Микроэлектроника и макропроблематика

Погромы в сфере образования, оргия потребительства, десятилетия легкомысленного пренебрежения развитием отечественной высокотехнологичной промышленности, продолжающиеся криминальные «шалости» — в силу сочетания всего этого мы пришли к ситуации, которая качественно хуже, нежели когда бы то ни было.

В течение долгого времени говорилось о том, что отечественная промышленность не должна производить весь ассортимент необходимой продукции. Что такое стремление к полной самодостаточности, она же пресловутая автаркия, является порождением порочной советской системы. И что взамен этой системы должна быть создана другая, основанная на массовых закупках за рубежом. Деньги-то от продажи сырья есть! На них-то и купим необходимое в широком ассортименте. А сами сосредоточимся на производстве того, что нам наиболее сподручно.

Теперь никто не только не говорит ничего подобного. Но и не вспоминает о том, с какой страстью и высокомерием это раньше говорилось. Теперь с высоких и высочайших трибун говорят о том, что нам в условиях санкций нужно срочно заняться импортозамещением высокотехнологичной продукции. Вот только бы еще сказали, как заняться этим импортозамещением.

Одно из ключевых направлений, насущно требующих импортозамещения, — производство элементной базы для электронной техники и самой этой электронной техники.

Все понимают, что сегодня без собственной элементной базы, без отечественной электронной техники, созданной на ее основе, невозможны ни современные машино- и авиастроение, ни военно-техническое производство.

Утверждалось, что в советский период в сфере электроники и производства элементной базы для оной мы «опаздывали навсегда» (якобы так ответил на вопрос о масштабе нашего отставания руководитель одной из западных хайтековских корпораций).

Не буду обсуждать причин отставания в данных сферах в эпоху СССР. Ведь не во всех же высокотехнологичных сферах мы отставали, не правда ли? Не буду опровергать бредовые рассуждения, что отставали в связи с преследованием кибернетики как лженауки, якобы осуществляемого в эпоху сталинизма. Не было такого преследования. Но если бы даже оно и было — с того момента прошло лет этак шестьдесят. Так и будем кивать на Сталина?

И, наконец, не буду делиться с читателем вполне правомочным недоумением по поводу того, какое отношение критика ряда философских идей, на которых основана кибернетика, имеет к элементной базе. Не проще ли поискать причины в действиях тех или иных министерств, не удосужившихся обеспечить производство необходимых материалов? Что же касается кибернетики как таковой, то так ли уж мы в ней отставали?

В элементной базе отставали бесспорно. Только вот никто почему-то не говорит, на сколько именно мы отставали. Неоспоримые факты говорят о том, что в ту эпоху особо прискорбного отставания мы отставали на три года. Да-да, на три года! И никакого «форева» — то есть навсегда — в советскую эпоху не было. Было тревожное и пагубное отставание — но всего-то на три года!

Получается, что для того чтобы его избежать, мы нагородили черт-те что: разрушили страну, разгромили образование и науку, создали рыночную капиталистическую экономику, которая при советских стартовых возможностях не могла не быть криминальной. И что же? Мы отстаем сейчас на три года, как в советскую эпоху? Полно!

Это в советскую эпоху полный аналог новой американской микросхемы мог быть сделан у нас через три года после того, как он появлялся в США. Примерами могут служить 51-я «однокристальная ЭВМ», процессор Z80, различные устройства памяти.

Это в советскую эпоху еще было возможно создавать пусть «пиратские», но работающие копии зарубежных интегральных схем (ИС).

Теперь положение стало не лучше, а резко хуже.

Прежде всего, потому что качественно увеличился ассортимент тех электронных изделий, которые в новых условиях надо бы было научиться производить самим. Электронный бум последних 25 лет привел к тому, что спектр интегральных схем (ИС) расширился на несколько порядков. Скопировать с опозданием сто американских изделий еще можно, а сто тысяч?

Кроме того, у них за это время появилась масса новых типов устройств, появились принципиально новые технологии проектирования и производства. А у нас вместо напряженного желания догнать их, появилось полное пренебрежение к проблеме собственного отставания.

