Krievu mikrokontrolleri: apskats, apraksts. Mikroelektronikas uzņēmumi Krievijā

2024 Autors: Howard Calhoun | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-17 10:35

Pēdējo piecdesmit gadu laikā dažādu iemeslu dēļ mūsu valsts daudzus gadus ir atpalikusi no ārvalstu ražotājiem mikroelektronikas jomā: Krievijas mikrokontrolleri vairs neatbilst jauno tehnoloģiju prasībām. Pēdējā laikā šī atšķirība ir nedaudz samazinājusies, taču tā joprojām ir liela. Vietējie izstrādātāji pārsvarā dod priekšroku nevis Krievijas mikrokontrolleriem, bet ierīcēm no x51 saimes, kuras ražo dažādi uzņēmumi. Piemēram, Microchip produkti, ja runājam par tiem, kas jau sen ir nostiprinājušies tirgū. Ir arī jauni, bet arī diezgan populāri: AVR mikrokontrolleri no Atmel. Šī grupa šobrīd ir līdere. Visas pārējās tirgū esošās ierīces atpaliek. Tomēr patērētāju un Krievijas mikrokontrolleru skaits pakāpeniski palielinās. Un tas mani ļoti iepriecina.

PSRS uzņēmums

Līdz PSRS sabrukumam vadošais mikroelektronikas uzņēmums Krievijā, kas ražoja integrālās shēmas, bija Mikronas rūpnīca. Tagad šis1967. gadā dibinātais Krievijas uzņēmums ietilpst RTI holdingā un pieder AFK Sistema. Sākotnēji Krievijas mikrokontrollerus šajā uzņēmumā ražoja Molekulārās elektronikas pētniecības institūts (NIIME).

PJSC Mikron šodien ir uzņēmumu grupa. Spriežot pēc informācijas oficiālajā mājaslapā, tas ietver arī AS Svetlana-Poluprovodniki, VZPP-Mikron. Uzņēmumam ir pārstāvniecības Taivānā, Ķīnā, un montāža tiek veikta Šenžeņā.

Padomju laikos Angstrem un Mikron rūpnīcas (Zelenograda) gandrīz pilnībā apmierināja pieprasījumu pēc PSRS mikroshēmām, lai gan šie produkti nesasniedza pasaules standartus.

Ceļš uz kvalitāti

Darbs tika veikts ar produktiem, kas lielāki par mikronu, nanotehnoloģija vēl bija tālu. Neskatoties uz to, tieši PJSC Mikron kļuva par pionieri mūsu valstī analogo digitālo integrālo shēmu izstrādē un ieviešanā masu izplatīšanai. Tā tas notika vēsturiski. Mūsdienās rūpnīca ražo vairāk nekā septiņdesmit procentus no kopējā elektronikas eksporta.

Protams, tagad darba apstākļi ir pavisam citi. Un septiņdesmitajos gados Mikron rūpnīca Zelenogradā kļuva par pionieri - tika izveidotas jaunas metodes mikrokontrolleru ražošanai. Piemēram, mikroshēmas struktūra tika izstrādāta, izmantojot "epiplanāro" tehnoloģiju - sānu izolāciju ar dielektrisku. Arī pirmais tehnoloģiskais process mūsu valstī tika pilnveidots -"izoplanārs" - integrālās shēmas ar oksīda izolāciju ražošana. Tika izmantots jonu dopings, ieviestas plazmas ķīmiskās metodes sadzīves mikrokontrolleru izgatavošanai. Rūpnīca aktīvi strādāja ne tikai plaša patēriņa, bet arī militāri rūpnieciskā kompleksa un kosmosa labā.

Ražošanas attīstība

PJSC "Mikron" jau no paša sākuma bija vadošā rūpnīca šajā nozarē. Šeit tika izveidotas pirmās valsts "tīrās telpas". Superdatoriem rūpnieciskā mērogā tika ražotas integrālās shēmas. Tika izstrādāts ātrgaitas universālais 1802 sērijas komplekts (krievu mikrokontrolleri - AVR analogi) pretgaisa aizsardzības sistēmām. Tieši šie produkti nodrošināja kosmosa programmas "Venēra" un "Marss". 1984. gadā rūpnīca pabeidza valsts svarīgāko pasūtījumu: izveidoja un nodeva ražošanā Vienoto datorsistēmu, par ko tai tika piešķirts pasūtījums kopā ar NIIME. Deviņdesmitajos gados turpinājās jaunu tehnoloģiju attīstība, kā arī ražošanas modernizācija. Tika izstrādāta jaunākā BiCMOS tehnoloģija, un tajā pašā laikā rūpnīca sāka patstāvīgi ienākt ārvalstu tirgos. Piemēram, jau deviņdesmitajos gados Samsung sāka iegādāties integrālās shēmas mikroshēmas.

