Hoe we alles verloren
Importsubstitutie is een belangrijke trend van de afgelopen tijd en het ziet ernaar uit dat dit de komende jaren, zo niet decennia, zo zal blijven. Dit is vooral van cruciaal belang voor de defensie-industrie en vooral voor micro-elektronica.
Volgens de meest conservatieve schattingen is de achterstand van Rusland op de belangrijkste marktspelers uit de Verenigde Staten en Zuid-Korea minstens 25 jaar. Voor veel functies, zelfs in de defensie-industrie, waren we genoodzaakt om buitenlandse componenten van de tweederangs industriestandaard aan te schaffen, die met name werken in het temperatuurbereik van min 40 graden tot plus 85 graden. Apparatuur op militair niveau, die zowel een hogere stralingsweerstand als een veel groter temperatuurbereik heeft, werd aan ons verkocht, als dat zo was, dan met grote reserveringen. Niettemin kochten alleen defensiebedrijven van de Russische Federatie in 2011 niet de modernste elektronische componenten in het buitenland voor een indrukwekkende 10 miljard roebel. De bekende Glonass-M bestaat voor 75-80% uit buitenlandse componenten. Het bleek dat de wortels van deze trieste trend in de Sovjet-Unie lagen.
In de jaren '60 en '70 was de USSR, zo niet een wereldleider, dan een van de drie belangrijkste fabrikanten van elektronische componenten voor zowel de defensiesector als de civiele consumptie. Tegelijkertijd waren de totale kosten van de componenten veel lager dan de wereldwijde. De Electronpribor-vereniging produceerde bijvoorbeeld in het begin van de jaren 70 krachtige transistors van wereldklasse tegen een prijs van slechts $ 1, terwijl dergelijke apparatuur in het Westen veel duurder was. In veel opzichten werd dit bereikt door de volledige zelfvoorziening van binnenlandse fabrikanten: als buitenlandse componenten werden gekocht, werden deze snel en efficiënt vervangen door Sovjet-tegenhangers.
Een illustratief voorbeeld is de "Micro"-radio-ontvanger die in de jaren 60 door ingenieurs van Zelenograd werd ontwikkeld en die op dat moment geen analogen ter wereld had op het gebied van miniaturisatie. "Micro" is een goed export- en imagoproduct geworden - Nikita Chroesjtsjov gaf het vaak aan de eerste personen uit het buitenland. En single-crystal 16-bits microcomputers van het Leningrad Scientific and Technological Bureau waren ook de enige in hun soort: in de Verenigde Staten waren toen net de overeenkomstige concurrenten in opkomst. De halfgeleiderindustrie stond onder toezicht van en werd gesponsord door vele afdelingen: het Ministerie van Defensie-industrie, het Ministerie van Communicatie-industrie, het Ministerie van Elektronica-industrie en anderen. Wetenschappelijk en industrieel personeel werd opgeleid in het land. Alleen al in 1976 werkten onder auspiciën van de Zelenograd Scientific and Production Association "Scientific Center" meer dan 80 duizend mensen in 39 ondernemingen. Wat is de reden voor de huidige deplorabele toestand van onze elektronica-industrie? Ten eerste werd tot 95% van alle producten van alle Sovjet-elektronica van het hoogste niveau door het leger samen met de ruimtesector geconsumeerd. Deze obsessie met defensieorders en het de facto monopolie van het Ministerie van Defensie heeft een wrede grap uitgehaald met de industrie.
