Kako smo vse izgubili
Uvozno nadomeščanje je ključni trend zadnjega časa in zdi se, da bo tako ostalo tudi v prihodnjih letih, če ne celo desetletjih. To je še posebej kritično za obrambno industrijo in predvsem za mikroelektroniko.
Po najbolj konservativnih ocenah je zaostajanje Rusije za ključnimi akterji na trgu iz ZDA in Južne Koreje najmanj 25 let. Za številne položaje, tudi v obrambni industriji, smo bili prisiljeni kupiti tuje komponente drugorazrednega industrijskega standarda, ki delujejo zlasti v temperaturnem območju od minus 40 stopinj do plus 85 stopinj. Oprema vojaške ravni, ki ima večjo odpornost proti sevanju in precej širši temperaturni razpon, nam je bila prodana, če je bila, potem z velikimi zadržki. Kljub temu so le obrambna podjetja Ruske federacije leta 2011 za impresivnih 10 milijard rubljev kupila najmodernejše elektronske komponente v tujini. Slavni Glonass-M je sestavljen iz 75-80% tujih komponent. Kot se je izkazalo, so bili korenine tega žalostnega trenda v Sovjetski zvezi.
V 60. in 70. letih je bila ZSSR če ne vodilna v svetu, potem pa eden od treh glavnih proizvajalcev elektronskih komponent za obrambni sektor in civilno potrošnjo. Hkrati so bili skupni stroški komponent precej nižji od svetovnih. Na primer, združenje Electronpribor je v zgodnjih 70. letih proizvajalo močne tranzistorje svetovnega razreda po ceni le 1 dolar, medtem ko je bila na zahodu takšna oprema veliko dražja. V mnogih pogledih je bilo to doseženo s popolno samozadostnostjo domačih proizvajalcev: če so kupili tuje komponente, so jih hitro in učinkovito nadomestili sovjetski kolegi.
Ilustrativni primer je radijski sprejemnik "Micro", ki so ga v 60. letih razvili inženirji Zelenograda, ki v tistem času v svetu ni imel analogij v smislu miniaturizacije. "Micro" je postal dober izvozni in imidž izdelek - Nikita Hruščov ga je pogosto podarjal prvim osebam tujih držav. Enokristalni 16-bitni mikroračunalniki iz Leningradskega znanstvenega in tehnološkega urada so bili tudi edini te vrste: v ZDA so se takrat šele pojavljali ustrezni konkurenti. Industrijo polprevodnikov so nadzirali in sponzorirali številni oddelki: Ministrstvo za obrambno industrijo, Ministrstvo za komunikacijsko industrijo, Ministrstvo za elektronsko industrijo in drugi. Znanstveno in industrijsko osebje se je usposabljalo v državi. Samo do leta 1976 je pod okriljem Zelenogradskega znanstveno -proizvodnega združenja "Znanstveno središče" delalo več kot 80 tisoč ljudi v 39 podjetjih. Kaj je razlog za trenutno žalostno stanje naše elektronske industrije? Prvič, do 95% vseh izdelkov vse sovjetske elektronike najvišje ravni je porabila vojska skupaj z vesoljskim sektorjem. Ta obsedenost z obrambnimi naročili in de facto monopol obrambnega ministrstva je industriji odigrala kruto šalo.
Približno v začetku 80. let se je pojavila napol zmotna ideja o nepremišljenem kopiranju tujih komponent za radijsko elektroniko. To je povzročilo nezaupanje politikov in vojske v potencial sovjetskih znanstvenikov, v njihovo sposobnost ustvarjanja nečesa novega. Vojska se je bala, da če ne bomo kopirali zdaj, potem ni dejstvo, da bomo jutri imeli nekaj, vsaj analogno zahodnemu. In to bo neposredno vplivalo na bojno učinkovitost. Tako je bila z metodo "obratnega inženiringa" pobuda za razvoj lastnih idej v specializiranih raziskovalnih inštitutih in nevladnih organizacijah zatrta. Hkrati je ministrstvo za elektronpro v 80. letih mrzlično poskušalo nadoknaditi izgubljeni čas in nasičiti domači civilni trg z visokotehnološkimi izdelki: računalniki, video in avdio snemalniki. Ta nedvomno bi pravilna odločitev omogočila končno odmik od diktata ministrstva za obrambo in pridobivanje sredstev za nadaljnji razvoj industrije. Toda proizvodne zmogljivosti sploh niso bile dovolj, čeprav so sprva zagotavljale rast proizvodnje v letih 1985-1987 v regiji 25% na leto. To je imelo visoko ceno - tako, da je množico strokovnjakov odvrnilo od inovativnega razvoja baze elementov, kar je močno upočasnilo nadaljnji razvoj mikroelektronike v državi.
Po razpadu Sovjetske zveze so razmere poslabšale brezbrižnost vodstva države do problemov domače mikroelektronike, pa tudi dejansko odpiranje meja za konkurenčno tujo tehnologijo. Uničeno je bilo mogoče zbrati šele v 2000 -ih, ko sta nastali profilni zbirki "Radioelectronic Technologies" in "Ruselectronics". Pod seboj so združili številna podjetja z razpolovno dobo, ki so prej proizvajala elektronske komponente za Sovjetsko zvezo. Vendar pa stopajo na stare grablje - do 75% vseh naročil prihajajo iz vladnih agencij in vojske. Civilisti imajo raje cenejšo tujo tehnologijo, čeprav je nekoliko slabša po potrošniških lastnostih. Težavne razmere so nastale z uvozno zamenjavo elektronskih komponent domačega orožja po uvedbi zahodnih sankcij. Izkazalo se je, da veliko orožja preprosto ni bilo zasnovano za večja in z energijo lačna ruska mikrovezja - projektno dokumentacijo je bilo treba popraviti. In seveda so domače visokotehnološke komponente resno zvišale skupne stroške orožja. Kljub temu je en sam sklop veliko dražji od transportnega.
