Оросын микроконтроллерууд: тойм, тайлбар. Орос дахь микроэлектроникийн аж ахуйн нэгжүүд

2024 Зохиолч: Howard Calhoun | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2023-12-17 10:35

Сүүлийн тавин жилийн хугацаанд янз бүрийн шалтгааны улмаас манай улс микроэлектроникийн салбарт гадаадын үйлдвэрлэгчдээс олон жилийн турш хоцорч ирсэн: Оросын микроконтроллерууд шинэ технологийн шаардлагыг хангахаа больсон. Сүүлийн үед энэ ялгаа бага зэрэг багассан ч ялгаа их хэвээр байна. Дотоодын хөгжүүлэгчид ихэвчлэн Оросын микроконтроллер биш, харин өөр өөр компаниудын үйлдвэрлэдэг x51 гэр бүлийн төхөөрөмжүүдийг илүүд үздэг. Жишээлбэл, Microchip бүтээгдэхүүнүүд, хэрэв бид зах зээл дээр удаан хугацаагаар байр сууриа олж авсан бүтээгдэхүүний талаар ярих юм бол. Мөн шинэ, гэхдээ бас нэлээд алдартай: Atmel-ийн AVR микроконтроллерууд. Энэ бүлэг одоогоор тэргүүлж байна. Зах зээл дээрх бусад бүх төхөөрөмжүүд хоцрогдсон байна. Гэсэн хэдий ч хэрэглэгчдийн тоо болон Оросын микроконтроллерууд аажмаар нэмэгдэж байна. Энэ нь намайг маш их баярлуулдаг.

ЗХУ-ын аж ахуйн нэгж

ЗСБНХУ задран унатал Орос улсад микроэлектроникийн тэргүүлэгч, нэгдсэн схем үйлдвэрлэдэг үйлдвэр нь Микрон үйлдвэр байв. Одоо энэ1967 онд байгуулагдсан Оросын компани нь RTI холдингийн нэг хэсэг бөгөөд AFK Sistema-гийн эзэмшилд байдаг. Анх энэ үйлдвэрт Оросын микроконтроллеруудыг Молекулын электроникийн судалгааны хүрээлэн (NIIME) үйлдвэрлэж байжээ.

PJSC Mikron өнөөдөр компаниудын нэгдэл юм. Албан ёсны вэбсайт дээрх мэдээллээс харахад Светлана-Полупроводники ХК, ВЗПП-Микрон зэрэг багтана. Тус компани нь БНХАУ-ын Тайваньд төлөөлөгчийн газартай бөгөөд Шэньжэнь хотод угсрах ажлыг гүйцэтгэдэг.

Зөвлөлтийн үед Ангстрем, Микрон (Зеленоград) үйлдвэрүүд нь ЗХУ-ын микро схемийн хэрэгцээг бараг бүрэн хангадаг байсан ч эдгээр бүтээгдэхүүн нь дэлхийн стандартад хүрч чадаагүй юм.

Чанарт хүрэх зам

Микроноос том бүтээгдэхүүнээр ажил хийдэг байсан ч нанотехнологи хол байсан. Гэсэн хэдий ч микрон PJSC нь масс түгээх аналог дижитал нэгдсэн хэлхээг боловсруулж, хэрэгжүүлэх чиглэлээр манай улсад анхдагч болсон юм. Түүхэнд ийм л болсон. Өнөөдөр тус үйлдвэр нийт электрон барааны экспортын далан гаруй хувийг үйлдвэрлэж байна.

Мэдээж одоо ажлын нөхцөл шал өөр болсон. Мөн далаад онд Зеленоград дахь Микрон үйлдвэр анхдагч болсон - микроконтроллер үйлдвэрлэх шинэ аргууд бий болсон. Жишээлбэл, микро схемийн бүтцийг "epiplanar" технологийг ашиглан боловсруулсан - хажуугийн тусгаарлагчийг диэлектрикээр хийсэн. Мөн манай улсын анхны технологийн процессыг төгс төгөлдөр болгосон -"изопланар" - исэл тусгаарлагч бүхий нэгдсэн хэлхээний үйлдвэрлэл. Ионы допинг хэрэглэж, дотоодын микроконтроллер үйлдвэрлэхэд плазм-химийн аргыг нэвтрүүлсэн. Тус үйлдвэр нь зөвхөн энгийн хэрэглэгчдэд төдийгүй цэрэг-аж үйлдвэрийн цогцолбор, сансар огторгуйд идэвхтэй ажиллаж байв.

