkrétních omezujících postupů. 29. června vstoupily v platnost dvě nová nařízení Úřadu pro průmysl a bezpečnost (BIS) Ministerstva obchodu USA , která dále omezují potenciální export citlivých technologií do Ruska, Číny, Venezuely, Íránu a řady dalších zemí. (tato nová pravidla USA zrušila zjednodušený režim celního odbavení pro mikroelektroniku pro civilní použití, který byl zaveden po likvidaci CoCom a přechodu na Wassenaarské dohody z roku 1996 ).
V roce 2020 ruská vláda prudce, o více než řád, zvýšila státní podporu pro radioelektronický průmysl, v roce 2021 se financování zvýší na 160 miliard rublů [19] . Uvádí se, že výroba moderní elektronické databáze v Rusku vyžaduje v letech 2021-2022 obrovské investice a spoustu času. plánuje se utratit více než 100 miliard rublů na vývoj mikroelektroniky [20]
V říjnu 2021 VEB.RF oznámila zahájení výroby čipů s topologií 130–90 nm v závodě Angstrem-T v Zelenogradu s využitím zařízení AMD; pro tento závod si VEB.RF najala specialisty z tchajwanské společnosti UMC na smlouvy od 5 do 10 let . [21]
Na konci roku 2021 oznámila skupina společností Mikron výrobu experimentální šarže „prvního plně domácího mikrokontroléru (MK32 AMUR) založeného na otevřené architektuře RISC-V , který sníží závislost na zahraniční komponentové základně a licencích v výroba přístrojů a zařízení“. [22]
2022 - spuštění první experimentální linky v Rusku na výrobu tranzistorových krystalů na bázi nitridu galia (JSC ZNTC, Zelenogradské nanotechnologické centrum, rezident SEZ Technopolis Moskva ); zahájení malosériové výroby - v roce 2023. [23]
Nyní (pro rok 2022) podle různých studií ruského počítačového trhu patří více než 80 % trhu zahraničním výrobcům. Ruský systém vysokoškolského vzdělávání ročně absolvuje asi 1,5 tisíce odborníků v oblasti mikroelektroniky. Rusko vynaloží do roku 2024 na rozvoj elektronického průmyslu 266 miliard rublů. (asi 3,5 miliardy dolarů).
V roce 2022 byla přijata aktualizovaná koncepce státní politiky v oblasti rozvoje elektronického průmyslu do roku 2030, kterou připravilo Ministerstvo průmyslu a obchodu. Byly zde zaznamenány problémy ve vývoji průmyslu: nedostatek výrobních kapacit v Rusku, kritická závislost konstrukčních a výrobních procesů na zahraničních technologiích (to se týká jak softwaru, tak materiálů, zejména vysoce čisté chemie a křemíku), potíže se zvládnutím technologických procesů pod 180 nm , neschopnost zajistit trhu potřebnou elektroniku, nízká investiční atraktivita, vysoké výrobní náklady v Rusku a v neposlední řadě akutní nedostatek personálu. Nechybí ani odkazy na vnější faktory: autoři konceptu například prohlásili „ nekalou soutěž zahraničních dodavatelů elektroniky“. [24]
V sovětských dobách byl jedním z nejoblíbenějších pro svou okamžitou jednoduchost a srozumitelnost MPK KR580 pro vzdělávací účely - čipová sada, funkční obdoba čipové sady Intel 82xx; byl používán v domácích počítačích, jako je Radio 86RK , Yut-88 , Mikrosha atd.
Vývoj mikroprocesorů v Rusku [25] provádí CJSC MCST , NIISI RAS , JSC NIIET a CJSC PKK Milandr . Rovněž vývoj specializovaných mikroprocesorů zaměřených na tvorbu neuronových systémů a digitální zpracování signálů provádí STC "Modul" [26] a Státní jednotný podnik SPC "Elvis" (Zelenograd) [27] . Angstrem JSC vyrábí také řadu sérií mikroprocesorů .
NIISI RAS vyvíjí procesory řady Komdiv založené na architektuře MIPS (technický proces - 0,5 mikronu, 0,3 mikronu; SOI ): KOMDIV-32 , KOMDIV-64 , KOMDIV64-SMP, aritmetický koprocesor KOMDIV128.
