Шанс для отечественной гражданской электроники - специализированный технопарк 2

Т.Т.Палташев, д.т.н., профессор Северо-Западного Политехнического университета, менеджер по разработке архитектур графических процессоров S3 Graphics Inc., Фримонт, штат Калифорния

(начало здесь)

Этап 1 : Инкубация компаний и исследовательских лабораторий

Основные задачи на этом этапе включают:
·        Создание двух параллельных инкубаторов А и Б для компаний-разработчиков электронных устройств (фаблесс-компаний) и разработчиков полупроводниковой технологии.


·        Создание в рамках инкубаторов А и Б системы повышения квалификации и обучения специалистов современным методам и инструментарию проектирования электронных устройств

·        Создание «технологического насоса» в виде привлечения высококвалифированных специалистов-носителей технологии и предпринимателей для создания малых инженерных компаний и расширенного обучения молодых инженеров при работе в общих командах

·        Создание центра поддержки разработчиков совместно с одним из мировых лидеров индустрии   для работы с резидентами инкубаторов

·        Проектирование и строительство кремниевой минифабрики совместно с одним мировых лидеров

·        Создание бизнес-модели взаимодействия кремниевой минифабрики с инкубированными компаниями и лабораториями.

На этом этапе критической является помощь государства в создании инкубаторов и финансировании процесса инкубации. Центр поддержки разработок может функционировать в рамках частно-государственного партнерства.


 

Для каждой ветви развития кластера малых и средних инженерных компаний электронного технопарка нужен период инкубации, поэтому создание специализированных инкубаторов является первостепенной задачей, с решением которой проект может развиваться дальше. Для производственной ветви первичным инкубатором является центр поддержки разработки СБИС одного мировых лидеров в производстве полупроводниковой электроники, технология которого будет адаптироваться и использоваться  на минифабрике на начальном этапе.

            Спецификой работы инженерных фаблесс-компаний,  разработчиков встроенных систем и базовых библиотек элементов является высокая стоимость лицензий на инструментальные средства разработки и необходимость использования мощных вычислителей для моделирования разрабатываемого продукта. Поэтому необходимым условием инкубации такой инженерной компании является обеспечение инструментальными средствами, что является одной из основных функций инкубатора. Централизованное лицензирование всего комплекса инструментальных средств, работающих на мощных серверах и разделение его использования во времени всеми резидентами инкубатора является  наиболее эффективным способом поддержки процесса разработки в малых компаниях. 

            Инкубатор исследовательских групп и компаний-разработчиков базовых технологий производства полупроводниковых приборов также требует дорогостоящего оборудования и лицензий на программное обеспечение, поэтому централизованный подход и разделение  во времени также оправдывают себя. 

Выбор зарубежной компании-партнера в строительстве кремнивой мини-фабрики является крайне серьезной проблемой, так как построение технологического ядра технопарка является наиболее затратной частью на начальных этапах развития технопарка. Вкратце только можно сказать, что этот вопрос имеет как экономико-технологические, так и политические аспекты, которые должны быть тщательно проанализированы. Возможно наилучшим способом выбора является открытый тендер, так как стоимость кремниевой мини-фабрики и лицензирования технологии производства исключительно высока по сравнению с другими ветвями развития технопарка.  Наилучшим вариантом было бы частно-государственное партнерство, причем с восточно-азиатскими компаниями, нуждающимися в расширении деятельности в Европе.


После завершения выбора зарубежной электронной компании и формализации отношений, необходимо создание оператора для кремниевой мини-фабрики, который будет осуществлять контроль строительства, монтажа оборудования и обеспечивать дальнейшее функционирование мини-фабрики как производственно-хозяйственной единицы. Подготовка высококвалифицированных инженерных кадров для оператора минифабрики может быть осуществлена  в инкубаторах А и Б для УБИС и базовых полупроводниковых технологий.



Этап 2: Запуск кремниевой минифабрики и создание мини-кластеров

            На этом этапе завершается формирование инженерно-технологического ядра технопарка. Инкубированные компании замещаются новыми резидентами. Формируются миникластеры для дальнейшего роста.  Основные задачи на этом этапе включают:

·        Строительство и запуск минифабрики, существенно ускоряющий процесс разработки изделий инженерными компаниями

·        Переход к рыночному механизму венчурного финансирования инкубированных компаний и лабораторий

·        Массированное привлечение специалистов-носителей технологии и предпринимателей из РФ и зарубежных стран в в малые инженерные компании

·        Расширенная подготовка инженеров и управленцев в соответствии с международными стандартами

Создание ядра кластеров (мини-кластеров) компаний всех уровней электронной инженерии.
Второй этап является ключевым в успехе всего проекта, так как в этот промежуток должны быть созданы основное ядро компаний и технологий, которые станут необходимой            критической массой  для дальнейшего развития в обоих ветвях развития полупроводниковых технологий.