Үйлдвэрлэлийн хөгжил

PJSC "Микрон" анхнаасаа энэ салбартаа тэргүүлэгч үйлдвэр байсан. Тус улсын анхны "цэвэр өрөө" энд бий болсон. Аж үйлдвэрийн хэмжээнд суперкомпьютерт зориулсан нэгдсэн хэлхээг үйлдвэрлэсэн. Агаарын довтолгооноос хамгаалах системд зориулсан 1802 цувралын (Оросын микроконтроллерууд - AVR аналогууд) өндөр хурдны бүх нийтийн багцыг боловсруулсан. Эдгээр бүтээгдэхүүн нь "Сугар", "Ангараг" сансрын хөтөлбөрүүдийг хангасан юм. 1984 онд тус үйлдвэр нь улсын хамгийн чухал захиалгыг гүйцэтгэсэн: Нэгдсэн компьютерийн системийг бүтээж, үйлдвэрлэлд нэвтрүүлсэн бөгөөд үүний төлөө NIIME-тэй хамтран тушаалаар шагнагджээ. 90-ээд онд үйлдвэрлэлийн шинэчлэлийн зэрэгцээ технологийн шинэ хөгжил үргэлжилсээр байв. Хамгийн сүүлийн үеийн BiCMOS технологийг боловсруулж, тэр үед үйлдвэр нь гадаад зах зээлд бие даан гарч эхэлсэн. Жишээлбэл, 90-ээд оны үед Samsung нэгдсэн хэлхээний чип худалдаж авч эхэлсэн.

1994 онд ОХУ-д микроэлектроникийн хоёр үйлдвэр болох Микрон, НИИМЭ нэгдсэн. Тэд өөрсдийгөө нэг компани гэж тодорхойлж эхлэв. 90-ээд оны дунд үе гэхэд дэлхийн стандартад илүү ойр бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэж эхэлсэн өөр нэг "цэвэр өрөө" бий болжээ. Загварын норм нь 0.8 микрон байсан зуун тавин миллиметр диаметртэй цахиур хавтан дээрх нэгдсэн хэлхээ.

Хэдэн жилийн дараа бүтээгдэхүүнүүд нь дэлхий даяар хүлээн зөвшөөрөгдөж, Bureau Veritas Quality International-аас олон улсын гэрчилгээ авсан нь ISO 9000 стандартын дагуу эдгээр чанарын удирдлагын тогтолцооны нийцлийн гэрчилгээ болсон. 1997 онд NIIME болон Micron нэгдсэн. Шинжлэх ухааны төв концернд, дараа нь OAO Sitronics Microelectronics-т оржээ. Гурван жилийн дараа Воронеж хотод ZAO VZPP-Mikron-ийн охин компани байгуулагдав.

Шинэ төслүүд

2006 оноос хойш үйлдвэрлэлийг их хэмжээгээр шинэчлэхэд чиглэсэн хөрөнгө оруулалтын төсөл хэрэгжиж байна. Бүрэн хаалттай циклийг зохион байгуулав - чиптэй хавтан Голчлон харилцаа холбооны салбарт - энэ салбарт зориулж SIM карт үйлдвэрлэх. Цаашилбал, үйлдвэр нь 180 нм-ийн топологийн түвшинг үйлдвэрлэх Франц-Италийн STMicroelectronics технологиос хүлээн авсан. Ухаалаг картын чип, тээврийн тасалбар, тэр дундаа Москвагийн метронд зориулсан чип үйлдвэрлэж эхэлжээ. Микрон үйлдвэр 2010 он хүртэл микроны ойролцоо стандартын дагуу ажиллаж байсныг тэмдэглэх нь зүйтэй. 2007 онд улсаас 180 нанометрийн чип үйлдвэрлэж эхлэхийн тулд тус үйлдвэрт гурван зуун сая гаруй рублийн хөрөнгө оруулалт хийжээ. Тоног төхөөрөмжийг дэлхийн өнцөг булан бүрээс худалдаж авсан.

