Импорт в Россию ключевых продуктов в сфере информационных технологий прекратился вскоре после 24 февраля 2022 года. Из-за санкций поставки остановили все крупнейшие западные (и не только) IT-компании. Если процессоры и другие комплектующие для клиентских компьютеров еще как-то попадают на российский рынок, то вот с оборудованием для серверов дела обстоят гораздо хуже.
Даже параллельный импорт, на который теперь во многом делают ставку российские власти, вряд ли способен решить проблему дефицита вычислительных мощностей. А шансы российских производителей преуспеть в условиях изоляции не назовешь высокими.
Сделано на Тайване
В России всего две компании разрабатывают процессоры общего назначения, которые можно использовать как в клиентских устройствах, так и в серверах.
Первая из них — МЦСТ. Она использует собственную архитектуру «Эльбрус», а также международную SPARC, изначально созданную в 1980-х годах компанией Sun Microsystems. При этом «Эльбрус» поддерживает специальный режим двоичной трансляции, который позволяет запускать программное обеспечение, разработанное для архитектур x86 и x86-64. Это обеспечивает совместимость с программным обеспечением, работающим на процессорах американских компаний Intel и AMD.
Вторая российская компания — Baikal Electronics — разрабатывает процессоры на базе архитектуры ARM. Baikal M-серии предназначены для клиентских устройств, а Baikal S-серии — для серверов.
Обе компании тесно сотрудничали с заводом тайваньской TSMC в городе Синьчжу. По технологии 28 нанометров (нм) там производились практически все актуальные процессоры МЦСТ и Baikal M. Исключением были только специальные версии для военного применения, которые МЦСТ производила на заводе «Микрон» в Зеленограде по технологии 90 нм.
Там же, на Тайване, планировалось выпускать (уже по более современной технологии 16 нм) процессоры Baikal S1000. До серийного производства дело так и не дошло, а теперь судьба процессоров Baikal нового поколения, которые должны были выйти на рынок в 2023–2025 годах, находится под большим вопросом.
В России есть и другие дизайн-центры, помимо МЦСТ и Baikal Electronics. Но, например, «Синтакор» предлагает не законченные процессоры, а IP-блоки, которые другие компании могут лицензировать и использовать в своей продукции. Также стоит упомянуть «МультиКлет», «Миландр» и «КМ211», но на основе продукции этих компаний современный высокопроизводительный сервер не построишь — речь идет об их использовании в качестве микроконтроллеров или, например, сопроцессоров-акселераторов для цифровой обработки сигналов.
Ограниченные мощности
Сотрудничество россиян с TSMC и рядом других зарубежных предприятий (например, тайваньской UMC, американской GlobalFoundries и немецкой X-Fab) было вынужденной мерой. На момент распада СССР советская полупроводниковая промышленность значительно отставала от западной, особенно в производстве больших и сверхбольших интегральных микросхем. В 1991 году многие ключевые предприятия и дизайн-центры оказались за пределами РФ (примеры — киевский НИИ микроэлектроники, ивано-франковский завод «Родон», минский «Интеграл»). А оставшиеся в России или начали стагнировать, или вообще закрылись.
Один из немногих сохранившихся заводов — зеленоградский «Микрон», который сейчас производит микросхемы по техпроцессам от 250 до 65 нм на приобретенном в 2006 году оборудовании европейской компании STMicroelectronics. Его основной бизнес — это производство чипов для платежных карт, смарт-карт и RFID-меток. В 2014 году «Микрон» начал изготавливать специальную версию процессоров «Эльбрус» для военных нужд.
Были попытки возродить производство микропроцессоров на базе завода «Ангстрем». В 2007 году компания «Ангстрем-Т» получила от ВЭБа кредит на покупку ранее принадлежавшего AMD оборудования для производства по техпроцессу 130 нм. В 2012 году «Ангстрем-Т» подписала договор с IBM — тогда речь шла уже о 90 нм.
Изначально производственную линию планировалось запустить в 2008 году, но по факту производство было запущено только в марте 2018 года по техпроцессу 250 нм «в рамках перехода к технологии 90 нм». В полную силу завод так и не заработал: в 2019 году российскую компанию признали банкротом, а оборудование вместе с производственной площадкой перешло в собственность дочерней компании ВЭБа «НМ-Тех».