1994. gadā tika apvienoti divi mikroelektronikas uzņēmumi Krievijā – Mikron un NIIME. Viņi sāka pozicionēt sevi kā vienu uzņēmumu. Līdz 90. gadu vidum tika izveidota vēl viena "tīrā telpa", kurā tika uzsākta pasaules standartiem daudz tuvāku produktu ražošana:integrēta shēma uz silīcija plāksnēm simt piecdesmit milimetru diametrā, kur projektēšanas normas bija 0,8 mikroni.

Dažus gadus vēlāk produkti saņēma pasaules atzinību un starptautisku sertifikātu no Bureau Veritas Quality International, kas kalpoja kā sertifikāts par šo kvalitātes vadības sistēmu atbilstību ISO 9000. 1997. gadā NIIME un Micron apvienojās koncernā Zinātniskais centrs, vēlāk OAO Sitronics Microelectronics. Trīs gadus vēlāk Voroņežā tika izveidots ZAO VZPP-Mikron meitas uzņēmums.

Jauni projekti

Kopš 2006. gada tiek īstenots investīciju projekts, kura mērķis ir vērienīga ražošanas modernizācija. Tika organizēts pilns slēgts cikls - plāksne ar čipiem. Galvenokārt telekomunikāciju jomā - SIM karšu ražošana šai nozarei. Turklāt rūpnīca saņēma no Francijas un Itālijas STMicroelectronics tehnoloģijas 180 nm topoloģiskā līmeņa ražošanai. Sākta čipu ražošana viedkartēm, transporta biļetēm, tai skaitā Maskavas metro. Jāpiebilst, ka līdz 2010. gadam Mikron rūpnīca strādāja pēc gandrīz mikronu standartiem. 2007. gadā valsts uzņēmumā ieguldīja vairāk nekā trīssimt miljonus rubļu, lai sāktu 180 nanometru mikroshēmu ražošanu. Aprīkojums tika iegādāts no visas pasaules.

2009. gadā darbam pievienojās valsts uzņēmums "Rosnano", tika izveidota speciāla ražotne ķēžu sērijveida ražošanai ar 90dizaina nanometri. Finansējums turpinājās - tagad tas sasniedzis 16,5 miljardus rubļu. Mērķis ir jaunu produktu izstrāde un tehnoloģiju attīstība līdz 45 nm un pat mazākam līmenim.

Tomēr 2012. gadā jaunajiem produktiem (IC dies) topoloģiskais līmenis bija 90 nm, kas arī palielināja ražošanas jaudu - 36 000 vafeļu gadā. 2012. gadā tika izstrādāta pašmāju universālā karšu mikroshēma, un 2013. gadā sākās tā ražošana. Tajā pašā laikā tika uzsākta mikroshēmu ražošana biometriskajai pasei. Un 2013. gadā Rusnano pārdeva sev piederošo akciju daļu, koncerns tika reorganizēts un kļuva pakļauts AS RTI.

Pēdējo gadu sasniegumi

Līdz 2014.gada sākumam AS "NIIME un Mikron" saņēma jaunākās tehnoloģijas izstrādi 65 nanometru ķēžu izveidei, tika iegūti pirmie normāli strādājošie kristāli. Tomēr masveida ražošana joprojām nenotika. Darbs turpinās. 2014. gadā Rusnano atgriezās uzņēmuma īpašumā. Turpinājās vietējo divkodolu mikroprocesoru ražošana, izmantojot 90 nm tehnoloģiju. Uzņēmums kļuva par transporta biļešu piegādātāju (elektriskie vilcieni, sauszemes transports, metro), sava dizaina etiķetes Goznakas federālajam valsts vienotajam uzņēmumam (kažokādu izstrādājumu marķēšana), Laosas biometrisko pasu mikrokontrolleru piegādātāju (pirmais starptautiskais projekts). 2016. gadā rūpnīca izsniedza Mordovijas "KS Bank" (NSPK "MIR") bankas kartes.

