Дмитрий Шипицин: Глобальная трансформация в мире вызывает рост потребности в обеспечении технологического суверенитета нашей страны

Интервью с сомодератором секции «Системы проектирования и моделирования электронных компонентов и систем» научной конференции «ЭКБ и микроэлектронные модули» и круглого стола «Актуальные вопросы создания отечественных САПР и маршрутов проектирования ЭКБ и электронных модулей» Российского форума «Микроэлектроника 2023», директором по развитию систем проектирования АО «Научно-исследовательский институт молекулярной электроники» к. ф.-м. н. Дмитрием Святославовичем Шипициным.

Современные изделия микроэлектроники крайне сложны. Их разработка, а как следствие, и развитие микроэлектронной отрасли в целом невозможно без применения специализированных систем автоматизации проектирования. При этом сейчас сложилась ситуация, когда мировой рынок подобных систем сильно монополизирован, а доступ к зарубежным решениям у российских разработчиков оказался сильно ограничен. Таким образом, перед промышленностью встала непростая и в то же время очень актуальная задача создания собственных САПР интегральных схем. Вопросам, связанным с решением этой задачи, посвящена секция № 6 научной конференции форума «Микроэлектроника 2023». Кроме того, в рамках деловой программы форума запланирован круглый стол по данной тематике. Сомодератор этих мероприятий, директор по развитию систем проектирования АО «Научно-исследовательский институт молекулярной электроники» (АО «НИИМЭ») к. ф.-м. н. Дмитрий Святославович Шипицин поделился своим мнением о текущем состоянии дел в данном направлении, приоритетах развития микроэлектронных технологий в России, а также о форуме и его значении для отрасли в целом.

– Дмитрий Святославович, АО «НИИМЭ» исторически является одним из организаторов Российского форума «Микроэлектроника». Как бы вы описали динамику мероприятия за последнее время?

– В связи с глобальной трансформацией в мире, происходящей последние несколько лет, существенно выросла потребность в обеспечении технологического суверенитета нашей страны, в том числе в развитии микроэлектроники как основы современного технологического уклада. Поэтому интерес к форуму «Микроэлектроника» как к основному событию года в мире электронных технологий существенно увеличился, а количество его участников выросло в разы. Если раньше для проведения форума было достаточно относительно небольшого отеля в Алуште, в этом году его местом проведения определена Федеральная территория «Сириус», соответствующая масштабу мероприятия.

Организация Форума также становится всё более серьезной. Участие в нем принимает всё больше представителей системообразующих корпораций и ФОИВ. В ключевых темах, на мой взгляд, заметен переход от дискуссий по отдельным отраслевым проблемам к обсуждению долгосрочных планов развития отрасли.

– Вопрос САПР для микроэлектроники – один из наиболее актуальных в настоящее время. Как вы оцениваете текущее состояние отечественных решений в области маршрута проектирования интегральных схем, уровень существующих наработок и компетенций?

– К сожалению, отечественные решения в области проектирования интегральных схем последние несколько десятилетий практически не развивались. Поэтому уровень существующих наработок и компетенций необходимо существенно повышать.

Однако стоит отметить, что эта ситуация характерна не только для России. Подобные проблемы есть, например, у Китая. В мире в целом происходит монополизация разработки САПР интегральных схем компаниями из США – в основном, так называемой большой тройкой, которую составляют такие гиганты, как Cadence, Siemens EDA (в прошлом – Mentor Graphics) и Synopsys. За последние десятилетия были скуплены практически все средние компании в данном секторе – частично с целью интеграции их в компании большой тройки, а частично – просто для устранения конкуренции.

Вопрос повышения уровня существующих в нашей стране решений и наработок в области систем проектирования микроэлектронных изделий поднимался с самого первого форума «Микроэлектроника», а сейчас он становится особенно актуальным. Один из докладов на нашей секции будет посвящен именно результатам поиска и изучения существующих наработок и компетенций в стране.

– В начале года при Совете по развитию электронной промышленности Минпромторга России была создана рабочая группа по САПР. Участвует ли в этой работе АО «НИИМЭ»?

– Безусловно, наш институт, определенный решением Президента Российской Федерации В.В. Путина головным предприятием приоритетного технологического направления по электронным технологиям, участвует в работе Совета по развитию электронной промышленности Министерства промышленности и торговли РФ.

Первые результаты деятельности рабочей группы по САПР будут представлены в том числе на нашей секции и на круглом столе по данному направлению, который мы организуем на форуме «Микроэлектроника 2023» совместно с секцией № 3. Сомодератором круглого стола выступит Алексей Леонидович Переверзев – проректор НИУ МИЭТ и руководитель данной рабочей группы.

– Следует отметить, что Совет по развитию электронной промышленности был сформирован относительно недавно, и, на мой взгляд, некоторые аспекты его работы еще требуют уточнения и оптимизации. По моему мнению, имеет смысл выделить наиболее приоритетные и критичные этапы проектирования, в том числе с точки зрения вопросов доверенности, и сконцентрировать на этих этапах основные ресурсы. По крайней мере это один из подходов, который обсуждался в предыдущие годы. А в целом, я поддерживаю любые механизмы, которые позволят развивать направление САПР для микроэлектроники в нашей стране.

– Если говорить о научной составляющей, можно ли оценить, какие вопросы создания САПР и их компонентов будут в центре внимания на мероприятии, исходя из заявляемых докладов на секции?

– В целом, в рамках секции № 6 будет представлен достаточно широкий спектр вопросов из области систем проектирования и моделирования. Выделить некую группу близких по теме докладов достаточно сложно. Но можно сказать с уверенностью, что, как и в прошлом году, мы наблюдаем увеличение количества докладов, посвященных разработке алгоритмов и методов САПР, что не может не радовать. Также отмечу, что с ростом масштаба и популярности форума приходится более тщательно подходить к отбору докладов для основного мероприятия.