В 2021 году «НМ-Тех» подписал договор с «Микроном» о производстве чипов для смарт-карт и RFID-меток. На что-то большее нет сил и ресурсов. Существующие в России производственные мощности не подходят для создания высокопроизводительных современных процессоров общего назначения, способных заменить серверные процессоры AMD и Intel. Так что удел российских полупроводниковых заводов — производство микроконтроллеров, специализированных процессоров для военного и промышленного применения и тому подобного.
Одна из ключевых проблем состоит в том, что при производстве микросхем используется зарубежное оборудование (так, на уже упомянутой бывшей производственной линии AMD установлено фотолитографическое оборудование от голландской ASML). И в этом кроется уязвимость для санкций. Например, ограничения против «Ангстрем-Т», введенные США в 2016 году, значительно затруднили сервисное обслуживание производственной линии.
То же самое можно сказать и о расходных материалах — к примеру, о пластинах из сверхчистого монокристаллического кремния и резиста, используемого при фотолитографии. В начале 2023 года «Ростех» заявлял о подготовке к выпуску кремниевых пластин диаметром 150 и 200 мм, но конкретные сроки начала производства до сих пор неизвестны. Импортозамещение идет со скрипом.
Заграница не поможет
Таким образом, неудивительно, что санкционные ограничения нанесли очень серьезный удар по российской полупроводниковой промышленности. Началось все с TSMC, которая в частном порядке почти сразу после начала вторжения в Украину прекратила отгрузку партнерам из РФ уже произведенной продукции. А в июне 2022 года Тайвань ввел официальные ограничения на экспорт полупроводников в Россию.
В частности, тайваньские компании теперь не могут экспортировать в РФ микросхемы с тактовой частотой выше 25 МГц, количеством выводов более 144 и разрядностью 32 бита и более. Под эти ограничения подпадают абсолютно все современные процессоры общего назначения, в том числе разработки МЦСТ и Baikal Electronics.
Поиск новых производственных партнеров — непростая задача. Еще в феврале 2022 года США запретили экспорт в Россию полупроводниковых изделий, изготовленных на американском оборудовании или с использованием американской интеллектуальной собственности. Нарушителям грозят вторичные санкции.
Исключений тут нет, так что даже компаниям из «дружественных стран» пришлось всерьез задуматься о целесообразности сотрудничества с РФ. В марте 2022 года министр торговли США Джина Раймондо пригрозила «фактически закрыть» китайскую SMIC в случае поставок продукции в Россию.
В октябре 2022 года США ввели для американских компаний и граждан запрет на оказание китайским полупроводниковым компаниям помощи в производстве чипов по технологии 16 нм и менее. Похожие правила одобрили также Япония и Нидерланды — главные производители оборудования для фотолитографии.
В случае нарушения запрета на экспорт полупроводников в Россию США могут ввести в отношении китайских полупроводниковых компаний новые ограничения — теперь и на так называемые зрелые технологии (крупнее 16 нм). Учитывая опыт Huawei, которая после введения американских санкций оказалась практически отрезана от ключевых технологий и рынков сбыта, китайские компании, скорее всего, будут придерживаться санкционного режима в отношении РФ.
Даже если российским разработчикам микропроцессоров удастся найти партнера, готового взяться за выпуск чипов, подготовка производства потребует немало времени и средств. Техпроцесс на разных фабриках различен, поэтому у каждого производителя есть свой набор дизайн-правил и своя библиотека стандартных элементов. Иными словами, если микросхема разработана с учетом требований TSMC, то ее портирование к другому производителю — это задача, которая лишь немногим проще разработки новой микросхемы с нуля.
Baikal Electronics столкнулась с еще одной серьезной проблемой, решение которой пока не просматривается. МЦСТ разрабатывает процессоры на базе собственной архитектуры. А вот для использования архитектуры ARM — как в случае с Baikal Electronics — нужны лицензии. Однако в мае 2022 года российская фирма подпала в Великобритании под санкции, запрещающие местным компаниям (таким как ARM) оказывать ей услуги и принимать от нее платежи.
Принятое Лондоном решение не подразумевает отзыва уже приобретенных лицензий (например, на массовое производство процессоров Baikal M и Baikal S), но новые выдаваться не будут. Это коснется чипов следующего поколения Baikal L, Baikal M2 и Baikal S2. Теперь за их выпуск не возьмется ни одна компания в мире, поскольку это будет грубым нарушением патентного права.
Все это указывает на то, что в обозримом будущем России будет нечем заменить импортные микропроцессоры. А значит, дефицит вычислительной мощности, доступной российским компаниям и госструктурам, продолжит стремительно нарастать.