Кремниевая минифабрика будет обеспечивать необходимую производственно-экспериментальную базу для решения следующих основных задач, являющихся ключевыми в ускорении развития полупроводниковых технологий:

       I.     Ускорение и удешевление производства опытных серий УБИС и СнК на современной технологии мирового лидера, что позволит компаниям этой ветви работать в 6-месячном цикле разработки  изделий;

     II.     Ускорение тестирования и верификации библиотек и макро-элементов компаниями разработчиками базовых библиотек и IP-элементов;

   III.     Ускорение изготовления малых серий для продвижения продукции компаний разработчиков УБИС и СнК на внутренний и внешний рынки, причем в случае коммерческого успеха крупная серия всегда может быть заказана на родительской кремниевой фабрике компании-партнера по созданию минифаба;

   IV.     Отработка собственных базовых технологий полупроводникового производства элементов следующего поколения на экспериментальной базе минифабрики;

     V.     Разработка элементной базы следующего поколения с целью перехода на отечественную технологию.

Разумеется все эти задачи могут быть решены при успешном развитии групп компаний и лабораторий, которые и будут разрабатывать полупроводниковые изделия и технологию.

После первичного инкубационного периода необходим второй раунд уже венчурного финансирования инженерных компаний-разработчиков УБИС-СнК и базовых библиотек, который позволит заниматься опытно-конструкторскими работами и доводкой изделий до коммерческих образцов и малых серий. Аналогичная ситуация с группой компаний и лабораторий разработчиков базовых технологий полупродникового производства, при этом ввиду специфики развития базовых технологий здесь необходимо также целевое финансирование опережающей разработки новой элементной базы и технологий, которые впоследствии будут доработаны до коммерчески используемых версий. Венчурное финансирование инженерных компаний является одним из возможных вариантов доводки до промышленного уровня уже разработанных  технологий, в тоже время прикладные иссследовательские лаборатории должны вести экспериментальные работы в рамках целевого финансирования, используя гранты из различных инновационных фондов и госпрограмм.

Главными результатами второго этапа должны стать рост объема разработок и производства полупроводникой продукции  за пределы изначальных мощностей минифабрики и разработка собственных технологий, соответствующих текущему мировому уровню. Наличие реальной продукции и растущих объемов продаж позволит перейти к публичному акционированию отдельных венчурных компаний и возможно минифабрики с соответствующим массированым притоком средств инвесторов для расширения производства и  разработок новых изделий.

Кроме того, должен быть создан устойчивый и саморегулирующийся механизм для создания новых инженерных компаний и исследовательских лабораторий с использованием имеющихся инкубаторов, госпрограмм и инновационных фондов. Новые компании и лаборатории необходимы для создания конкурентной среды и ускорения развития технологий.

Длительность второго этапа может варьироваться от полутора до трех лет в зависимости от успехов в развитии технологии разработки и производства, разумеется ускоренное развитие является наиболее предпочтительным.



Этап 3:  Расширение центра и акционирование компаний ядра глобального технопарка

На этом этапе стоят следующие задачи:

·        Акционирование и рост отечественных компаний центра электронной промышленности

·        Урбанистическое планирование ядра глобальной технологической зоны для  размещения расширяющихся кластеров-групп компаний,  строительство технопарков-сателлитов в непосредственной близости от минифабрики

·        Постепенный переход на собственные библиотеки и IP-ядра при разработке и производстве электронных приборов

·        Массовая подготовка инженеров и управленцев в соответствии с международными стандартами в филиалах университетов и системе поствузовского образования

·        Расширение минифабрики для линейки производства по собственной технологии

·        Параллельное производство по адаптированной и собственной технологии

·        Создание оператора и строительство кремнивой фабрики массового производства, ориентированной на собственную технологию, либо в рамках частно-государственного партнерства с мировым лидером

·        Инвестиции в организацию массового производства 300-мм кремниевых пластин в Сосновом Боре, проект «Балтийская Кремниевая долина-1».