– В любом случае, мне кажется, что секция в этом году будет очень интересной.

– Лидером в области кристальных технологий в нашей стране является АО «Микрон» – предприятие, тесно связанное с АО «НИИМЭ» и своей историей, и текущими проектами. Не секрет, что минимальные проектные нормы, освоенные на данной фабрике в серийном производстве, составляют 180 и 90 нм. На ваш взгляд, какие проектные нормы целесообразно осваивать на отечественных фабриках далее?

– Я считаю, что задача освоения технологий с более низкими проектными нормами является актуальной. Более того, она отражена в Стратегии развития электронной промышленности Российской Федерации на период до 2030 года. Как известно, согласно данному документу, в рамках ключевого направления «Научно-техническое развитие» предусматриваются разработка и промышленное освоение кремниевых технологий производства электронной компонентной базы с топологическими нормами 65–45, 28, 14–12 и 7–5 нм – то есть достаточно обширный пул технологий.

Однако при этом считается, что вследствие повышения сложности после уровня 28 нм именно технология 28 нм является наиболее оптимальной с точки зрения соотношения затрат на производство и количества логических вентилей на кристалле. Мы докладывали наши взгляды на этот вопрос еще в 2018 году, показывая, как рост интеграции сопровождается увеличением затрат, на примере зависимости стоимости изготовления 100 млн транзисторов от уровня технологий.

В то же время дальнейшее развитие также необходимо, в том числе для решения задач обеспечения национальной безопасности. Поэтому все технологии, перечисленные в отраслевой стратегии, на мой взгляд, важны, и развивать их нужно.

– В свое время развитие «классических» микроэлектронных технологий разделилось на два направления: кремний на изоляторе (КНИ) и транзисторы с вертикальным затвором (FinFET). Можно ли сказать, что стратегически российской микроэлектронике следует идти по одному из этих путей?

– Вообще говоря, было бы неправильно говорить, что технология КНИ возникла как некая альтернатива FinFET. Она появилась намного раньше и применялась в ряде специализированных ниш. В общем случае это не взаимоисключающие пути развития. Например, Samsung предлагает услуги по изготовлению кристаллов и по технологии полностью обедненного кремния на изоляторе (FD-SOI), и по FinFET-технологии для различных сегментов рынка. АО «Микрон» обладает технологиями КНИ уровня 250, 180 и 90 нм, наш институт проводит разработки с их применением.

Просто, начиная с определенного момента, технология КНИ стала использоваться также в качестве конкурента FinFET – как более дешевая альтернатива. Будучи планарной технологией, она требует меньших затрат.

Однако технология КНИ в настоящее время не позволяет создавать изделия с проектными нормами 7–5 нм и ниже. Поэтому, когда мы подойдем к обсуждению таких норм, нам, возможно, придется делать определенный выбор.

– Недавно в интервью журналу «Стимул» Николай Алексеевич Шелепин отметил, что до 2030 года на программу развития микроэлектроники в нашей стране государством планируется выделение 900 млрд руб. бюджетных средств и еще примерно в три раза больше – внебюджетных. Эти суммы значительно превосходят ранее выделявшиеся на микроэлектронную отрасль средства. Какой, на ваш взгляд, может быть отдача от этих вложений? Можно ли на эти средства построить современную фабрику?

– Я надеюсь, что эти вложения обеспечат технологический суверенитет России с учетом кооперации с дружественными странами, а также стабильное функционирование отрасли и приток необходимых кадров. Всё это необходимо в связи с глобальной трансформацией, происходящей в мире в последнее время, о чем я упоминал выше.

Что касается современной фабрики, то это – не отдельный ни с чем не связанный объект. Современная фабрика базируется на возможностях и развитии отрасли в целом. Если нет электронного машиностроения, то фабрику будет нечем оснащать; если нет САПР, то для нее не на чем будет проектировать изделия, и т. д. Поэтому сначала нам необходимо решить новые задачи в области создания технологического оборудования, специальной химии, систем проектирования, подготовки кадров. Все эти вопросы будут обсуждаться в том числе на форуме «Микроэлектроника».

– Какие меры поддержки от государства, кроме финансовых, сейчас нужны отрасли? Что из этого будет обсуждаться или хотелось бы обсудить на форуме?

– Глобализация, которая развивалась с 1970-х годов, предполагала и некое глобальное разделение труда. В новых условиях окончания периода глобализации государству следует сосредоточиться на защите и расширении нашего рынка. Это реализуется уже сейчас. Так, в мае текущего года по сообщениям СМИ, Президент Российской Федерации В.В. Путин предложил участников саммита ЕАЭС выработать единые приоритеты технологической трансформации и инновационного сотрудничества, а также задуматься о формировании евразийских технологических альянсов, в том числе и с третьими странами, для запуска на территории ЕАЭС новых наукоемких производств. Де факто, Российская Федерация предлагает членам ЕАЭС совместно выстраивать общие кооперационные цепочки и формировать рынок для развития технологий, критически важных для технологического суверенитета.

Конечно, вопросам защиты и расширения рынка, а также кооперации будет уделено большое внимание на предстоящем форуме, как одном из самых актуальных на текущий момент.

На мой взгляд, самое главное при развитии таких сложных наукоемких отраслей, как микроэлектроника, – это доверие всех участников друг к другу и вера в общий успех. И именно этому помогает форум «Микроэлектроника».

Материал подготовлен оргкомитетом российского форума «Микроэлектроника 2023» и является интеллектуальной собственностью правообладателя. При перепечатке обязательна ссылка на сайт форума https://microelectronica.pro