Российские микроконтроллеры: обзор, описание. Предприятия микроэлектроники в России

В течение последних пятидесяти лет наша страна по разным причинам отстала в области микроэлектроники от зарубежных производителей на большое количество лет: российские микроконтроллеры перестали отвечать требованиям новых технологий. В последнее время разрыв этот несколько сократился, но отставание еще велико. Отечественные разработчики предпочитают в основном не российские микроконтроллеры, а приборы из семейства х51, которые производят разные фирмы. Например, изделия фирмы Microchip, если говорить о давно зарекомендовавших себя на рынке. Есть и новые, но тоже достаточно популярные: микроконтроллеры AVR от Atmel. Эта группа на сегодня является лидером. Все остальные устройства, присутствующие на рынке, заметно отстают. Однако постепенно количество потребителей и российских микроконтроллеров возрастает. И это очень радует.

Советский микроконтроллер

Предприятие СССР

Вплоть до распада СССР ведущим предприятием микроэлектроники в России, производящем интегральные микросхемы, был завод "Микрон". Теперь эта российская компания, основанная в 1967 году, входит в холдинг "РТИ" и принадлежит АФК "Система". Изначально российские микроконтроллеры на этом предприятии выпускал Научно-исследовательский институт молекулярной электроники (НИИМЭ).

ПАО "Микрон" сегодня - это группа компаний. Судя по информации на официальном сайте, сюда входят также АО "Светлана-Полупроводники", "ВЗПП-Микрон". У предприятия существуют представительства на Тайване, в Китае, а сборка производится в Шеньчжене.

Во времена СССР заводы "Ангстрем" и "Микрон" (Зеленоград) практически полностью удовлетворяли спрос на микросхемы СССР, хотя до мировых стандартов эта продукция не дотягивала.

Путь к качеству

Работа велась с изделиями более микрона, до нанотехнологий было еще далеко. Тем не менее, именно ПАО "Микрон" стало первооткрывателем в нашей стране по разработке и внедрению в производство аналоговых цифровых интегральных схем для массового распространения. Так сложилось исторически. На сегодняшний день завод производит более семидесяти процентов от общего количества экспорта электроники.

Конечно же, сейчас совершенно другие условия для работы. А в семидесятых годах завод "Микрон" в Зеленограде стал первопроходцем - были созданы новые способы изготовления микроконтроллеров. Например, структура микросхемы отрабатывалась по технологии "эпипланар" - боковой изоляции диэлектриком. Также был доведен до совершенства первый в нашей стране технологический процесс - "изопланар" - изготовление интегральной схемы с изоляцией окислом. Применялось ионное легирование, внедрены плазмохимические способы изготовления отечественных микроконтроллеров. Завод активно работал не только для широкого потребителя, но и для военно-промышленного комплекса и космоса.

Современные микроконтроллеры

Развитие производства

ПАО "Микрон" с самого начала был передовым заводом в данной отрасли. Здесь были созданы первые в стране "чистые комнаты". Интегральные схемы производились в промышленных масштабах для суперЭВМ. Был разработан быстродействующий универсальный набор серии 1802 (российские микроконтроллеры - аналоги AVR) для комплексов ПВО. Именно эта продукция обеспечивала космические программы "Венера" и "Марс". В 1984 году завод выполнил самый важный заказ страны: создал и ввел в производство Единую систему ЭВМ, за что и был награжден совместно с НИИМЭ орденом. В девяностых годах занятия новыми технологическими разработками продолжились, попутно шла модернизация производства. Была разработана новейшая технология БиКМОП, и тогда же завод стал самостоятельно выходить на зарубежные рынки. Например, уже в девяностых Samsung начал закупать кристаллы интегральных схем.

В 1994 году произошло слияние двух предприятий микроэлектроники в России - "Микрон" и НИИМЭ. Они стали позиционировать себя как одна компания. К середине 90-х была создана еще одна "чистая комната", где начато производство гораздо более близкой к мировым стандартам продукции: интегральная схема на кремниевых пластинах ста пятидесяти миллиметров диаметром, где проектные нормы составили 0,8 мкм.

Через несколько лет продукция получила мировое признание и международный сертификат Bureau Veritas Quality International, что послужило удостоверением соответствия этих систем управлению по качеству согласно нормам ISO 9000. В 1997 году компания "НИИМЭ и Микрон" влилась в концерн "Научный Центр", впоследствии ОАО "Ситроникс Микроэлектроника". Через три года в Воронеже была создана дочерняя компания ЗАО "ВЗПП-Микрон".

