Автор: Максим Маслов. Уходящий 2022-ой год, стал, безусловно, межевым для отечественной микроэлектроники. Введенные санкции лишили российские дизайн-центры доступа к заводам по производству разрабатываемой ими продукции, в первую очередь, к мощностям флагмана отрасли в лице тайваньской компании TSMC. Фактически, это означает, что на данный момент в России становится невозможным производить сколь-либо современную кремниевую микроэлектронику, особенно в части высокопроизводительных решений.

Краткий профессиональный разбор ситуации с обзором наших текущих возможностей ещё в марте этого года сделал уважаемый @CorneliusAgrippa. Если резюмировать – на данный момент Россия имеет возможность промышленно производить чипы по технологии 180 нм на заводе Микрон, с перспективой наладить 90 нм в ближайшее время (правительство поставило задачу сделать это до конца 2022-го года). Создание на имеющейся на Микроне линии промышленной технологии на 65 нм и ниже фактически невозможно. Причина в том, что завод Микрон работает на пластинах диаметра 200 мм, а технология производства на 65 нм сопровождалась параллельным переходом на пластины диаметром 300 мм. Поэтому, для такого перехода требуется, по сути, постройка нового завода, хотя имеющееся на Микроне литографическое оборудование потенциально позволяет создание 65 нм техпроцесса.

В то же время в публичном пространстве постоянно появлялись публикации, которые пытались представить сложившуюся ситуацию в достаточно розовых тонах, начиная от программных заявлений нового руководителя РАН (разбор тут) до откровенной идиотии в виде бравурных фантазий исполнительного директора консорциума РосСХД. Причём данные заявления выходили не в каких-то жёлтых СМИ или частных каналах блогеров, а во вполне респектабельных изданиях. Такого рода информационные заряды (но не только они, конечно же) приводят к тому, что в обществе циркулирует большое количество заблуждений относительно реального масштаба проблем в отечественной индустрии микроэлектроники. В данной статье я пройдусь по тем основным мифам, которые регулярно всплывают в информационном пространстве и вводят в заблуждение людей, не столь глубоко погруженных в вопрос.

Закон Мура давно умер, современные нанометры – лишь пиар!

Данный тезис регулярно всплывает в различных обсуждениях, но чтобы понять, что закон Мура до сих пор работает, достаточно просто взглянуть на данный график:

Дело в том, что люди зачастую путают закон Мура с Масштабированием Деннарда.

Последнее действительно перестало работать примерно в середине 2000х, что в том числе привело к резкому замедлению роста частоты процессоров при переходе на более современный техпроцесс. Но данный факт не означает того, что производительность микропроцессоров перестала расти (об этом ниже).

Что касается «нанометров» – то тут надо понимать, что закон Мура не говорит о размере транзисторов, а лишь о количестве транзисторов на единицу площади. И то, что в современных техпроцессах «размер» транзистора действительно не соответствует заявленным 7–5–3 нм, не отменяет того, что плотность транзисторов продолжает расти в соответствии с законом Мура. И это даёт существенные преимущества при разработке чипов на более совершенных нанометрах.

Кремний закончился, мы достигли предела!

Разговоры о пределе кремниевой микроэлектроники я помню ещё начиная где-то с 90 нм. Но в итоге, в 2022-ом году компании Samsung и TSMC запускают производство по 3 нм техпроцессу.

Вот слайд с презентации от IMEC (наверное, ведущего в мире научно-исследовательского центра в области разработки технологий по созданию «тонких» нанометров) :

Как видно, до 2036-го года смерть кремниевой микроэлектроники не предвидится и к тому времени планирует достичь техпроцесса А2 (т.е. 0.2 нм).

Интересующимся, чуть подробнее можно почитать здесь: Imec Presents Sub-1nm Process and Transistor Roadmap Until 2036: From Nanometers to the Angstrom Era.

Львиная доля чипов делается по техпроцессу 90 нм и выше! Тонкие нанометры нужны только в мобильных телефонах, а в остальных применениях вполне достаточно и 90 нм.

Данный тезис, наверное, является одним из основных фиговых листков, которым не очень компетентные (или очень предвзятые) деятели пытаются прикрыть масштаб проблемы сложившейся ситуации.