Третий этап предусматривает расширение кремнивой минифабрики новым модулем обеспечивающем производство по собственным технологиям и расширенной экспериментальной базой для отработки технологий массового производства на 300 мм кремниевых подложках. При этом параллельно с лицензионным производством должно быть налажено опытное производство на основе собственных технологий и библиотек элементов. Причем в значительной степени внимание должно быть уделено проблеме импорто-замещения для стратегически важных областей экономики и государственных институтов.

            С публичным акционированием некоторых венчурных компаний и ростом общего числа венчурных малых инженерных предприятий образуется несколько ключевых групп компаний, обеспечивающих загрузку и экономически эффективную работу расширенной кремниевой минифабрики. Такими ключевыми группами являются:

  • Производители заказных и полузаказных УБИС
  • Производители СнК и встроенных вычислительных систем
  • Производители лицензируемых IP-компонент, используемых в УБИС и СнК
  • Производители библиотек цифровых и аналоговых элементов, используемых для разработки УБИС и СнК
  • Производители инструментальных средств разработки (САПР)
В идеале должен обеспечиваться замкнутый технологический цикл разработки и производства электронных компонент и систем с минимально необходимым уровнем приобретения зарубежных технологий для изделий по заказам государственных структур. Географическая локализация размещения всех этих групп компаний в виде индустриального кластера в технопарке может обеспечить наиболее эффективное взаимодействие и адаптацию разрабатываемых технологий.

            В технологической ветви развития необходимо расширение исследовательских работ и разработка эффективных технологий массового производства на 300-мм кремниевых подложках, что может потребовать значительных усилий и финансирования. Создание компаний по разработке и производству отдельных типов технологического оборудования также может быть одной из задач, решаемых на этом этапе. Но это не является обязательным и может быть оправдано как существенным экономическим выигрышем, так и политическими причинами.

            Другой важной задачей является создание компании-оператора для кремнивой фабрики массового производства. Им может стать уже существующий оператор минифабрики, либо создано новое предприятие, которое может начать строительство кремниевой фабрики для массового производства.

            Оптимальная длительность третьего этапа не более двух лет, этот срок является вполне реальным для формирования комплекса инженерных компаний и лабораторий, составляющих основу будущих индустриальных и научно-исследовательских кластеров.



Этап 4: Создание кластеров электронной индустрии и массовое производство

Этот этап возможен в случае успеха предыдущих этапов развития специализированного технопарка. На этом этапе решаются следующие задачи:

·        Массовое производство на кремниевой фабрике по собственным и адаптированным технологиям.

·        Урбанистическое планирование глобальной технологической зоны и строительство современных транспортных коммуникаций.

·        Привлечение крупных инвесторов из  Ближнего Востока и ЮВА в инфраструктурные объекты (офисы, гостиницы, жилые комплексы , сервис и торговая сеть).

·        Размещение растущих кластеров собственных компаний и филиалов зарубежных производителей – расширение технопарков-сателлитов в  непосредственной близости от фабрики массового производства.

·        Инвестиции в опережающее развитие полупроводниковых технологий и разработку специального оборудования.

·        Привлечение зарубежных электронных компаний для строительства еще одной крупной полупроводниковой фабрики и и сопутствующих производств.

·        Расширение массового производства 300-мм кремниевых пластин в Сосновом Боре.



Этот этап предусматривает создание крупного регионального центра электронной промышленности, с кластерами предприятий, объединенных вокруг кремниевой фабрики массового производства электронных изделий на 300-мм подложках и центра разработки электронных технологий с экспериментальной и малосерийной мини-фабрикой.

Ветвь развития технологий включает расширяющиеся кластеры лабораторий и исследовательских центров технологий микро- и нано-электроники, как и кластеры инженерных компаний технологий микро- и нано-электроники, технологического оборудования, которые тесно связаны с развитием экспериментального и массового производства полупроводниковых приборов.

Ветвь разработки и производства электронных компонент и систем включает кластер компаний УБИС, СнК, обеспечивающих непосредственную загрузку производственных мощностей фабрик.  Компании по разработке IP-компонент и  базовых библиотек обеспечивают технологическую поддержку разработки новых изделий.

Кластер компаний встроенных систем и программного обеспечения и  кластер компаний системной инженерии является следующим уровнем потребителей продукции фабрик и обеспечивает разработку и интеграцию электронных компонент в сложные системы для различных областей приложения, создавая конечную продукцию для массового рынка гражданской электроники.