Tagad rūpnīca ražo sešu līdz astoņu slāņu integrālās shēmasmetāla FAB-200) atbilstoši projektēšanas standartiem līdz 65 nm un "plaknes" un "bipolāru" tehnoloģiju mikroshēmām (FAB-150), kur viens vai divi metāla slāņi, un dizaina standarti svārstās no 1,6 mikroniem. 2018. gada plānos bija 45-28 nm nanotehnoloģiju izstrāde ar jaunu līniju izbūvi šim nolūkam. No valsts bija nepieciešamas milzīgas investīcijas – vairāk nekā pusotrs miljards dolāru. Par šo tēmu vēl nav ziņu.

PKK Milandr

Turpat, Zeļenogradā, 1993. gadā tika organizēta vēl viena šīs nozares ražošana. PKK Milandr AS ir daudz jaunāks uzņēmums nekā Mikron rūpnīca. Tas neprasīja milzīgus līdzekļus ražošanas reorganizācijai. Uzņēmums nekavējoties sāka realizēt projektus mikroelektronikas izstrādei un turpmākai ražošanai: procesori, kontrolleri, raiduztvērēju shēmas, atmiņa, sprieguma pārveidotāji, kā arī universālo īpašību elektroniskie moduļi, komerciālās un rūpnieciskās ierīces, programmatūra mikroelektronikas izstrādājumiem un informācijas sistēmas.

Šis uzņēmums bija pirmais Krievijā, kas ieguva ARM mikroprocesora kodola licenci un izmantoja to izstrādes stadijā esošajos mikrokontrolleros. Sākotnēji šeit tika ražotas integrālās shēmas pēc projektēšanas standartiem līdz 28 nm, tika pārbaudītas mikroshēmas, tajā skaitā importētās, ļoti precīzi mērītas un pārbaudītas, ražoti iekārtu bloki un elektroniskie moduļi. Papildus elektrības skaitītāji, elektroniskās sastāvdaļas speciālām iekārtām, kā arīcivilais (tas attiecas uz programmatūru). Kopumā šodien nomenklatūras līnijā ir vairāk nekā četri simti dažādu produktu veidu. Tie ir 32, 16, 8 bitu mikroprocesori un mikrokontrolleri, ROM un RAM (atmiņas mikroshēmas), kā arī radiofrekvences, interfeiss, specializēts.

Uzņēmuma informācija

Uzņēmumam pieder vairāk nekā septiņsimt kvadrātmetru rūpniecisko un biroja telpu un vismodernākie aparatūras programmēšanas rīki integrālo shēmu projektēšanai un testēšanai. Uzņēmuma speciālisti ir augsti kvalificēti, līdz ar to tiek nodrošināts pilns slēgts ražošanas cikls un visprecīzākie mērījumi, kā arī izcilā kvalitātē tiek veiktas iekārtu bloku un mikroshēmu pārbaudes. Uzņēmuma produkti izceļas ar augstu uzticamības pakāpi.

Uzņēmums darbojas saskaņā ar valsts standarta ISO 9001-2011 prasībām, kas aptver jaunāko integrālo shēmu, elektromehānisko filtru, pjezoelektrisko ierīču, keramikas-metāla pakešu mikroshēmu ražošanu un izstrādi, multiku mikromontāžas -kristāla moduļi, elektroniskās iekārtas un barošanas avoti.

Uzņēmuma sastāvs

PKK Milandr, Krievijas uzņēmums, kas izstrādā un ražo mikroelektronisko elementu bāzes un radioelektroniskās iekārtas, ietver Milandr EK, kas ir saņēmis sertifikātu no Electronsert CSO. Tas ir augsti kvalificēts ārvalstu unsadzīves elektronikas komponentu bāze, kas ietver elektronisko komponentu kooperatīvas piegādes saskaņā ar NVS pušu vienošanos.