2009 онд "Роснано" улсын компани энэ ажилд нэгдэж, 90-ийн хэлхээний цуваа үйлдвэрлэх тусгай үйлдвэрлэлийн талбайг байгуулжээ.дизайн нанометр. Санхүүжилт үргэлжилсээр - одоо 16.5 тэрбум рубльд хүрсэн. Зорилго нь шинэ бүтээгдэхүүн, технологийг 45 нм ба түүнээс бага түвшинд хүртэл хөгжүүлэх явдал юм.

Гэсэн хэдий ч 2012 онд шинэ бүтээгдэхүүнүүд (IC үхэр) 90 нм-ийн топологийн түвшинтэй байсан нь үйлдвэрлэлийн хүчин чадлыг нэмэгдүүлсэн - жилд 36,000 ширхэг хавтан. 2012 онд дотоодын универсал картын чипийг бүтээж, 2013 онд үйлдвэрлэж эхэлсэн. Үүний зэрэгцээ биометрийн паспортын чип үйлдвэрлэх ажлыг эхлүүлсэн. 2013 онд Руснано хувьцааныхаа хэсгийг зарж, концерн нь өөрчлөн байгуулагдаж, RTI OJSC-д харьяалагдах болсон.

Сүүлийн жилүүдийн амжилт

2014 оны эхээр "NIIME and Mikron" ХК нь 65 нанометрийн хэлхээ үүсгэх хамгийн сүүлийн үеийн технологийн хөгжлийг хүлээн авч, анхны хэвийн ажиллаж байгаа талстуудыг гаргаж авсан. Гэсэн хэдий ч масс үйлдвэрлэл хараахан болоогүй байна. Ажил үргэлжилж байна. 2014 онд Руснано компанийн эзэмшилд буцаж ирэв. 90 нм технологи ашиглан дотоодын хоёр цөмт микропроцессорын үйлдвэрлэл үргэлжилсэн. Тус компани нь тээврийн тасалбар (цахилгаан галт тэрэг, газрын тээвэр, метро), Гознак Холбооны улсын нэгдсэн аж ахуйн нэгжийн өөрийн гэсэн шошго (үслэг эдлэлийн тэмдэглэгээ), Лаосын биометрийн паспортын микроконтроллер (олон улсын анхны төсөл) нийлүүлэгч болжээ. 2016 онд үйлдвэр нь Мордовын "KS Bank" (NSPK "MIR") банкны картыг гаргасан.

Одоо тус үйлдвэр зургаагаас найман давхаргын нэгдсэн хэлхээ үйлдвэрлэж байна.металл FAB-200) загварын стандартын дагуу 65 нм хүртэл ба "хавтгай" ба "хоёр туйлт" технологийн чип (FAB-150), нэг буюу хоёр давхар металл, дизайны стандартууд нь 1.6 микроноос хэлбэлздэг. 2018 оны төлөвлөгөөнд энэ зорилгоор шинэ шугам барих замаар 45-28 нм нанотехнологийг хөгжүүлэхээр төлөвлөжээ. Төрөөс асар их хөрөнгө оруулалт шаардлагатай байсан - нэг тэрбум гаруй доллар. Энэ сэдвээр хараахан мэдээ алга.

ПКК Миландр

Тэр газар Зеленоград хотод 1993 онд энэ салбарын өөр нэг үйлдвэрлэл зохион байгуулагдсан. “ПКК Миландр” ХК нь Микрон үйлдвэрээс хамаагүй залуу аж ахуйн нэгж юм. Үйлдвэрлэлийг өөрчлөн зохион байгуулахад асар их хөрөнгө шаардагдахгүй. Тус компани микроэлектроникийг хөгжүүлэх, дараа нь үйлдвэрлэх төслүүдийг нэн даруй хэрэгжүүлж эхэлсэн: процессор, хянагч, дамжуулагчийн хэлхээ, санах ой, хүчдэлийн хувиргагч, түүнчлэн бүх нийтийн шинж чанартай электрон модулиуд, арилжааны болон үйлдвэрлэлийн төхөөрөмж, микроэлектроник бүтээгдэхүүн, мэдээллийн системд зориулсан програм хангамж.