Rond het begin van de jaren 80 ontstond een half-waanzinnig idee over het gedachteloos kopiëren van buitenlandse componenten voor radio-elektronica. Dit werd veroorzaakt door het ongeloof van zowel politici als het leger in het potentieel van Sovjetwetenschappers, in hun vermogen om iets nieuws te creëren. Het leger was bang dat als we nu niet kopiëren, het geen feit is dat we morgen iets zullen hebben, althans analoog aan het westerse. En dit heeft direct invloed op de gevechtseffectiviteit. Dus, door de methode van "reverse engineering", werd initiatief in de ontwikkeling van hun eigen ideeën in gespecialiseerde onderzoeksinstituten en NGO's onderdrukt. Tegelijkertijd probeerde het ministerie van Electronprom in de jaren 80 verwoed om de verloren tijd in te halen en de binnenlandse civiele markt te verzadigen met hightechproducten: computers, video- en audiorecorders. Deze, ongetwijfeld de juiste beslissing, zou het mogelijk maken om eindelijk afstand te nemen van het dictaat van het Ministerie van Defensie en middelen te verkrijgen voor de verdere ontwikkeling van de industrie. Maar de productiecapaciteit was helemaal niet genoeg, hoewel ze aanvankelijk zorgden voor een groei van de productie in 1985-1987 in de buurt van 25% per jaar. Dit kwam tegen een hoge prijs - door een massa specialisten af te leiden van innovatieve ontwikkelingen van de elementbasis, wat de verdere ontwikkeling van micro-elektronica in het land sterk vertraagde.
Na de ineenstorting van de Sovjet-Unie werd de situatie verergerd door de onverschilligheid van de leiders van het land voor de problemen van de binnenlandse micro-elektronica, evenals de daadwerkelijke opening van de grenzen voor concurrerende buitenlandse technologie. Het was mogelijk om de vernietigde pas in de jaren 2000 te verzamelen, toen de profielholdings "Radioelectronic Technologies" en "Ruselectronics" werden gecreëerd. Ze verenigden onder elkaar vele halfwaardetijdbedrijven die eerder elektronische componenten voor de Sovjet-Unie produceerden. Ze trappen echter op de oude hark - tot 75% van alle bestellingen komt van overheidsinstanties en het leger. Burgers geven de voorkeur aan goedkopere buitenlandse technologie, ook al is deze wat inferieur aan consumentenkwaliteiten. Er is een moeilijke situatie ontstaan met de invoervervanging van elektronische componenten van binnenlandse wapens na de invoering van westerse sancties. Het bleek dat veel wapens gewoon niet waren ontworpen voor grotere en energieverslindende Russische microschakelingen - de ontwerpdocumentatie moest worden herzien. En natuurlijk hebben binnenlandse hightechcomponenten de totale kosten van wapens aanzienlijk verhoogd. Toch is een enkele montage veel duurder dan een transportband.
Er is hoop voor de Mikron-bedrijvengroep in Zelenograd, die privé is en wordt gecontroleerd door AFK Sistema. In Mikron waren de eersten in Rusland in staat om de productie van microschakelingen met een topologie van 180 nm (gekocht bij STM) onder de knie te krijgen, die later met 90 nm te maken hadden, en zes jaar geleden onafhankelijk een technologie ontwikkelden voor een topologie van 65 nanometer. Tot nu toe de enige serie in het GOS. Tegelijkertijd wordt er in het Westen al hard gewerkt aan de topologie van 5-7 nm. Paradoxaal genoeg was er in Rusland geen voldoende brede markt voor dergelijke huishoudelijke apparatuur - bijna iedereen koopt liever buitenlandse tegenhangers van fabrikanten die ze al meer dan twaalf jaar kennen. Om deze reden kunnen Russische ontwikkelaars geen lage prijzen bieden - productievolumes laten geen grote oplage toe. En de materiële toestand geeft geen kunstmatige dumping. Een levendig voorbeeld met de Russische computer "Elbrus-401", die draait op de Russische 4-core microprocessor "Elbrus-4K" met een klokfrequentie van 800 MHz en een piekprestatie van 50 Gflops, die … 229 duizend roebel kostte 2015! Vergelijk dit nu met een Intel Core i5-2500K-processor met een prestatie van 118 Gflops en een kostprijs van 25 duizend roebel in hetzelfde jaar.