Obstaja upanje za skupino podjetij Mikron v Zelenogradu, ki je zasebna in jo nadzoruje AFK Sistema. V Mikronu so prvi v Rusiji uspeli obvladati proizvodnjo mikrovezja s 180 nm topologijo (kupljeno pri STM), pozneje obravnavali 90 nm, pred šestimi leti pa so neodvisno razvili tehnologijo za 65-nanometrsko topologijo. Doslej edina serija v CIS. Hkrati na zahodu že trdo delajo na topologiji 5-7 nm. Paradoksalno je, da v Rusiji ni bilo dovolj širokega trga za takšno domačo opremo - skoraj vsi raje kupujejo tuje primerke od proizvajalcev, ki jih poznajo več kot ducat let. Zato ruski razvijalci ne morejo ponuditi nizkih cen - obseg proizvodnje ne dovoljuje doseganja velikih nakladov. Materialno stanje ne daje umetnega odlaganja. Živahen primer z ruskim računalnikom "Elbrus-401", ki deluje na ruskem 4-jedrnem mikroprocesorju "Elbrus-4K" z urno frekvenco 800 MHz in največjo zmogljivostjo 50 Gflops, kar stane … 229 tisoč rubljev 2015! Zdaj primerjajte to s procesorjem Intel Core i5-2500K z zmogljivostjo 118 Gflops in stroški 25 tisoč rubljev v istem letu.
Vmeša se "Era"
Znani vojaški inovacijski tehnopark "Era" bo v bližnji prihodnosti poskušal vsaj delno izravnati vrzel, ki je vsako leto vse bolj kritična. V nastajanju je Center za tehnološke kompetence, katerega naloge bodo vključevale razvoj elektronskih komponent za vojaško in dvojno rabo. Nail Khabibulin, namestnik vodje Technopolisa za inovacijski razvoj, trdi, da se bodo do leta 2026 kot rezultat dela centra v Rusiji pojavile tehnologije za proizvodnjo mikroprocesorjev s topologijo do 28 nm. Primerjajte to z zahodno raven mikroelektronike v tem trenutku in razumeli boste, da bo delo centra ohranilo le obstoječe stanje, v katerem vedno dohajamo.
Med novostmi Centra kompetenc izstopa tako imenovana vertikalizacija, ki združuje podjetja, ki se ukvarjajo z razvojem elementarne mikroelektronske baze, ustvarjalce algoritmov in delitev tehnopolisa Era. Pravzaprav je to zelo podobno sovjetskim modelom skupnega načrtovanja integriranih vezij, ki jih je ministrstvo za elektronsko industrijo predlagalo že v 80. letih. Nato je kupec izvedel shematsko fazo ustvarjanja integriranega vezja (v sodobnem času tehnopolisa "Era"), stopnjo razvoja topologije in oblikovanja pa so že dodelili podjetjem ministrstva. Mimogrede, to so pozneje sprejele številne zasebne korporacije na zahodu, kar je zagotovilo prebojne stopnje rasti elektrotehnike.
Poleg tega Khabibulin pojasnjuje, da bodo imeli vsi udeleženci projekta koristi od izvajanja neodvisnega kanala za prenos tujih tehnologij, da bi izbrali najbolj preboj v smislu uporabe za domače sisteme orožja. Ta prikrita formulacija skriva zelo preprosto idejo - tako zelo zaostajamo, da moramo zbrati posebne centre le za mitski prenos tehnologije v mikroelektroniki. Kako bodo to storili? Nobena od vodilnih sil nam ne bo neposredno prodala opreme vojaškega razreda, niti Kitajska. Materiali ne bodo objavljeni v odprtih virih tiska o najsodobnejših tehnologijah mikroelektronike obrambnega pomena. Preostali podatki so že na voljo skoraj vsem, ki imajo naročnino in internet. Technopolis "Era" je tej metodi celo dal ime - povratni inženiring za reševanje specializiranih problemov. Zelo podoben "povratnemu inženiringu", ki je dejansko pokopal mikroelektroniko ZSSR v 80. letih. Potem je pobuda prišla tudi od vojske in uradnikov.
V tem primeru je težko reči, kaj je treba storiti. Vendar zgodovinske izkušnje kažejo, česa ne bi smeli storiti, da bi se izognili svetovnim težavam. Enostavno "ustvarjalno premislek" zahodnih izkušenj, prvič, nam ne bo nikoli dalo prednosti na dirki, ampak nam bo le omogočilo, da zapolnimo vrzel, in drugič, izobraževalo bo celo generacijo inženirjev in znanstvenikov, ki niso sposobni delati kaj drugega kot kopirati. Medtem je možen izhod iz nastale težke situacije lahko apel k temeljni znanosti, ki je bila pri nas vedno najboljša. Kljub temu se na tem področju skrivajo najsodobnejši dosežki, ki še niso presegli laboratorijev in iz katerih še niso odstranjeni žigi tajnosti. To so projekti za zamenjavo silicija na primer z grafenom, silicijem in fosforjem. Seveda spodbujanje dela na teh področjih ne bo videti tako pompozno kot organizacija tehnološkega parka Era, vendar nam bo vsaj dalo priložnost, da »stopimo čez generacije« v svetovni industriji mikroelektronike.