Энэ компани нь Орост анх удаа ARM микропроцессорын цөмд лиценз авч, хөгжүүлж буй микроконтроллеруудад ашигласан. Эхэндээ 28 нм хүртэлх загварын стандартын дагуу нэгдсэн хэлхээг энд үйлдвэрлэж, микро схем, түүний дотор импортыг туршиж, өндөр нарийвчлалтай хэмжиж, туршиж, тоног төхөөрөмжийн блок, электрон модулийг үйлдвэрлэж байв. Үүнээс гадна цахилгаан тоолуур, тусгай зориулалтын тоног төхөөрөмжийн электрон эд анги, түүнчлэниргэний (энэ нь програм хангамжид хамаарна). Нийтдээ дөрвөн зуу гаруй нэр төрлийн бүтээгдэхүүн өнөөдөр нэрлэсэн байна. Эдгээр нь 32, 16, 8 битийн микропроцессор ба микроконтроллер, ROM болон RAM (санах ойн чип), түүнчлэн радио давтамж, интерфэйс, төрөлжсөн.

Компанийн мэдээлэл

Компани нь долоон зуу гаруй метр квадрат үйлдвэр, оффисын талбайг эзэмшдэг бөгөөд нэгдсэн хэлхээний дизайн, туршилтад зориулсан техник хангамжийн програмчлалын хамгийн дэвшилтэт хэрэгслүүдтэй. Аж ахуйн нэгжийн мэргэжилтнүүд өндөр мэргэшсэн тул үйлдвэрлэлийн бүрэн хаалттай мөчлөг, хамгийн нарийвчлалтай хэмжилтийг хангаж, тоног төхөөрөмжийн блок, микро схемийн туршилтыг маш сайн чанартай гүйцэтгэдэг. Тус компанийн бүтээгдэхүүнүүд найдвартай байдлын өндөр түвшинд ялгагдана.

Компани нь хамгийн сүүлийн үеийн нэгдсэн схем, цахилгаан механик шүүлтүүр, пьезоэлектрик төхөөрөмж, микро схемд зориулсан керамик-металл багц үйлдвэрлэх, хөгжүүлэх, олон төрлийн хэлхээний бичил угсралтыг багтаасан ISO 9001-2011 Улсын стандартын шаардлагын дагуу үйл ажиллагаагаа явуулж байна. -болор модулиуд, электрон төхөөрөмж, тэжээлийн хангамж.

Компанийн бүтэц

ПКК Миландр нь микроэлектроник элементийн суурь ба радио электрон тоног төхөөрөмжийг хөгжүүлж, үйлдвэрлэдэг Оросын компанид Electronsert CSO-оос гэрчилгээ авсан Milandr EK багтдаг. Энэ нь гадаадын болонТУХН-ийн талуудын хэлэлцээрийн дагуу электрон эд ангиудын хамтын нийлүүлэлтийг багтаасан электроникийн дотоодын эд ангиудын суурь.

"Milandr EK" нь ITCM ХХК-ийн бүтээгдэхүүнийг борлуулдаг тусдаа салбар юм. Энэхүү аж ахуйн нэгж нь хамгийн орчин үеийн олон тооны туршилтын төхөөрөмж, түүний дотор гадаадын өвөрмөц төхөөрөмжөөр тоноглогдсон. Магадлан итгэмжлэл нь гадаадын болон дотоодын үйлдвэрлэлийн микро схемийг турших эрхийг олгодог. 40 нм хүртэлх стандарт бүхий олон тооны өөр өөр интеграл хэлхээ, тэдгээрт суурилсан электрон төхөөрөмжийг энд боловсруулж үйлдвэрлэдэг.

Амжилт

ПКК Миландр нь шинжлэх ухаан, үйлдвэрлэлийн өвөрмөц баазыг эзэмшдэг. Энд хүчирхэг дизайны төвүүд бий болж, сургалт, туршилтын төв, угсрах хэмжих үйлдвэрүүд ажиллаж байна. Тус аж ахуйн нэгж нь эцсийн бүтээгдэхүүнийг эхнээс нь бий болгодог гэдгээрээ бусдаас ялгаатай бөгөөд энэ бүтээгдэхүүн нь зах зээлд эрэлт ихтэй байдаг. Түүнчлэн, компани нь бүх дууссан төслүүдээ үргэлж дагалддаг.