JSC PKK MilandrPKK Milandr JSC (Zelenograd) vyvíjí 16bitový digitální signálový procesor a 2jádrový procesor: 1967VTs1T - 16bitový digitální signálový procesor, frekvence 50 MHz, 0,35 μm CMOS (2011) [28] , 1901VTs1T - 2jádrový procesor, DSP (100 MHz) a RISC (100 MHz), 0,18 µm CMOS (2011).
STC "Module" vyvinul a nabízí mikroprocesory rodiny NeuroMatrix : [29]
JSC SPC "ELVEES" (Zelenograd) vyvíjí a vyrábí mikroprocesory řady " Multicore " [27] , jejichž charakteristickým znakem je asymetrické vícejádrové . Jeden mikroobvod zároveň fyzicky obsahuje jedno CPU RISC jádro s architekturou MIPS32, které plní funkce centrálního procesoru systému, a jedno nebo více jader specializovaného akceleračního procesoru pro digitální zpracování signálu s plovoucí / pevnou řádovou čárkou ELcore. -xx (ELcore = jádro Elvees), založené na architektuře "Harvard". Jádro CPU je hlavní jádro v konfiguraci čipu a spouští hlavní program. Jádro CPU má přístup ke zdrojům jádra DSP, které je ve vztahu k jádru CPU podřízené. CPU čipu podporuje linuxové jádro 2.6.19 nebo hard real-time OS QNX 6.3 (Neutrino).
Jako slibný model je prezentován mikroprocesor pod označením "Multicom-02" (MCom-02), umístěný jako multimediální síťový vícejádrový procesor.
JSC " Multiclet " vyvíjí a vyrábí mikroprocesory pomocí své patentované vícebuněčné technologie v zařízeních třetích stran.
JSC " Angstrem " vyrábí (nevyvíjí) následující řadu mikroprocesorů:
Z vlastního vývoje Angstremu lze zaznamenat jednočipový 8bitový RISC mikropočítač Tesei.
MCSTSpolečnost MCST vyvinula a uvedla do výroby rodinu univerzálních SPARC kompatibilních RISC mikroprocesorů s konstrukčními standardy 90, 130 a 350 nm a frekvencemi od 150 do 1000 MHz (podrobněji v článku o řadě - MCST-R ao počítačových systémech na nich založených " Elbrus-90micro "). Také vyvinutý VLIW - procesor " Elbrus " s původní architekturou ELBRUS, používaný v komplexech " Elbrus-3M1 "). Nový procesor Elbrus-2C+ prošel státními testy a je doporučen do výroby , který se od procesoru Elbrus liší tím, že obsahuje dvě jádra na architektuře VLIW a čtyři jádra DSP (Elcore-09). Hlavními spotřebiteli ruských mikroprocesorů jsou vojensko- průmyslové komplexní podniky .
Historie vývoje procesorů MCST:
Vláda plánuje v roce 2022 vybavit ruské univerzity počítači s domácími procesory Elbrus a Bajkal.
HDD disky :
SSD disky : GS Nanotech ( Gusev , součást GS Group ) [30]
Po nějakou dobu byla největším montérem LED diod v Rusku a východní Evropě společnost Optogan [31] , vytvořená s podporou Rusnano State Corporation . Výrobní závody společnosti se nacházejí v Petrohradě . Optogan se zabývá výrobou LED ze zahraničních součástek, ale i čipů a matric a podílí se také na zavádění LED pro všeobecné osvětlení; ale výrobní zařízení byla na konci roku 2012 zmrazena [32] .
Závod Samsung Electronics v regionu Kaluga lze také nazvat velkým podnikem na výrobu LED diod a zařízení na nich založených .
V květnu 2011 oznámil státní holding Ruselectronics plány na vytvoření závodu (cluster) s plným cyklem na výrobu LED žárovek na bázi Výzkumného ústavu polovodičových zařízení ( NIIPP ) ve speciální ekonomické zóně v Tomské oblasti [33]. . V roce 2014 probíhal návrh pouzdra LED clusteru, v témže roce byl záměr nakoupit zařízení, v roce 2015 postavit pouzdro [34] (dříve se předpokládalo uvedení závodu do provozu v roce 2013 [35] ), ale kvůli krizi z roku 2015 nebyly plány realizovány.