Продукция завода "Микрон"

Новые проекты

С 2006 года реализовался инвестиционный проект, направленный на масштабную модернизацию производства. Был организован полный замкнутый цикл - пластина с чипами В основном в сфере телекоммуникаций - производство СИМ-карт для этой отрасли. Далее завод получил от франко-итальянской STMicroelectronics технологию производства топологического уровня 180 нм. Началось производство чипов для смарт-карт, транспортных билетов, в том числе и для московского метро. Нужно отметить, что до 2010 года завод "Микрон" работал по околомикронным нормам. В 2007-м государство вложило в предприятие более трехсот миллионов рублей для начала производства микросхем размером 180 нанометров. Было приобретено оборудование из разных стран мира.

В 2009-м к работе подключилась государственная компания "Роснано", была создана специальная производственная площадка для серийного изготовления схем с 90 нанометрами проектной нормы. Финансирование продолжилось - теперь оно достигло 16,5 миллиарда рублей. Цель - разработка новых продуктов и развитие технологий до уровня 45 нм и даже менее.

Однако в 2012-м новые продукты (кристаллы ИС) имели топологический уровень 90 нм, что тоже позволило увеличить производственные мощности - 36 000 пластин в год. В 2012-м разработан отечественный чип универсальной карты, и в 2013-м началось ее производство. Тогда же было запущено производство микросхем для биометрического паспорта. А в 2013 году Роснано продал свою часть акций, концерн реорганизовался и стал подчиняться ОАО "РТИ".

"Чистая комната"

Достижения последних лет

К началу 2014 года ОАО "НИИМЭ и Микрон" получил разработку новейшей технологии по созданию схем в 65 нанометров, были получены первые нормально работающие кристаллы. Однако массового производства все-таки не случилось. Работа продолжается. В 2014-м к владению компанией вернулось Роснано. Продолжилось производство отечественных двухъядерных микропроцессоров по технологии 90 нм. Предприятие стало поставщиком транспортных билетов (электрические поезда, наземный транспорт, метро), меток собственной разработки для ФГУП "Гознак" (маркировка меховых изделий), микроконтроллеров для биометрических паспортов Лаоса (первый международный проект). В 2016-м на производстве выпускали банковские карты для мордовского "КС Банка" (НСПК "МИР").

Сейчас завод изготавливает интегральные схемы шести-восьми слоев металла ФАБ-200) по проектным нормам до 65 нм и микросхемы технологий "планар" и "биполяр" (ФАБ-150), где один-два слоя металла, а проектные нормы составляют от 1,6 мкм. В планах 2018 года было освоение нанотехнологий 45-28 нм со строительством новых линий для этой цели. От государства требовались огромные вложения - более полутора миллиардов долларов. Пока по этой теме новостей нет.

"ПКК Миландр"

Там же, в Зеленограде, было организовано в 1993 году еще одно производство данной отрасли. АО "ПКК Миландр" - это гораздо более молодое предприятие, чем завод "Микрон". Здесь не потребовались огромные средства на реорганизацию производства. Компания сразу стала реализовать проекты по разработке и последующему изготовлению микроэлектроники: процессоров, контроллеров, схем приемопередатчиков, памяти, преобразователей напряжения, а также электронных модулей универсального свойства, приборов коммерческого и промышленного назначения, программного обеспечения для изделий микроэлектроники и информационных систем.

Эта компания первой в России получила лицензию на микропроцессорное ядро ARM и использование его в разрабатываемых микроконтроллерах. Здесь изначально производились интегральные схемы по проектным нормам до 28 нм, тестировались, высоко точно измерялись и испытывались микросхемы, в том числе и импортные, производились блоки аппаратуры и электронные модули. Кроме того, разработаны и производятся счетчики электроэнергии, электронные компоненты для аппаратуры специального назначения, а также гражданского (это касается программного обеспечения). Всего в номенклатурной линейке на сегодняшний день более четырехсот типономиналов разнообразных изделий. Это 32-, 16-, 8-разрядные микропроцессоры и микроконтроллеры, ПЗУ и ОЗУ (микросхемы памяти), а также радиочастотные, интерфейсные, специализированные.

Компания Sitronix

Подробнее о компании

Компания имеет в собственности более семисот квадратных метров производственных и офисных площадей и самые современные средства аппаратного программирования для проектирования и тестирования интегральных микросхем. Специалисты предприятия высоко квалифицированы, а потому обеспечивается полный замкнутый производственный цикл и проведение точнейших измерений, а также испытания блоков аппаратуры и микросхем проводятся с превосходным качеством. Продукцию компании отличает высокая степень надежности.

Предприятие работает соответственно требованиям Государственного стандарта ISO 9001-2011, что распространяется на производство и разработку новейших интегральных микросхем, электромеханических фильтров, пьезоэлектрических приборов, металлокерамических корпусов для микросхем, микросборки многокристалльных модулей, радиоэлектронной аппаратуры и источников электропитания.

Состав компании

В состав "ПКК Миландр", российской компании, разрабатывающей и производящей микроэлектронную элементную базу и радиоэлектронную аппаратуру, входит "Миландр ЭК", получивший аттестацию ЦОС "Электронсерт". Это высококвалифицированный поставщик иностранной и отечественной компонентной базы электроники, куда включены и кооперационные поставки ЭКБ по соглашению сторон СНГ.