Справедливости ради скажем, что в России кое-что удалось сохранить, а кое-что и доработать сообразно новым реалиям. Иначе вообще бы не было новых образцов военной и космической техники. Иначе не переходили бы (хоть и частично) на наши телекоммуникационные изделия. Что-то мы купили в благополучные 2000-е годы, что-то доработали сами, что-то сохранили вопреки вопиющему пренебрежению к производству высокотехнологичной продукции.

Мы сохранили, например, производство сапфировых пластин, которые необходимы в процессе создания мощных светодиодов и радиационно-стойких ИС для космического применения. Но это — радующие душу единичные исключения. Если же говорить о массовой продукции, которая востребована нашим гражданским рынком, то она почти на 100 % состоит из импорта. Из того, что производится такими мировыми концернами, как Texas Instruments, NXP, Infineon, On-Semiconductor и другими.

Если напряжение между РФ и Западом будет расти (а, похоже, что всё к тому идет), то очень скоро наши «партнеры» могут оставить нас вообще без доступа к их микросхемам, транзисторам и другим компонентам, без которых немыслима современная электроника. Причем, речь не только о военной электронике — вполне возможно, что оставят нас даже без элементной базы гражданского назначения.

Кто-то скажет, что это маловероятно, потому что невыгодно. Полно! Уже сделано много шагов, которые привели к миллиардным убыткам в странах ЕС — а санкции по-прежнему работают. Сейчас действует логика войны: кто в состоянии выдержать больше издержек — тот и победит, а потом проигравший заплатит за всё.

В газете «Военно-промышленный курьер» от 30 марта 2016 года (номер 12) Всеволод Истомин в статье «Спутник санкций» описывает ситуацию с элементной базой для спутников. В статье приводятся факты того, что проблемы с поставками комплектующих из США начались еще в 2013-м году, то есть до того, как были введены санкции против России. Так что с уверенностью можно сказать, что по этому уязвимому для нас направлению будут бить и дальше. Вопрос только в том, когда и как больно.

Однако даже если почему-то необходимые нам компоненты будут поставляться как и прежде, нет никакой гарантии, что импортные комплектующие будут работать именно так, как ожидают от них наши разработчики. Разговоры о различных «закладках» в электронной аппаратуре идут уже давно. Закладки эти могут либо заблокировать в нужный момент работу устройства, либо считывать нужные данные и отправлять их «куда следует».

Конечно, в основном закладки бывают в так называемых «сверхбольших интегральных схемах» (СБИС), к каковым относятся многие современные процессоры, телекоммуникационные роутеры и многое другое. И если относиться к вопросам безопасности данных серьезно, то компоненты для аппаратуры связи, хотя бы для специальной связи, которой пользуются военные, спецслужбы и правительство, уж точно должны быть свои.

Судя по данным, имеющимся в открытых источниках, в России худо-бедно начали появляться свои цифровые СБИС: это процессоры «Эльбрус», графические модули собственной разработки, собственные процессоры на лицензионных ядрах ARM/Cortex.

Готов радоваться любым позитивным сдвигам. Особенно же тому, что импортозамещение начали именно со СБИС, с главного кладезя вредоносных «закладок».

Однако кроме процессоров и контроллеров есть очень много видов важных электронных компонентов даже среди цифровых ИС. А ведь есть еще огромный класс ИС, о которых у нас не слышно ничего или почти ничего. Речь идет об аналоговых микросхемах и ИС смешанного типа, когда на одном кристалле реализованы и сложные аналоговые схемы, и цифровые модули различной степени сложности. Причем, на данный класс ИС и приходится основной прогресс в последние годы.

Сегодняшний разработчик конечной аппаратуры действует по правилам, не имеющим ничего общего с теми, которые существовали в позднесоветскую эпоху.

