3 июля 2024 г.
Согласно плану по развитию электроники и микроэлектроники до 2030 года, утвержденному Правительством РФ, будет налажен выпуск российских процессоров по новому техпроцессу, как сообщает «КоммерсантЪ». Это хорошая новость, которая ложится в общий тренд развития национального ИТ, одним из требований к которому со стороны государства является достижение санкционной устойчивости. Государство инвестирует в электронику значительные суммы, причем объем инвестиций растет.
«В 2024 году на поддержку микроэлектроники было выделено более 210 млрд рублей, в то время как в 2020 году объем поддержки не превышал и 10 млрд», — говорит Антон Немкин, депутат Госдумы и член комитета Госдумы по информационной политике, информационным технологиям и связи.
Оптимизм в оценке перспектив локального производства компонентной базы демонстрируют представители Правительства. Например, Василий Шпак, замглавы Минпромторга РФ, выступая на Форуме «Кейсы 2024: Опыт ИТ-лидеров», отметил, что электронная отрасль национальной экономики демонстрирует рост, которого еще не было в ее истории. В общем спектре выпуска микроэлектроники для национальной экономики особенно важно производство процессоров для компьютерной техники.
Недостающий элемент для полного стека
Вендоры заявляют, что наладили производство «российских компьютеров», но под такими системами часто понимают продукты, соответствующие ряду формальных параметров, не более того. Степень локализации корпусов, материнских плат, компонентов памяти, серверных шкафов и других компонент позволяют ПК и серверам входить в Единый реестр отечественной радиоэлектронной продукции и Единый реестр телекоммуникационного и радиоэлектронного оборудования российского происхождения, но процессоров локального производства с вычислительной мощностью, достаточной для создания на них современных ПК и серверов, пока нет, более того, производить их не на чем.
Эта ситуация приводит к отсутствию полноты технологического стека, нужного для обеспечения необходимой санкционной устойчивости российского ИТ. В результате нельзя считать законченным импортозамещение в аппаратном сегменте, а это, как следствие, рушит всю концепцию суверенного ИТ. На этом в большинстве случаев предпочитают не акцентировать внимание. Исключения крайне редки, хотя существуют — в качестве примера приведем последовательную позицию Григория Сизоненко, генерального директора компании ИВК, который много лет говорит о необходимости построения именно полного стека.
Изменит ли ситуацию внедрение нового техпроцесса?
К сожалению, достижение целевых показателей, предусмотренных упомянутым правительственным планом, ситуацию к лучшему радикально не изменит. Серийное производство процессоров по технологии 65 нм к 2030 году, как это предусмотрено в плане, может, и будет реализовано. Однако даже во время обсуждения первого варианта проекта на «Микроне» (см. врезку) ряд экспертов говорили об устарелости техпроцесса 65 нм, ведь чипы, созданные по этому техпроцессу, были современными много раньше — в начале/середине нулевых.
На таких чипах современные компьютеры не построить. Причин много, основная скрыта не в доступном количестве транзисторов, размещаемых на кристалле, а в энергоэффективности чипов, выпускаемых на базе такого техпроцесса. Напомним, что чем совершенней техпроцесс, тем меньше тепловыделение чипов при работе. Чипы, построенные на технологиях, устаревших более 10 лет назад, будут рассеивать намного больше тепла, чем современные процессоры, технологии производства которых на порядок «тоньше» — их производят по техпроцессам 10 нм и менее: 7, 5, 4 и даже 3 нм.
Обеспечить процессорам, созданным на технологиях начала века, требуемое энергопитание — проблема решаемая, с большими затратами на электричество можно смириться, но вряд ли возможно обеспечить эффективный отвод тепла, выделяемого в этом случае при современной плотности размещения компонент в ПК и, тем более, в серверах. Высокий уровень нагрева приводит к нестабильной работе и к быстрому выходу из строя оборудования. Технологии охлаждения развиваются очень быстро, но едва поспевают за требованиями по теплоотводу чипов на актуальных техпроцессах. Снизить энерговыделение процессоров можно, принудительно уменьшив тактовые частоты, но тогда получим производительность уровня
Освоение техпроцесса в 65 нм начинал зеленоградский завод «Микрон», что вполне логично — это производство с наиболее широкими компетенциями в области производства микропроцессоров в РФ. Но напомним, соответствующие работы стартовали еще в 2011 году (!), и хотя тестовые образцы были получены достаточно быстро, промышленный выпуск продукции так и не был начат. Проект был практически остановлен в 2014 году на фоне введения волны санкций, которую можно рассматривать как «нулевую». Пока неизвестно, что позволило сейчас, в условиях радикально более жестких санкций, надеяться на доведение до эксплуатации проекта, замороженного десятилетие тому назад из-за отсутствия возможности еще тогда импортировать ряд недостающего оборудования.