"Миландр ЭК" - обособленное подразделение, которое реализует продукцию ООО "ИТЦМ". Оснащено это предприятие целым рядом самых современных испытательных комплексов, в том числе и уникальных зарубежных. Аккредитация дает право проводить испытания микросхем как иностранного, так и отечественного производства. Здесь разрабатывается и производится большое количество разных интегральных схем с нормами до 40 нм и электронная аппаратура на их основе.

Центр микроэлектроники в Зеленограде

Достижения

Компания "ПКК Миландр" владеет уникальной научной и производственной базой. Здесь созданы мощные проектировочные центры, работает образовательный и испытательный центр и сборочное измерительное производство. Предприятие отличается от других тем, что обеспечивает создание конечного продукта с нуля, причем продукция эта весьма востребована на рынке. Более того, компания обязательно сопровождает все свои реализованные проекты.

За десять лет в компании осуществили более 225 опытных конструкторских работ для промышленности, 206 из них доведены до серийного выпуска. Основные потребители - российские предприятия приборостроения, радиотехнических систем, аппаратуры связи, систем телеметрии, бортовых вычислителей. Своих представителей компания имеет в Пензе, Екатеринбурге, Нижнем Новгороде, Воронеже, где также изготавливаются микроконтроллеры российского производства. Сотрудничество осуществляется с отделением нанотехнологий в Российской академии наук.

АО "НИИЭТ"

В 1961 году на заводе полупроводников в Воронеже было открыто конструкторское бюро, впоследствии выросшее с знаменитое предприятие самого современного электронного оборудования. Именно там и именно тогда начиналась история АО "НИИЭТ". Сначала предприятие выпускало диоды и транзисторы - полупроводниковые приборы на основе кремния и германия, которые разрабатывал московский научно-исследовательский институт "Пульсар". Но скоро все работы стали вестись самостоятельно.

Знаковым достижением стала разработка самой первой интегральной схемы в 60-е годы прошлого столетия. Внедрялись процессы планарной технологии, что помогло впоследствии разработать первые интегральные биполярные микросхемы. И сегодня огромной популярностью пользуются на рынке изделия именно этой фирмы, например - микроконтроллер 1886ве4у. В 1968 году были внедрены в производство созданные коллективом первые интегральные схемы ОЗУ емкостью 16 бит с использованием МОП-технологии, что послужило толчком к развитию отечественной микроэлектроники. Отсюда получили реализацию интегральные схемы целого поколения. Биполярные БИС из знаменитой серии 1804 (здесь основой служит инжекционная логика) и далекой 1887-й серии - микроконтроллер 1887ве4у, были созданы уже после 80-х годов XX века как результат долгого творческого пути.

Отечественный микроконтроллер

Современные направления

Научная и техническая деятельность предприятия направлена на разработку микроконтроллеров и микроЭВМ с начала семидесятых годов. Уже тогда шло довольно интенсивное развитие средств связи и вычислительной техники, САПР и разнообразных управляющих систем. Микросхемами местного производства оснащались отечественные ЭВМ - "Электроника-82", "Электроника-85", "Электроника-100". В 1986 году началось создание цифровых процессоров для обработки сигналов для специальной техники (DSP).

Не было ни одного года в истории АО "НИИЭТ", когда развитие его было бы приостановлено, всегда наблюдался рост и с достижением каждой новой высоты всегда начиналось стремление к следующей. В области разработки микроэлектроники в нашей стране с трудом нашлись бы равные специалистам данного предприятия. Они освоили разработанные на месте с нуля более ста пятидесяти типономиналов самых мощных транзисторов СВЧ, а также интегральных схем разнообразного предназначения.

Статья закончилась. Вопросы остались?
Подписаться
Я хочу получать
Правила публикации
Следят за новыми комментариями — 7
0
Роман. Продолжаю. Проходил курсы по аппаратуре двойного назначения в Италии США Канаде Являюсь экспертом по свч технике дтн Могу много пояснить и рассказать и мне нужна ваша помощь Вместе мы к 2035 еоду сделаем переворот в микропроцессорной технике Если есть вопросы - задавайте
Копировать ссылку
0
Всем привет. Я тут первый раз. Я по базовому образованию инженер-метролог-электронник. Имею кучу компетенций в области телекоммуникаций, связи, ИТ и др. Мне 50 лет. Образование; 1_ средне специальное _радиоаппаратостроение квалификация техник технолог РЭА, 2_ гос университет_метрология, стандартизация (унификация) и управление качеством продукции (услуг), 3_гос академия специалистов строительства и инвестиционной сферы по курсу промышленное и гражданское строительство, проходил курсы по аппарату
Копировать ссылку
Редактирование комментария возможно в течении пяти минут после его создания, либо до момента появления ответа на данный комментарий.