Сегодня очень редко приходится, например, разрабатывать собственный усилитель для работы с малыми сигналами, да и не только с малыми. Потому что выбор интегральных решений огромен. Достаточно просто взять нужный компонент, выполнить рекомендации производителя — и задачу можно считать выполненной: как минимум в 9 из 10 случаев неприятных неожиданностей не возникает. Конечно, нельзя сказать, что работа инженеров-разработчиков аппаратуры на современных ИС стала похожа на конструктор «Лего». Ведь сложность изделий постоянно растет и с исчезновением одних проблем появляются другие. Тем не менее, сегодня еще в большей степени, чем раньше, можно говорить о том, что было бы желание, а подготовить специалиста для необходимой работы — видит бог — задача трудная, но выполнимая. Тем более что мы являемся носителями определенной советской традиции, которую, казалось бы, надо было брать на вооружение, сообразуясь с требованиями современности.

Я поясню. В советский период отставание в элементной базе очень часто компенсировалось не просто хорошей подготовкой инженерных и научных кадров, а той подготовкой, про которую говорилось «overqualificated», то есть подготовкой, позволявшей компенсировать отставание в элементной базе оригинальными решениями, простыми и элегантными. Да, создание продукции с использованием такого подхода требовало лучшей подготовки, более фундаментальных знаний, вплоть до знания физических основ полупроводниковой техники. Однако именно за счет этого наша страна годами и даже десятилетиями выдерживала технологическую конкуренцию и связанную с ней гонку вооружений.

Что происходит теперь? Предлагаю вчитаться в текст, автором которого является вице-премьер по ВПК Дмитрий Рогозин. На фоне оптимистических реляций по поводу успешного применения высокоточного оружия в Сирии он сказал следующее: «Нам нужны патриоты большой страны и патриоты промышленности, которые готовы терпеть и, сжав зубы, сделать всё необходимое, чтобы страна вышла не только с обновленными Вооруженными Силами, но и с обновленной промышленностью. Тогда мы не будем зависеть от нефтяной и газовой иглы, потому что будем опираться на индустрию».

Непонятно, при чем тут «терпеть»? Почему надо сжать зубы? Зачем брать взаймы клише из другой эпохи? Разве речь идет о стройках первых пятилеток, на которых надо месить бетон, таскать на своих плечах тяжелое оборудование, недоедать, недосыпать?

Мои российские знакомые, занимающиеся высокотехнологичными разработками, рассказывают, что пришедшие на практику студенты 4-го курса профильного вуза не знают закон Ома, который входит в программу 8-го класса средней школы, а уж на специальностях радиоэлектронного профиля без него, что называется, «не встают и не ложатся». Тут сколько ни сжимай зубы, сколько ни терпи — ничего не изменится. Надо засучить рукава и перестать терпеть другое — наглое разрушение основ нашего традиционного образования, в силу которого возникли подобные ужасы.

Не хочу сгущать краски и утверждать, что все старшекурсники и выпускники российских вузов полностью профнепригодны. Но несколько десятилетий уничижительного отношения к данной отрасли и ее специалистам дали горькие плоды. Многие очень толковые ребята, окончившие технические вузы, не работают по специальности, поскольку числясь менеджером по перекладыванию скрепок они могут заработать больше. И ладно бы речь шла об излишествах вроде покупки личной машины или отдыха на Сейшельских островах. Нет, уровень оплаты труда в отрасли зачастую не позволяет даже снять квартиру в городе, где данное предприятие находится.

Это их призывает Дмитрий Олегович сжать зубы, терпеть унизительную бедность, отказаться от возможности создания семьи (как ее создашь без квартиры?). Но одно дело — проявлять подобный аскетизм в условиях, когда вся страна страдает от послевоенной разрухи, от перенапряжения индустриальной гонки первых пятилеток. И другое дело — терпеть всё это в условиях, когда денно и нощно по всем каналам телевидения утверждают, что терпят только жалкие лузеры, а все остальные живут в свое удовольствие. И показывают, как именно они живут в свое удовольствие.

Погромы в сфере образования, оргия потребительства, десятилетия легкомысленного пренебрежения развитием отечественной высокотехнологичной промышленности, продолжающиеся криминальные «шалости» — в силу сочетания всего этого мы пришли к ситуации, которая качественно хуже, нежели когда бы то ни было. Мы пришли к такой ситуации (и это надо осознать со всей беспощадностью руководству отрасли и страны), когда «кулибиных», способных на нестандартные решения в стиле «где немец поставит 10 деталей, русский поставит одну», в товарных количествах больше нет и в ближайшее десятилетие не предвидится! Поэтому те фокусы более остроумных решений, с помощью которых выкручивались в 70-е и 80-е годы, ныне, увы, больше неприменимы. В первую очередь, из-за отсутствия достаточного штата «фокусников-умельцев» в наших КБ и НИИ.

