Президент РАН Красников: Российская микроэлектроника наконец-то переходит из сонного полулабораторного состояния в «живое» производство
Академик Геннадий Красников, возглавивший пару лет назад Российскую академию наук, рассказал много интересного о форуме «Микроэлектроника», который только что завершился в «Сириусе».
В числе прочего он сообщил о прорывной разработке прототипа 50-кубитного компьютера на ионной платформе, а также ответил на вопрос о выпуске российских процессоров. Как известно, тайваньский гигантский чипмейкер TSMC прекратил сотрудничать с Россией и, как стонут наши всепропальщики, страна оказалась в технологическом тупике.
«Девяностонанометровый двухъядерный „Эльбрус“ производится на „Микроне“. Конечно, когда-то была возможность производить их за рубежом и по 14-нанометровой топологии, и ниже, но сегодня с этим сложнее. Когда ситуация изменилась, мы внимательно посмотрели, будет ли нам достаточно 90-нанометровой топологии, и поняли, что пока этого хватает. Вместе с тем в России сейчас ведутся большие работы по созданию новых возможностей производства по более низкой топологии», — сказал академик.
На фото: премьер-министр РФ Михаил Мишустин (в центре слева), президент Российской академии наук (РАН) Геннадий Красников (в центре справа) во время осмотра выставки Х Российского форума "Микроэлектроника - 2024"
По словам Геннадия Яковлевича, кстати, ученого в области микро- и наноэлектроники, ««Эльбрус» — хороший процессор. Особенно когда он не использует побитовую компиляцию, которая сдерживает его возможности. У него очень хорошая архитектура, традиционная, его делали специалисты советской школы. И весь вопрос в софте.
Для спецприменения все программы написаны на кодах «Эльбруса», поэтому он работает очень эффективно"".
Наши скептики ожидаемо скажут, что техпроцесс 90 нм — это-де «каменный век», и возврат к выпуску двухъядерного старья означает катастрофическое отставание от коллективного Запада — мол, куда нам, с нашим рылом да в микропроцессорный «калашный ряд». Напомним, первые процессоры, получившие название «Эльбрус-2СМ», сошли с конвейера зеленоградского завода «Микрон» еще в декабре 2014 года.
Уже тогда процессоры Intel выпускались уже по 14-нм технологии, правда, в опытных партиях, и по 22 нм серийно, а Qualcomm — по техпроцессам от 20 до 28 нм. Казалось бы, это все равно, что сравнивать божий дар с яичницей.
Однако специалисты смотрят не на нанометры, а на другие характеристики, в первую очередь на количество транзисторов в чипе, которые, собственно, и отвечают за производительность. Их в «Эльбрусе-2СМ», согласно публичной информации, 300 млн — столько, сколько в семействах процессоров Intel Core 2 Duo/Quad и ряде других брендов эпохи 2008—2011 годов.
Эти чипы с легендарной x86-совместимой архитектурой выпускались на базе 45-нанометрового техпроцесса с живущим поныне High-k диэлектриком. Разница в том, что наш двухъядерник напечатан на кремниевой подложке площадью 288,96 кв. мм (17,2×16,8 мм), а Intel Core 2 Duo/Quad — 107 кв. мм (10,3×10,3 мм). Для материнской платы формата ATX, чьи габариты составляют 305×244 мм (площадь 74 420 кв. мм), разница в размерах чипов не принципиальна, от слова совсем.
Да, Intel Core 2 Duo/Quad пошустрее по тактовой частоте, чем «Эльбрус-2СМ», но, как правильно отметил Красников, при переходе к софту, написанному на кодах «Эльбруса», отпадает дополнительная софтовая нагрузка, причем в разы.
На фото: процессор Эльбрус-2СМ – полностью российский продукт, в котором система команд, архитектура процессора, электрическая схема, сложнофункциональные блоки и топология спроектированы в России и основаны на российской интеллектуальной собственности
Западная пропаганда с радостью сообщает, что Россия сталкивается с трудностями при переходе на 65 нм для массового производства. На самом деле этот техпроцесс в нашей стране освоен. Более того, есть основание считать, что достигнутые в стране технологические компетенции позволяют сделать 45-нм техпроцесс на «сухой» фотолитографии, используя имеющийся у «Микрона» сканер с апертурой 0.75.
На специализированных форумах пишут, что «если критические слои экспонировать в 2 захода, то есть в первый заход „напечатать“ ряд горизонтальных линий, а во втором — экспозицией нарезать линии на кусочки нужной формы, то в принципе можно получить даже разрешение 32 нм».
Если кто не в курсе: тестовые образцы транзисторов и кольцевых генераторов по технологии 65-нм сошли с конвейера «Микрона» еще в декабре 2013 г.
Как пояснял тогда Красников, «в технологическом процессе 65-нм производства „Микрона“ используется ультрафиолетовая фотолитография с длиной волны излучений 193 нм, которая применяется для серийного производства 90-нм чипов». Вопрос, однако, упирался в объемы, поскольку опытное производство в 500 пластин (200 мм) в месяц делало наши чипы буквально «золотыми» и никак не могло конкурировать с западной продукцией.
Конечно, власть могла госзаказом увеличить выпуск, но основная проблема заключается в том, что у наших чипмейкеров катастрофически не хватает литографов для доводки технологий, тогда как имеющееся оборудование ориентировано на решение насущных задач, как военных, так и инфраструктурных.
Ситуация изменится не раньше 2026 года, когда будет создан отечественный литограф 130 нм, как следующий шаг после разработки 350 нм (испытания подтвердили его работоспособность). Тогда-то и начнется реальная доработка и внедрение техпроцесса экспонирования в 2 захода.
Эксперты Intel поясняют, что за счет увеличения площади кремниевой подложки можно удвоить число транзисторов, создав из чипа 65 нм аналог процессора 32 нм, потеряв при этом по потребляемой мощности (увеличится) и на пиковой частоте (снизится), но не критично. Тем не менее этого хватит для решения практически всех задач, стоящих перед IT-отраслью, например, внедрения национальной 5G связи (да, за счет технических уловок, поскольку требуются микросхемы не ниже 28 нм).
В этом плане серийный выпуск «Эльбруса», пусть и по 90 нм техпроцессу, выводит нашу микроэлектронику из полулабораторного состояния в «живое» производство, которое, как показывает мировой опыт, намного проще справляется с переходом на новые нормы.
Таким образом, Россия фактически вошла в топ-10 стран с IT-суверенитетом, успев запрыгнуть на подножку последнего вагона летящего вперед на всех парах технологического экспресса.
Оценили 10 человек
12 кармы