Орыс микроконтроллерлері: шолу, сипаттама. Ресейдегі микроэлектроника кәсіпорындары

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-17 10:33

Соңғы елу жылда әртүрлі себептермен біздің еліміз микроэлектроника саласындағы шетелдік өндірушілерден көп жылдар бойы артта қалды: ресейлік микроконтроллерлер енді жаңа технологиялардың талаптарына жауап бермейді. Соңғы уақытта бұл олқылық біршама қысқарды, бірақ ол әлі де үлкен. Отандық әзірлеушілер көбінесе ресейлік микроконтроллерлер емес, әртүрлі компаниялар шығаратын x51 отбасының құрылғыларын таңдайды. Мысалы, Microchip өнімдері, егер нарықта ұзақ уақыт бойы қалыптасқандар туралы айтатын болсақ. Сондай-ақ жаңа, бірақ өте танымал: Atmel фирмасының AVR микроконтроллерлері. Қазіргі уақытта бұл топ көшбасшы болып табылады. Нарықтағы барлық басқа құрылғылар артта қалды. Дегенмен, тұтынушылар мен ресейлік микроконтроллерлердің саны біртіндеп артып келеді. Бұл мені қатты қуантады.

КСРО кәсіпорны

КСРО ыдырағанға дейін Ресейдегі интегралдық схемаларды шығаратын жетекші микроэлектроника кәсіпорны «Микрон» зауыты болды. Енді мынау1967 жылы құрылған ресейлік компания RTI холдингінің бөлігі болып табылады және AFK Sistema компаниясына тиесілі. Бастапқыда бұл кәсіпорындағы ресейлік микроконтроллерлерді Молекулярлық электроника ғылыми-зерттеу институты (NIIME) шығарды.

PJSC Mikron бүгінде компаниялар тобы болып табылады. Ресми веб-сайттағы ақпаратқа қарағанда, бұған «Светлана-Полупроводники» АҚ, ВЗПП-Микрон да кіреді. Компанияның Тайваньда, Қытайда өкілдіктері бар және құрастыру Шэньчжэньде жүзеге асырылады.

Кеңес дәуірінде «Ангстрем» және «Микрон» зауыттары (Зеленоград) КСРО микросұлбаларына деген сұранысты толығымен дерлік қанағаттандырды, дегенмен бұл өнімдер әлемдік стандарттарға жете алмады.

Сапаға жол

Жұмыс микроннан асатын өнімдермен жүргізілді, нанотехнология әлі алыс еді. Соған қарамастан, дәл осы «Микрон» ЖАҚ жаппай таратуға арналған аналогтық цифрлық интегралдық схемаларды әзірлеу және енгізу бойынша біздің елімізде пионер болды. Тарихи түрде осылай болды. Бүгінде зауыт электроника экспортының жалпы көлемінің жетпіс пайыздан астамын шығарады.

Әрине, қазір жұмыс істеуге жағдай мүлде басқа. Ал жетпісінші жылдары Зеленоградтағы Микрон зауыты пионер болды - микроконтроллерлерді жасаудың жаңа әдістері жасалды. Мысалы, микросұлбаның құрылымы «эпипланар» технологиясы бойынша - диэлектрикпен бүйірлік оқшаулау арқылы өңделді. Сондай-ақ, еліміздегі алғашқы технологиялық процесс жетілдірілді -«изопланар» - оксидті оқшаулаумен интегралды схеманы жасау. Иондық қоспа қолданылды, отандық микроконтроллерлерді өндірудің плазмалық-химиялық әдістері енгізілді. Зауыт жалпы тұтынушы үшін ғана емес, сонымен қатар әскери-өнеркәсіптік кешен мен ғарыш үшін де белсенді жұмыс жасады.

Өндірісті дамыту

ПАҚ «Микрон» әу бастан осы саладағы жетекші зауыт болды. Еліміздегі алғашқы «таза бөлмелер» осы жерде құрылған. Интегралды схемалар суперкомпьютерлер үшін өнеркәсіптік масштабта шығарылды. Әуе қорғанысы жүйелеріне арналған 1802 сериясының (ресейлік микроконтроллерлер - AVR аналогтары) жоғары жылдамдықты әмбебап жиынтығы әзірленді. Дәл осы өнімдер «Венера» және «Марс» ғарыштық бағдарламаларын қамтамасыз етті. 1984 жылы зауыт еліміздің ең маңызды тапсырысын орындады: Бірыңғай компьютерлік жүйені жасап, өндіріске енгізді, ол үшін NIIME-мен бірге орденмен марапатталды. Тоқсаныншы жылдары өндірісті жаңғыртумен қатар жаңа технологиялық дамулар да жалғасын тапты. Соңғы BiCMOS технологиясы әзірленді, сонымен бірге зауыт сыртқы нарыққа өз бетімен шыға бастады. Мысалы, тоқсаныншы жылдардың өзінде Samsung интегралдық микросхемалардың чиптерін сатып ала бастады.