Следует отметить необходимость последовательной интернационализации  регионального технологического  центра на  этом этапе как в рамках поиска зарубежных заказчиков для загрузки кремниевой фабрики, так и в плане привлечения зарубежных фирм-резидентов в технопарки центра. Наличие инженерных и исследовательских центров зарубежных фирм в вышеописанных кластерах компаний позволит постоянно поддерживать дух здоровой конкуренции и высокий технический уровень разработок.


Другой важной проблемой, возникающей при массовом производстве электронных изделий является локализация производства кремниевых пластин или подложек, стоимость импорта которых может существенно влиять на цену и конкурентоспособность  конечных полупроводниковых изделий.

Развитие отечественного производства 300-мм высококачественных кремниевых пластин, соответствующих требованиям нанометрового диапазона производства электронных приборов безусловно должно сопровождать развитие центра индустрии полупроводниковых технологий. Опыт предприятий атомной индустрии в их производстве может оказаться серьезным подспорьем в повышении конкурентоспособности российских электронных изделий.

Одним из возможных источников отечественного монокристаллического кремния может стать массовое производство кремниевых пластин и подложек в г. Сосновый Бор.

Продолжительность 4-го этапа будет в значительной степени зависеть от макроэкономических факторов и общеполитической атмосферы как в стране, так и за рубежом. В случае благоприятного стечения обстоятельств это может быть период в два-три года. В случае неблагоприятного стечения обстоятельств, развитие центра может остановиться на этом этапе.

Как было отмечено ранее, на третьем и четвертом этапах необходимо активно заниматься также развитием инфраструктуры и строительством как офисного, так и жилого/гостиничного фондов для беспрепятственного расширения деятельности высокотехнологичных компаний, которым нужно привлечение значительного числа инженеров из других регионов РФ и зарубежных стран.



Этап 5: Развитие кластеров электронной индустрии в глобальный инновационный парк

            Этот этап достигается только при полном успехе проекта специализированного технопарка и включает в себя решение следующих задач:

·        Массовое строительство жилья и объектов инфраструктуры глобального инновационного парка

·        Расширение аэропорта Пулково и строительство регионального аэропорта

·        Строительство кремниевой фабрики одним из мировых лидеров индустрии

·        Расширение числа филиалов крупных электронных компаний

·        Строительство филиалов университетов и университетских городков в глобальном инновационном парке

·        Массовое привлечение молодых специалистов из других регионов РФ, стран СНГ, Европы, США и Индии.

При наличии устойчивого производства электронных изделий и развитых кластеров компаний производителей и разработчиков технологий вполне вероятно дальнейшее расширение центра в глобальные инновационные парки технологий комплексных электронных систем  и полупроводниковых нанотехнологий. При наличии массового локального производства недорогих кремниевых подложек и благоприятном налоговом режиме возможно строительство кремниевых фабрик зарубежных фирм и расширения числа отечественных. Привлечение большего числа системно-интегрирующих компаний позволит расширить объем выпуска продукции для конечного пользователя.

            Создание благоприятных условий для инвесторов,  для жизни и работы  инженеров и препринимателей позволит привлечь отечественные и зарубежные компании, а также значительное число квалифицированных специалистов из других стран. Нехватка квалифицированных инженеров в регионе Санкт-Петербурга ощущается уже сейчас и с ростом активности в сфере высоких технологий будет только усугубляться. Поэтому надо иметь ввиду возможность активного привлечения научно-технических кадров из ближнего и дальнего зарубежья.

            Разумеется наиболее оптимальным вариантом является возвращение многих тысяч соотечественников, инженеров и ученых выехавших за рубеж в поисках квалицированной работы в период развала 90-х годов и работающих в настоящее время в ведущих мировых исследовательских и технологических центрах. В этом контексте возможна координация с общегосударственной программой по возвращению соотечественников.

            На этом этапе встают серьезные задачи по проектированию и строительству инфраструктуры среды обитания для резидентов глобального технопарка, объектов социально-культурного назначения, жилого и гостиничного фондов. Фактически это будет эквивалентно строительству современного города на 200-300 тысяч жителей. Другим вопросом является привлечение частных инвесторов в строительство объектов инфраструктуры. Это является отдельной серьезной проблемой и будет рассматриваться в специальном документе «Создание глобальной технологической зоны под Санкт-Петербургом», разрабатываемом в рамках магистерской диссертации одного из студентов в Государственном Университете штата Аризона.