V létě 2021 zahájil holding GS Group ve městě Gusev v Kaliningradské oblasti rozsáhlou výrobu LED diod . Kapacita závodu je 145 milionů LED ročně s možností rozšíření na 400 milionů kusů ročně do roku 2022 [36] .
Holding Roselectronics konsoliduje většinu velkých ruských podniků a výzkumných ústavů v elektronickém průmyslu. Holding byl založen v roce 1997 a v době svého vzniku zahrnoval 33 podniků v elektronickém průmyslu [37] . V současné době holding zahrnuje 123 podniků, které se specializují na vývoj a výrobu elektronických výrobků, elektronických materiálů a zařízení pro jejich výrobu, polovodičových zařízení a technických komunikačních prostředků [38] . Holding zahrnuje zejména takové podniky, jako jsou Angstrem , Elma , Svetlana , závod Meteor , Moskevský závod na elektrické lampy JSC , Výzkumný ústav plazmových výbojových zařízení , JE Istok , JE Pulsar“ , JSC „NIIET“ atd. [39]
" Technotech " ( Yoshkar-Ola ) [40] - největší ruský výrobce desek plošných spojů [41] ; také " Rezonit " ( Zelenograd - Klin ) [42] a další.
K 18. listopadu 2021 v Rusku neexistovaly žádné organizace a průmyslové výroby vyrábějící zařízení pro výrobu mikroelektroniky, [43] [44] téměř všechna zařízení byla zahraniční. [45] [44] Například fotolitografie používané při výrobě polovodičových součástek se v Rusku nevyrábějí a nikdy předtím nebyly vyráběny. V sovětském období se takové zařízení vyrábělo pouze na území dnešního Běloruska. [45] [44]
Taková průmyslová zařízení schopná vyrábět taková zařízení jsou dostupná pouze malému počtu zemí a jejich vytvoření vyžaduje vážné dlouhodobé vzdělávací (intelektuální) a finanční investice, stejně jako finanční a politickou stabilitu. V jiných zemích takovou produkci často vytvářely soukromé korporace a podniky a ve většině případů nebyla nijak dotována státy (s výjimkou dodávek vojensko-průmyslového komplexu v řádu státních zakázek). [45] Podle ředitele Zelenogradského nanotechnologického centra (ZNTC) se v Rusku na dvě desetiletí téměř ve všech oblastech zcela ztratily kompetence při vytváření výrobních prostředků pro mikroelektroniku. [46]
Závislost na externích dodávkách zařízení pro výrobu mikroelektroniky ovlivňuje možnosti výroby polovodičů v Rusku. Mnoho chemických spotřebních materiálů ( fotorezisty , vývojky atd.) a surovin používaných ve výrobním řetězci se vyrábí převážně v západních zemích, které jsou schopny omezit export jak materiálů, tak zařízení. [43] [45] [46] Sankční rizika také znemožňují přilákání zahraničních společností, což obecně ovlivňuje úroveň rozvoje ruského elektronického průmyslu. [43] [45]
Průmysl Ruska | |
---|---|
Energetický průmysl | |
Pohonné hmoty |
|
Hutnictví |
|
Strojírenství a kovoobrábění |
|
Chemikálie |
|
petrochemický |
|
Lesní komplex |
|
stavební materiály | cement |
Snadný |
|
jídlo | |
Ostatní průmyslová odvětví |
|
Ruské mikroprocesory | |
---|---|
" Milandr " |
|
Bajkalská elektronika _ | |
SPC " ELVIS " |
|
" ELVIS-NeoTech " |
|
NIISI | |
Mikrosystémy Unicor | |
angstrom | |
NIMA Progress | |
STC "Modul" | |
MCST | |
Technofort |
|
"Multilet" |
|
KM211 |
|
MALT systém |
|
Syntacore |
|
Cloud Bear |
|