1994 жылы Ресейдегі екі микроэлектроника кәсіпорны Микрон және NIIME біріктірілді. Олар өздерін бір компания ретінде көрсете бастады. 90-жылдардың ортасына қарай тағы бір «таза бөлме» құрылды, онда әлемдік стандарттарға әлдеқайда жақын өнімдерді шығару басталды:дизайн нормалары 0,8 микрон болатын диаметрі жүз елу миллиметр кремний пластиналарындағы интегралды схема.

Бірнеше жылдан кейін өнімдер дүние жүзінде мойындалды және ISO 9000 стандартына сәйкес осы сапа менеджменті жүйелерінің сәйкестік сертификаты ретінде қызмет еткен Bureau Veritas Quality International халықаралық сертификатын алды. 1997 жылы NIIME және Micron біріктірілді. Ғылыми орталық концерніне, кейіннен OAO Sitronics Microelectronics. Үш жылдан кейін Воронежде VZPP-Mikron ZAO еншілес кәсіпорны құрылды.

Жаңа жобалар

2006 жылдан бастап өндірісті ауқымды жаңғыртуға бағытталған инвестициялық жоба жүзеге асырылуда. Толық жабық цикл ұйымдастырылды – чиптері бар пластина. Негізінен телекоммуникация саласында – осы салаға арналған SIM карталарын шығару. Әрі қарай зауыт 180 нм топологиялық деңгейді өндіруге арналған франко-итальяндық STMicroelectronics технологиясын алды. Смарт-карталарға, көлік билеттеріне, соның ішінде Мәскеу метросына арналған чиптер шығарыла бастады. Айта кету керек, 2010 жылға дейін «Микрон» зауыты микронға жақын стандарттар бойынша жұмыс істеді. 2007 жылы мемлекет 180 нанометрлік чиптерді шығаруды бастау үшін кәсіпорынға үш жүз миллионнан астам рубль инвестициялады. Жабдық бүкіл әлемнен сатып алынған.

2009 жылы жұмысқа «Роснано» мемлекеттік компаниясы қосылды, 90 разрядты тізбектерді сериялық шығару үшін арнайы өндіріс орны құрылды.дизайн нанометрлері. Қаржыландыру жалғасты - қазір ол 16,5 миллиард рубльге жетті. Мақсат – 45 нм және одан да төмен деңгейге дейін жаңа өнімдер мен технологияларды дамыту.

Алайда, 2012 жылы жаңа өнімдердің (IC штампы) топологиялық деңгейі 90 нм болды, бұл сонымен қатар өндіріс қуаттылығын арттырды - жылына 36 000 пластинка. 2012 жылы отандық әмбебап карта чипі әзірленіп, 2013 жылы оның өндірісі басталды. Бұл ретте биометриялық төлқұжатқа арналған чиптер өндірісі жолға қойылды. Ал 2013 жылы Руснано акцияларының бір бөлігін сатты, концерн қайта құрылды және RTI ААҚ-на бағынады.

Соңғы жылдардағы жетістіктер

2014 жылдың басына қарай «NIIME and Mikron» АҚ 65 нанометрлік тізбектерді құрудың соңғы технологиясын әзірледі, алғашқы қалыпты жұмыс істейтін кристалдар алынды. Дегенмен, жаппай өндіріс әлі болған жоқ. Жұмыс жалғасуда. 2014 жылы Руснано компанияның меншігіне қайта оралды. 90 нм технологияны қолданатын отандық екі ядролы микропроцессорларды шығару жалғасты. Кәсіпорын көлік билеттерін (электр пойыздары, жерүсті көлігі, метро), Гознак федералды мемлекеттік унитарлық кәсіпорны үшін жеке дизайндағы этикеткаларды (мех бұйымдарын таңбалау), Лаостың биометриялық паспорттарына микроконтроллерлерді (бірінші халықаралық жоба) жеткізуші болды. 2016 жылы зауыт мордовиялық «KS Bank» (NSPK «MIR») үшін банк карталарын шығарды.