            В случае успешной реализации этапа 5 можно будет действительно назвать  географическую трапецию «Гатчина-Пулково-Ломоносов-Сосновый Бор» Балтийской Кремниевой долиной.

            Создание глобального научно-технологического парка «Балтийская Кремниевая Долина» может реально изменить нынешнее положение России в мировом разделении труда и в значительной степени избавиться от сырьевой направленности экономики и позволит провести последовательную модернизацию всех областей жизни общества и отраслей народного хозяйства.

Это окажет значительное влияние на внешнеполитическое положение РФ и позволит вернуться в статус действительно великой державы, обеспечив стабильность и процветание страны на многие годы вперед.

Заключение
Создание конкурентоспособной и саморазвивающейся гражданской электроники является крайне сложным и многосторонним проектом такого масштаба, который может оказаться не под силу по отдельности ни государственным, ни частным структурам, так же как и крупным корпорациям. Успех или неудача могут иметь долгосрочные последствия для грядущих поколений наших граждан, которые не простят нам промедления и некомпетентности.
Поэтому создание гражданской электроники, как неотъемлемой части инновационной экономики новой России, должно стать истинно всенародным делом с максимальным уровнем публичности и использованием всех возможных интеллектуальных ресурсов в планировании и жестком контроле за ходом проекта, так же как и расходовании средств налогоплательщиков и частных инвесторов.

Список литературы
1) Тимур Палташев «Концепция развития глобального инновационного парка полупроводниковых и информационных технологий под Санкт-Петербургом», Июль 2006 года. Рабочий документ для служебного пользования.
2) Александр Механик «Как нам перезагрузить матрицу» в журнале «Эксперт» №31 от 28 августа 2006. http://www.expert.ru/printissues/expert/2006/31/kak_nam_peregrusit_matricu/
3) Тимур Палташев «Технопарки: Взгляд изнутри», Атомная Стратегия, №1, 2006.
http://www.proatom.ru/modules.php?name=News&file=article&sid=323
4)  А.М.Прохоров, Г.Н.Петров, Н.А.Калужский, В.А.Шеволдин, В.П.Блинов.   Концепция «Балтийская Кремниевая Долина» Проект создания современного производства полупроводникового кремния. Москва-Сосновый Бор, август 2003.
5) Постановление Правительства РФ от 29.01.2007 N 54 "О Федеральной целевой программе "Национальная технологическая база" на 2007-2011 годы".
6) Тимур Палташев «Электроника как основа инновационной экономики России. Взгляд из Кремниевой Долины», Промышленные Ведомости, №3, март 2007 http://www.promved.ru/articles/article.phtml?id=1115&nomer=41

назад

Материалы из архива

8.2007 Опасные экологи

Дмитрий Верхотуров, «Эксперт online»В Иркутской области завершились летние акции протеста против создания Международного центра по обогащению урана (МЦОУ) в Ангарске, на базе Ангарского электролизно-химического комбината. 16 августа в Иркутске прошел митинг, который подвел итоги двух лагерей протеста. У экологов две победы – они добились консолидации разных антиатомных движений и получили широкое освещение проблемы МЦОУ в федеральных СМИ.

4.2008 Эволюционный толчок, или Стратегия стратегий

Виталий Третьяков, главный редактор журнала "Политический класс": - Слово "революция" под запретом. Термин "инновация" (надо сказать, довольно бледный, "не энергетический", не волнующий даже души технократов, не говоря уже о "широких народных массах", и радующий разве что бюрократов, ибо под всякий "переход", да еще "инновационный" многое что можно "списать" в свои карманы) – уже почти сакрализирован или, по крайней мере, догматизирован...

10.2009 Вся Россия — это Большая Саяно-Шушенская ГЭС

Игорь Чубайс, доктор философских наук, директор Центра по изучению России: - Чиновничество, необходимое в любом государстве, в нашем случае функционирует как оккупационный режим, как пущенный по головам асфальтовый каток. Столоначальники не служат России, они обслуживают самих себя… Страну формирует тот, кто контролирует финансовые и информационные потоки… Говоря о неспособности власти к изменениям, стоит сказать о Саяно-Шушенской катастрофе. Авария на ГЭС вовсе не научила устранять ошибки, а вызвала драку политгруппировок.