"Era" komt tussenbeide
Het bekende militaire innovatie-technopark "Era" zal in de nabije toekomst een poging doen om de kloof, die elk jaar steeds kritischer wordt, op zijn minst gedeeltelijk te dichten. Het Centrum voor Technologische Competenties wordt opgericht, met als taak de ontwikkeling van elektronische componenten voor militair en dual-use. Nail Khabibulin, plaatsvervangend hoofd van de Technopolis voor Innovatieve Ontwikkeling, beweert dat tegen 2026, als resultaat van het werk van het Centrum, technologieën voor de productie van microprocessors met een topologie tot 28 nm in Rusland zullen verschijnen. Vergelijk dit met het Westerse niveau van micro-elektronica op dit moment, en u zult begrijpen dat het werk van het Centrum alleen de bestaande status-quo zal behouden, waarin we altijd een inhaalslag maken.
Onder de innovaties van het Competence Center wordt de zogenaamde verticalisering onderscheiden, die bedrijven verenigt die zich bezighouden met de ontwikkeling van een elementaire micro-elektronische basis, makers van algoritmen en een divisie van de Era-technopolis. Eigenlijk lijkt dit erg op de Sovjet-modellen van gezamenlijk ontwerp van geïntegreerde schakelingen, die in de jaren 80 door het ministerie van Elektronische Industrie werden voorgesteld. Vervolgens werd de schematische fase van het maken van een geïntegreerd circuit uitgevoerd door de klant (in de moderne tijd, de technopolis "Era"), en de ontwikkelingsfase van de topologie en het ontwerp was al toegewezen aan de ondernemingen van het ministerie. Dit werd trouwens later overgenomen door veel particuliere bedrijven in het Westen, wat zorgde voor baanbrekende groeipercentages in de elektrotechniek.
Verder legt Khabibulin uit dat alle projectdeelnemers zullen profiteren van de implementatie van een onafhankelijk overdrachtskanaal voor buitenlandse technologieën om de meest doorbraak te selecteren op het gebied van toepassing voor binnenlandse wapensystemen. Deze versluierde formulering verbergt een heel eenvoudig idee - we lopen zo ver achter dat we speciale centra moeten samenstellen voor de mythische overdracht van technologie in de micro-elektronica. Hoe gaan ze het doen? Geen van de leidende machten zal ons rechtstreeks uitrusting van de militaire klasse verkopen, zelfs China niet. Materialen zullen niet worden gepubliceerd in open bronnen van de pers over de modernste technologieën van micro-elektronica van defensiebelang. En de rest van de informatie is al beschikbaar voor bijna iedereen met een abonnement en internet. Technopolis "Era" gaf deze methode zelfs een naam - reverse engineering voor het oplossen van gespecialiseerde problemen. Zeer vergelijkbaar met de "reverse engineering" die de micro-elektronica van de USSR in de jaren 80 daadwerkelijk begroef. Toen kwam het initiatief ook van het leger en de ambtenaren.
In deze situatie is het moeilijk te zeggen wat er moet gebeuren. Historische ervaring suggereert echter wat niet moet worden gedaan om mondiale problemen te voorkomen. Een simpele "creatieve heroverweging" van de westerse ervaring, ten eerste, zal ons nooit een voorsprong geven in de race, maar zal ons alleen in staat stellen de kloof te dichten, en ten tweede zal het een hele generatie ingenieurs en wetenschappers opleiden die niet in staat zijn niets anders doen dan kopiëren. Ondertussen kan een mogelijke uitweg uit de ontstane moeilijke situatie een beroep zijn op de fundamentele wetenschap, die in ons land altijd op haar best is geweest. Toch is het in dit vlak dat de modernste ontwikkelingen liggen, die nog niet verder zijn gegaan dan de laboratoria en waarvan de geheimhoudingszegels nog niet zijn verwijderd. Dit zijn projecten om silicium te vervangen door bijvoorbeeld grafeen, siliceen en fosfor. Natuurlijk zal het stimuleren van werk in deze gebieden er niet zo pompeus uitzien als de organisatie van het Era Technopark, maar het geeft ons in ieder geval een kans om "generaties over te stappen" in de wereldwijde micro-elektronica-industrie.