Қазір зауыт алты-сегіз қабаттан тұратын интегралды схемаларды шығарадыметалл FAB-200) 65 нм-ге дейінгі дизайн стандарттарына және «жазық» және «биполярлы» технологиялардың (FAB-150) чиптеріне сәйкес, мұнда бір немесе екі металл қабаты және дизайн стандарттары 1,6 микроннан тұрады. 2018 жылға арналған жоспарлар осы мақсатта жаңа желілерді салу арқылы 45-28 нм нанотехнологияларды дамытуды қамтыды. Мемлекеттен қыруар инвестиция қажет болды – бір жарым миллиард доллардан астам. Бұл тақырып бойынша әлі жаңалықтар жоқ.

PKK Миландр

Сол жерде 1993 жылы Зеленоградта осы саланың тағы бір өндірісі ұйымдастырылды. «ПКК Миландр» АҚ Микрон зауытынан әлдеқайда жас кәсіпорын. Ол өндірісті қайта құру үшін орасан зор қаражатты қажет етпеді. Кәсіпорын бірден микроэлектрониканы әзірлеу және кейіннен өндіру бойынша жобаларды жүзеге асыруға кірісті: процессорлар, контроллерлер, трансивер схемалары, жады, кернеу түрлендіргіштері, сондай-ақ әмбебап қасиеттердің электрондық модульдері, коммерциялық және өнеркәсіптік құрылғылар, микроэлектрондық өнімдер мен ақпараттық жүйелер үшін бағдарламалық қамтамасыз ету.

Бұл компания Ресейде бірінші болып ARM микропроцессорлық ядросына лицензия алып, оны әзірлену үстіндегі микроконтроллерлерде қолданды. Бастапқыда мұнда 28 нм-ге дейінгі жобалау стандарттары бойынша интегралды схемалар шығарылды, микросұлбалар, соның ішінде импорттықтар сынақтан өтті, жоғары дәлдікпен өлшенді және сыналады, жабдық блоктары мен электронды модульдер шығарылды. Сонымен қатар, электр есептегіштері, арнайы мақсаттағы жабдықтарға арналған электронды компоненттер, сондай-ақазаматтық (бұл бағдарламалық құралға қатысты). Бүгінгі таңда номенклатурада барлығы төрт жүзден астам түрлі өнімдер бар. Бұл 32-, 16-, 8-биттік микропроцессорлар мен микроконтроллерлер, ROM және RAM (жад микросхемалар), сонымен қатар радиожиілік, интерфейс, мамандандырылған.

Компания мәліметтері

Компанияның иелігінде жеті жүз шаршы метрден астам өнеркәсіптік және кеңсе кеңістігі және интегралдық схемаларды жобалау және сынауға арналған ең озық аппараттық бағдарламалау құралдары бар. Кәсіпорын мамандарының біліктілігі жоғары, сондықтан толық жабық өндірістік цикл және ең дәл өлшеулер қамтамасыз етіледі, сондай-ақ жабдық блоктары мен микросұлбаларының сынақтары тамаша сапамен жүзеге асырылады. Компанияның өнімдері жоғары сенімділік дәрежесімен ерекшеленеді.

Компания ең жаңа интегралдық схемаларды, электромеханикалық сүзгілерді, пьезоэлектрлік құрылғыларды, микросұлбаларға арналған керамикалық-металл пакеттерін, мульти-микрожинақтауды өндіру мен әзірлеуді қамтитын ISO 9001-2011 Мемлекеттік стандартының талаптарына сәйкес жұмыс істейді. -кристалдық модульдер, электронды жабдық және қуат көздері.

Компанияның құрамы

PKK Milandr, микроэлектрондық элементтер базасын және радиоэлектрондық жабдықты әзірлейтін және өндіретін ресейлік компанияның құрамына Electronsert CSO сертификатын алған Milandr EK кіреді. Ол шетелдік және жоғары білікті жеткізуші болып табыладыТМД тараптарының келісімі бойынша электронды компоненттерді бірлесіп жеткізуді қамтитын электрониканың отандық құрамдас базасы.

"Milandr EK" - ITCM LLC өнімдерін сататын жеке бөлімше. Бұл кәсіпорын ең заманауи сынақ қондырғыларымен, соның ішінде бірегей шетелдік қондырғылармен жабдықталған. Аккредиттеу шетелдік және отандық өндірістің микросұлбаларын сынақтан өткізу құқығын береді. Мұнда стандарты 40 нм-ге дейінгі әртүрлі интегралды схемалар мен олардың негізіндегі электрондық жабдықтар әзірленіп, шығарылады.