В чем риски?
В современных условиях существует вероятность развития ситуации, в которой после запуска производства процессоров отрапортуют государству о достижении желаемого импортозамещения, появлении «убийцы Intel/AMD/Qualcomm» и завершении построения «суверенного стека». В таком случае регуляторы, поверив заверениям отдельных представителей индустрии, могут начать введение ограничений для техники, произведенной на процессорах с российскими «аналогами», и даже, возможно, потребовать применять в ряде нишевых задач только вычислительную технику «на полном стеке».
В масштабах национальной экономики это может привести в лучшем случае к избыточным затратам предприятий и организаций на новую вычислительную технику, а в худшем — к возникновению существенных проблем в отраслях, где начнут внедрять серверы на процессорах, не предназначенных для современных вычислений. Конечно, квалификация регуляторов — которая быстро растет — делает такое крайне маловероятным, но пока нельзя полностью исключить такое развитие событий.
Похожие прецеденты, к сожалению, присутствуют в недавней истории российского ИТ, причем в достаточном количестве. Наиболее известны истории российского поисковика «Спутник», который позиционировали как «убийцу Google», многочисленных «убийц YouTube» и «убийц Wikipedia». Однако были ситуации, связанные с аппаратным обеспечением, например, заявления отдельных компаний об успешном «полном замещении» серверных решений с требованием отменить по этой причине «параллельный импорт» серверов глобальных вендоров, намерения построить на процессорах начального уровня локальную игровую экосистему, которая одновременно была бы «убийцей» PlayStation и
В РФ идет работа и над другими технологиями, нужными для производства микросхем. Например, в июле калининградская компания GS Nanotech, также выпускающая чипы на собственных мощностях объявила об успешном выпуске тестовой партии микросхем, корпусирование которых осуществлялось по технологии Flip-Chip (или «метод перевернутого кристалла», созданного корпорацией IBM в шестидесятые годы прошлого века). Это подтвердило готовность соответствующих технологий на предприятии к внедрению для задач серийного производства.
Вместо заключения
Разворачивание производства процессоров по технологии 65 нм не позволит закрыть проблемы с созданием полного стека, отвечающего требованиям санкционной устойчивости и технологического суверенитета. Даже производство «Байкалов» и «Эльбрусов» — вынесем сейчас актуальность архитектурных решений этих процессоров — на новых линиях развернуть будет вряд ли возможно. Достижение целевых показателей «в нанометрах» к 2028 году не решит проблемы с отсутствием центральных процессоров ни для серверных решений, ни персональных компьютеров, а также с нишевыми системами, требующими высокой производительности — графическими ускорителями, нейропроцессорами и т. д.
Однако освоение локального производства чипов на ранее недоступном техпроцессе — если таковое случится — как послужит развитию локальных компетенций, так и позволит решить ряд вполне практических задач. Пусть процессоры на «65 нм» неактуальны в качестве CPU и GPU, но они будут нужны во многих современных устройствах — от банковских карт и электронных пропусков до почтоматов и компонент «интернета вещей». В настоящее время соответствующие потребности российских производителей фрагментарно закрывает продукция «Микрона» на более грубых техпроцессах — от 90 до 180 нм, которые все же освоены — поэтому появление чипов, построенных на 65 нм, можно только приветствовать.
«Мы, кстати, до сих пор закупаем большую часть чипов топологии 65 нм, поэтому развитие направления крайне актуально», — отмечает Антон Немкин. Подчеркнем, что и для ряда упомянутых задач — работы микроконтроллеров, выполнение EDGE-вычислений, например, связанных с «компьютерным зрением» и т. д. — все равно будет недостаточно возможностей чипов на новом техпроцессе.
Напомним, что задачи развития микроэлектроники много шире, чем выпуск процессоров общего назначения. Это хорошо видно на примере продукции упомянутого «Микрона». «Компания „Микрон“ выпустила в 2023 году 59 новых изделий, — отметил Владислав Овчинский, руководитель Департамента инвестиционной и промышленной политики Москвы. — Объем производства чип-модулей для идентификационных документов и банковских карт составил 7,5 миллиона, из них почти четыре миллиона — для загранпаспортов нового поколения».
Источник: Александр Маляревский, внештатный обозреватель IT Channel News