"Milandr EK" ir atsevišķa apakšvienība, kas pārdod ITCM LLC produkciju. Šis uzņēmums ir aprīkots ar vairākām modernākajām testēšanas iekārtām, tostarp unikālām ārvalstu. Akreditācija dod tiesības pārbaudīt gan ārvalstu, gan vietējā ražojuma mikroshēmas. Šeit tiek izstrādāts un ražots liels skaits dažādu integrālo shēmu ar standartiem līdz 40 nm un uz tām balstītas elektroniskās iekārtas.

Sasniegumi

PKK Milandr pieder unikāla zinātniskā un rūpnieciskā bāze. Šeit izveidoti jaudīgi projektēšanas centri, darbojas izglītības un testēšanas centrs un montāžas mērīšanas produkcija. Uzņēmums no citiem atšķiras ar to, ka nodrošina galaprodukta izveidi no nulles, un šis produkts tirgū ir ļoti pieprasīts. Turklāt uzņēmums vienmēr pavada visus savus pabeigtos projektus.

Desmit gadu laikā uzņēmums ir veicis vairāk nekā 225 nozares eksperimentālos projektēšanas darbus, no tiem 206 ir nonākuši sērijveida ražošanā. Galvenie patērētāji ir Krievijas instrumentu ražošanas uzņēmumi, radioinženierijas, sakaru iekārtas, telemetrijas sistēmas, borta datori. Uzņēmumam ir savi pārstāvji Penzā, Jekaterinburgā, Ņižņijnovgorodā, Voroņežā, kur tiek ražoti arī Krievijā ražoti mikrokontrolleri. Sadarbībaveikta ar Krievijas Zinātņu akadēmijas Nanotehnoloģiju katedru.

JSC "NIET"

1961. gadā Voroņežas pusvadītāju rūpnīcā tika atvērts projektēšanas birojs, kas vēlāk izauga par slavenu modernāko elektronisko iekārtu uzņēmumu. Tieši tur un tieši tad arī sākās a/s "NIIET" vēsture. Sākumā uzņēmums ražoja diodes un tranzistorus - pusvadītāju ierīces uz silīcija un germānija bāzes, kuras izstrādāja Maskavas pētniecības institūts "Pulsar". Taču drīz visus darbus sāka veikt patstāvīgi.

Nozīmīgs sasniegums bija pašas pirmās integrālās shēmas izstrāde pagājušā gadsimta 60. gados. Tika ieviesti plakanās tehnoloģijas procesi, kas vēlāk palīdzēja izstrādāt pirmās bipolārās integrālās shēmas. Un šodien šī konkrētā uzņēmuma produkti ir ļoti populāri tirgū, piemēram, mikrokontrolleris 1886we4u. 1968. gadā ražošanā tika ieviestas pirmās komandas radītās RAM integrālās shēmas ar 16 bitu ietilpību, izmantojot MOS tehnoloģiju, kas kalpoja kā stimuls vietējās mikroelektronikas attīstībai. No šejienes tika realizētas veselas paaudzes integrālās shēmas. Bipolārie LSI no slavenās 1804. gada sērijas (šeit par pamatu kalpo injekcijas loģika) un tālās 1887. gada sērijas - mikrokontrolleris 1887ve4u tika radīti pēc XX gadsimta 80. gadiem ilga radošā ceļa rezultātā.

Mūsdienu tendences

Uzņēmuma zinātniski tehniskā darbība ir vērsta uzmikrokontrolleru un mikrodatoru attīstība kopš septiņdesmito gadu sākuma. Jau tajā laikā diezgan intensīvi attīstījās sakaru un datortehnoloģijas, CAD un dažādas vadības sistēmas. Vietēji ražotās mikroshēmas tika aprīkotas ar sadzīves datoriem - "Electronics-82", "Electronics-85", "Electronics-100". 1986. gadā sākās digitālo procesoru izveide signālu apstrādei speciālām iekārtām (DSP).

A/s "NIET" vēsturē nebija neviena gada, kad tā attīstība tiktu apturēta, vienmēr bija vērojama izaugsme, un, sasniedzot katru jaunu augstumu, vienmēr sākās vēlme pēc nākamā. Mikroelektronikas attīstības jomā mūsu valstī būtu grūti atrast līdzvērtīgus šī uzņēmuma speciālistus. Viņi apguva vairāk nekā simt piecdesmit veidu jaudīgākos mikroviļņu tranzistorus, kā arī dažādu mērķu integrālās shēmas, kas izstrādātas lokāli no nulles.