Жетістіктер

PKK Миландр бірегей ғылыми және өндірістік базаға ие. Мұнда қуатты конструкторлық орталықтар құрылды, оқу-сынау орталығы мен құрастыру-өлшеу өндірісі жұмыс істейді. Кәсіпорынның басқалардан айырмашылығы – ол нөлден бастап соңғы өнімді жасауды қамтамасыз етеді және бұл өнім нарықта жоғары сұранысқа ие. Сонымен қатар, компания әрқашан өзінің барлық аяқталған жобаларымен бірге жүреді.

Он жыл ішінде кәсіпорын сала бойынша 225-тен астам тәжірибелік-конструкторлық жұмыстар жүргізді, оның 206-сы сериялық өндіріске әкелінді. Негізгі тұтынушылар ресейлік аспап жасау кәсіпорындары, радиотехника жүйелері, байланыс құралдары, телеметрия жүйелері, борттық компьютерлер. Компанияның Пенза, Екатеринбург, Нижний Новгород, Воронеж қалаларында өкілдері бар, оларда ресейлік микроконтроллерлер де шығарылады. ЫнтымақтастықРесей Ғылым Академиясының Нанотехнология бөлімімен бірге жүзеге асырылады.

"НИИЕТ"АҚ

1961 жылы Воронеждегі жартылай өткізгіштер зауытында конструкторлық бюро ашылды, ол кейінірек ең заманауи электронды жабдықтардың әйгілі кәсіпорнына айналды. Дәл сол жерде «ҰИЭТ» АҚ тарихы басталды. Бастапқыда кәсіпорын диодтар мен транзисторларды – кремний мен германий негізіндегі жартылай өткізгіш құрылғыларды шығарды, оларды Мәскеудің «Пульсар» ғылыми-зерттеу институты әзірледі. Бірақ көп ұзамай барлық жұмыс дербес жүргізіле бастады.

Өткен ғасырдың 60-жылдарындағы ең алғашқы интегралдық схеманың дамуы маңызды жетістік болды. Планарлық технология процестері енгізілді, бұл кейіннен алғашқы биполярлы интегралдық схемаларды жасауға көмектесті. Бүгінгі таңда осы компанияның өнімдері нарықта өте танымал, мысалы, 1886we4u микроконтроллері. 1968 жылы ұжым жасаған MOS технологиясы бойынша сыйымдылығы 16 биттік оперативті жадының алғашқы интегралды схемалары өндіріске енгізілді, бұл отандық микроэлектрониканың дамуына серпін болды. Осы жерден тұтас ұрпақтың интегралдық схемалары жүзеге асырылды. Әйгілі 1804 сериясындағы биполярлы LSI (бұл жерде инъекциялық логика негіз болады) және алыстағы 1887 сериясы - 1887ve4u микроконтроллері ұзақ шығармашылық жолдың нәтижесінде ХХ ғасырдың 80-жылдарынан кейін жасалған.

Заманауи трендтер

Кәсіпорынның ғылыми-техникалық қызметі бағытталғанжетпісінші жылдардың басынан микроконтроллерлер мен микрокомпьютерлердің дамуы. Қазірдің өзінде сол уақытта коммуникациялар мен компьютерлік технологиялардың, АЖЖ және әртүрлі басқару жүйелерінің жеткілікті қарқынды дамуы болды. Жергілікті өндірілген микросұлбалар отандық компьютерлермен жабдықталды – «Электроника-82», «Электроника-85», «Электроника-100». 1986 жылы арнайы жабдыққа (DSP) сигналдарды өңдеуге арналған цифрлық процессорлар жасау басталды.

«ҰИЭТ» АҚ тарихында бірде-бір жыл болған емес, оның дамуы тоқтап, өсу үнемі байқалып, әрбір жаңа белеске қол жеткізген сайын келесіге деген ұмтылыс басталады. Біздің елімізде микроэлектрониканы дамыту саласында бұл кәсіпорынның тең мамандарын табу қиын болар еді. Олар ең қуатты микротолқынды транзисторлардың жүз елуден астам түрін, сондай-ақ жергілікті жерде нөлден әзірленген әртүрлі мақсаттағы интегралды схемаларды игерді.