Ведь, заявив о том, что нет нужды в развитии определенных отраслей, мы эти отрасли, что называется, сгубили на корню. Мы лишили их не только финансирования, не только существовавшей высокой приоритетности (которая к зарплате не сводится) — мы лишили их возможности воспроизводить кадры на должном уровне. И теперь пожинаем горькие плоды.

И что прикажете делать?

Оставить только небольшую надстройку в виде ВПК не представляется возможным — она создает слишком малый совокупный спрос на элементную базу. В микроэлектронике, если нет достаточно большого тиража, создавать микросхемы и другие современные компоненты — непомерно дорогое удовольствие. Эффект масштаба тут дает о себе знать как мало где еще. Подход «всё, что надо — купим за границей» привел к тому, что, например, моторы АвтоВАЗа управляются контроллерами BOSCH. Естественно, что и комплектующие для них производятся и разрабатываются тоже не у нас.

Напрашивается вопрос — а как обстоят дела с перспективными молодыми кадрами у наших западных «партнеров»? Проживая и работая по данной специальности за границей, в Германии, я могу с большой степенью достоверности оценить это обстоятельство.

С воспроизводством кадров в той же Германии дело не намного лучше, чем у нас. Конечно, явные неучи получают дипломы несравнимо реже, но там имеется другая проблема: пропаганда потребительства коснулась и Западной Европы. В вузах на технических специальностях — хронический недобор. В какой-то степени немцам помогает их ментальность, унаследованная от протестантской этики, согласно которой именно через труд и успех в деле человек получает божью благодать. Такие установки сделали немцев несколько более стойкими к гедонистическим соблазнам, чем нас, кинувшихся в перестроечные времена в омут оголтелого «бери от жизни все». Однако потребительское общество постепенно «переварило» и немцев. Те реликты протестантской этики, которые можно встретить сегодня, — уже ни на что по-настоящему не влияют.

Инженерная работа трудна, там не получится заболтать нерешенную проблему и засыпать начальство красивыми отчетами. Там нужно сделать так, чтобы в конце концов всё работало. Поэтому в Европе на управленческую специальность в вуз конкурс 10 человек на место, а на инженерную — недобор. И это в стране, где жили и творили Рудольф Дизель, Роберт Бош, Генрих Герц, Готтлиб Даймлер, Фердинанд Порше и многие другие! Потребительское безумие может разрушить инженерную профессию даже тогда, когда на ее воспроизводство есть деньги, когда есть традиции, нормально функционирующие институты. А уж когда и всего этого нет — тем более.

На Западе это восполняется приездом иностранцев, которые менее подвержены потребительскому безумию, более настырны, трудолюбивы, собраны. Этим пока и пользуются, равно как и тем, что высокий уровень жизни на Западе всасывает туда талантливую молодежь из бедных стран аки пылесос. Они на это делают ставку. А мы?

Мне кажется, что даже в столь отчаянной ситуации, которая сложилась на сегодня в РФ, не стоит впадать в уныние. И, напротив, стоит вспомнить, что наша страна неоднократно преодолевала научно-техническое отставание в немыслимо короткие сроки. Но стоит вспомнить и то, за счет чего это осуществлялось. Не буду перечислять идеологические и прочие возможности, которые для этого задействовались ранее и которые сейчас задействованы быть не могут. Скажу лишь о том, что может быть задействовано, вроде бы должно быть задействовано по причине соответствия современным требованиям некоей обобщенной моды — и категорически не задействуется.

Я имею в виду задействование ресурса под названием «иностранные специалисты». Его-то почему не могут задействовать наши рыночники, западники, поклонники борьбы с почвенничеством?