Арван жилийн хугацаанд тус компани салбартаа 225 гаруй туршилтын зураг төслийн ажил хийснээс 206-г нь цуврал үйлдвэрлэлд нэвтрүүлсэн байна. Гол хэрэглэгчид нь Оросын багаж хэрэгсэл, радио инженерийн систем, холбооны хэрэгсэл, телеметрийн систем, самбар дээрх компьютер үйлдвэрлэдэг аж ахуйн нэгжүүд юм. Тус компани нь Пенза, Екатеринбург, Нижний Новгород, Воронеж зэрэг хотуудад төлөөлөгчидтэй бөгөөд Орост үйлдвэрлэсэн микроконтроллер үйлдвэрлэдэг. Хамтын ажиллагааОросын Шинжлэх Ухааны Академийн Нанотехнологийн тэнхимтэй хамтран хийсэн.

ХК "NIIET"

1961 онд Воронеж дахь хагас дамжуулагчийн үйлдвэрт дизайны товчоо нээгдэж, хожим нь хамгийн орчин үеийн электрон төхөөрөмж үйлдвэрлэдэг алдартай үйлдвэр болжээ. Тэнд байсан бөгөөд тэр үед "NIIET" ХК-ийн түүх эхэлсэн. Эхлээд тус компани диод, транзистор - Москвагийн "Пульсар" судалгааны хүрээлэнгийн бүтээсэн цахиур, германий үндсэн дээр хагас дамжуулагч төхөөрөмж үйлдвэрлэдэг байв. Гэвч удалгүй бүх ажил бие даан хийгдэж эхэлсэн.

Өнгөрсөн зууны 60-аад оны анхны нэгдсэн хэлхээг бүтээсэн нь хамгийн чухал ололт юм. Хавтгай технологийн процессуудыг нэвтрүүлсэн бөгөөд энэ нь дараа нь анхны хоёр туйлт интеграл хэлхээг хөгжүүлэхэд тусалсан. Өнөөдөр энэ компанийн бүтээгдэхүүнүүд зах зээл дээр маш их алдартай, жишээлбэл, 1886we4u микроконтроллер. 1968 онд тус багийн бүтээсэн MOS технологийг ашиглан 16 битийн багтаамжтай анхны RAM нэгдсэн хэлхээг үйлдвэрлэлд нэвтрүүлсэн нь дотоодын микроэлектроникийг хөгжүүлэхэд түлхэц болсон юм. Эндээс бүхэл бүтэн үеийн интеграл схемүүд хэрэгжсэн. Алдарт 1804 оны цувралын хоёр туйлт LSI (энд тарилгын логик нь үндэс суурь болдог) ба 1887 оны алс холын цуврал болох 1887ve4u микроконтроллер нь урт удаан хугацааны бүтээлч замын үр дүнд XX зууны 80-аад оны дараа бүтээгдсэн.

Орчин үеийн чиг хандлага

Аж ахуйн нэгжийн шинжлэх ухаан техникийн үйл ажиллагаа чиглэгдэж байнадалаад оны эхэн үеэс микроконтроллер ба микрокомпьютерийн хөгжил. Тухайн үед харилцаа холбоо, компьютерийн технологи, CAD болон янз бүрийн хяналтын системүүд нэлээд эрчимтэй хөгжиж байв. Дотооддоо үйлдвэрлэсэн микро схемүүд нь "Электроникс-82", "Электроникс-85", "Электроникс-100" гэсэн дотоодын компьютерээр тоноглогдсон. 1986 онд тусгай төхөөрөмжид (DSP) зориулсан дохио боловсруулах дижитал процессор бүтээж эхэлсэн.

“НИЭТ” ХК-ийн түүхэнд хөгжил нь зогсонги байдалд орж, өсөлт хөгжилт үргэлж ажиглагдаж, шинэ өндөрлөгт хүрэх бүрт дараагийнхыг хүсэн тэмүүлж эхэлдэг нэг ч жил байгаагүй. Манай улсад микроэлектроникийн хөгжлийн салбарт энэ аж ахуйн нэгжийн ижил төстэй мэргэжилтнүүдийг олоход хэцүү байх болно. Тэд эхнээс нь орон нутагт бүтээгдсэн зуун тавин төрлийн хамгийн хүчирхэг богино долгионы транзистор, мөн төрөл бүрийн зориулалттай нэгдсэн хэлхээг эзэмшсэн.