Легко представить первое же возражение — как это сделать, ведь санкции? Действительно, официальным способом, через МИД и руководство корпораций мы сегодня мало кого получим, а в скором будущем с нами, может быть, вообще перестанут разговаривать. Но ведь есть и сами люди, ученые и инженеры, симпатизирующие России и готовые у нас работать! Такие специалисты есть и в микроэлектронике, и в других отраслях — они хотели бы нам помочь, да не знают как!

Могу сказать по собственному опыту, что среди коренных европейцев далеко не все беспрекословно верят своим СМИ, описывающим Россию как варварскую страну, где по улицам ходят медведи, играя на балалайках. А ведь в той же Германии есть еще и приезжие специалисты, в том числе из тех стран, которые стали жертвой оранжевых революций, демократизации, гуманитарных бомбардировок и прочих благ «западной цивилизации». Сталкиваясь по совместной работе с такими специалистами в той же самой Германии, понимаешь, что они хотели бы найти иное, не западно-потребительское применение своим способностям.

И сохраняют надежду, что такое задействование возможно в России.

Так может быть, меньше заниматься политическим пиаром, давая гражданство западным артистам и спортсменам, а думать о перспективе, привлекая тех, кто в теории и на практике обладает технологиями, имеет опыт работы в крупнейших корпорациях и при этом совсем не в восторге от «благословенного Запада».

Исторически российская власть всегда применяла такую практику в периоды технологического рывка. Так было и в петровские времена, когда только зарождалась российская наука. И привезли к нам науку европейского уровня иностранцы — первые российские академики: математики братья Николай и Даниил Бернулли, выдающийся астроном Ж. Делиль, физики Г. Рихман и Ф. Эпинус, историк Г. Миллер и, конечно же, гениальный Леонард Эйлер, отдавший России почти полжизни труда и множество научных открытий.

В эпоху промышленной революции в середине XIX века снова огромную роль по передаче новейших инженерных знаний и технологий сыграли европейские ученые, изобретатели, техники: физик и изобретатель Б. С. Якоби, электротехник П. Л. Шиллинг, химики К. К. Клаус И Г. И. Гесс и многие другие.

Наконец, успешная индустриализация 30-х годов в СССР была проведена, в том числе, благодаря приехавшим к нам тысячам западных инженеров и техников.

Конечно, в теперешней России той привлекательности, которая была связана с предоставлением невероятных возможностей выдающимся отечественным и зарубежным инженерам (стоит вспомнить хотя бы великого конструктора Бартини), — нет и в помине.

А главное, нет и горячего желания получить то, что насущно необходимо.

Нынешняя российская бюрократическая система не помогает, а создает препятствия для въезда в Россию даже самым нужным специалистам. Во всяком случае, когда удавалось заводить разговор на эту тему с руководством НИИ или крупного завода, имеющего собственное КБ, в ответ получал только безнадежный взмах руками: «Нет, не выйдет!»

И думается, проблема вовсе не в пресловутой секретности, которую блюдут наши спецслужбы. Да пусть бы они проверяли и перепроверяли приезжающих иностранцев — на здоровье! Все понимают, что проверки необходимы. Но ведь надо учесть и то, что эти-то иностранцы приедут не выведывать секреты (их у нас как раз и нет), а делиться своими знаниями, навыками и опытом.

Кроме того, вовсе не обязательно, чтобы иностранцы работали по темам военных или двойных технологий. Ведь бо́льшая часть проектов может быть открытой — и именно на них должны учиться и перенимать передовой опыт наши молодые специалисты.

Подводя итог, хотелось бы сказать, что лично я не вижу панацеи в том, чтобы использовать иностранных специалистов для коренного перелома в России. Я лишь изумляюсь по поводу того, что даже этот простейший способ обеспечения такого перелома, отвечающий нашим традициям, созвучный умонастроениям нашей западноцентричной элиты, — никоим образом не используется на практике.

Так что же, вообще нет желания обеспечить подобный перелом? А что предлагается делать в его отсутствие? Проигрывать холодную войну? Окончательно превращаться в архаическую страну, с которой вскоре можно будет «разобраться» без угрозы получить ответный мощный удар? По-моему, налицо даже не злокачественный умысел, а какой-то ступор, из которого никак не могут выйти.

А выходить надо — и побыстрее.

Сергей Волковой

Источник: “Красная весна”.