Анализ потенциала импортозамещения в микроэлектронике: Интегральные схемы по технологическому процессу не более 32 нм

J’son & Partners Consulting продолжает серию отчетов по импорту и производству микроэлектроники в России, и представляет краткие результаты анализа потенциала импортозамещения в области интегральных схем по производственному процессу не более 32 нм. Зависимость России от импорта современных интегральных схем очень высока. В стране отсутствуют технологии производства электронных компонентов по технологии 32 нм и менее, и их приходится импортировать. 

Данный факт говорит о необходимости более агрессивного стимулирования импортозамещения в сфере производства современных интегральных схем. И задачи по импортозамещению должны быть существенно более амбициозны, с учетом продолжающегося стремительного прогресса технологий производства интегральных схем, высококонкурентного международного окружения и миллиардных бюджетов на НИОКР в сфере микроэлектроники других стран.

Потребность в росте вычислительных возможностей постоянно растет. В последние годы основными драйверами массового спроса на интегральные схемы являлись персональные компьютеры, серверы, мобильные телефоны и смартфоны. Сегодня интегральные схемы все чаще применяются в окружающих нас вещах и вскоре возможно будет говорить о начале формирования инфраструктуры искусственного интеллекта, что станет новым стимулом развития производства рассматриваемых электронных компонентов.

Рис. 1. Глобальная структура потребления интегральных схем по областям применения в денежном выражении в 2017 г., млрд долл. США

Источник: J’son & Partners Consulting, на основе данных Statista

Ключевую роль в реализации вычислительных возможностей в столь массовых применениях по-прежнему играют технологические процессы производства интегральных схем. Они не только определяют технические параметры изделий, но и значительной мере формируют их конкурентоспособность. Так, сегодня в промышленной разработке находятся литографические процессы по технологии 10 и 7 нм. По оценке компании Intel, внедрение новых технологических процессов позволит существенно снизить удельную стоимость в пересчете на 1 транзистор.

Рис. 2. Относительное снижение удельной себестоимости на 1 транзистор в зависимости от технологии литографического процесса производства интегральной схемы

Источник: “Moore’s Law: A Path Forward” Bill Holt, Intel - International Technology Roadmap for Semiconductors 2.0

Следует отметить, что в 2015 – 2017 гг. российский импорт современных интегральных схем, при производстве которых используются литографические процессы по технологии не более 32 нм, был не стабилен и, по мнению J’son & Partners Consulting, в значительной мере подвержен внешнеполитической конъюнктуре вследствие попадания под ограничения товаров двойного назначения. Более того, анализ импорта рассматриваемых изделий по признакам страны происхождения товара и страновой принадлежности бренда компании-изготовителя, показал критическую зависимость России от импорта интегральных схем от американских производителей.

Рис. 3. Доля поставок в Россию интегральных схем по технологии не более 32 нм американскими компаниями напрямую из США и из других стран  в 2017 г.

Источник: J’son & Partners Consulting

Таким образом, если прямые поставки современных интегральных схем из США очень малы – около 0,4% от общего числа в денежном выражении, то поставки изделий, производимых американскими компаниями в других странах (преимущественно в странах Азии) достигали 93% в 2017 г.

Данный факт еще раз говорит о необходимости стимулирования импортозамещения в сфере производства современных интегральных схем. Согласно данным Московского технологического университета, большинство российских дизайн-центров могут выполнить работы по проектированию интегральных схем до технического уровня 180 или 90 нм, а освоение технологий уровня 45 - 28 нм только начинается. Вместе с тем, анализ, проведенный J’son & Partners Consulting, показал, что внутренняя потребность отечественных потребителей в таких интегральных схемах относительно не велика. Так, доля импорта интегральных схем, выполненных по технологии 28 нм, не превышает 3%, а основной спрос смещается в сторону изделий 22 и 14 нм. Таким образом, задачи по импортозамещению должны быть существенно более амбициозны, особенно, с учетом продолжающегося быстрого прогресса технологий производства интегральных схем.

Детализация анализа интегральных схем

В рамках проведенного исследования консультанты J’son & Partners Consulting использовали следующие детализации данных:

• По литографическому процессу: 14, 22, 28 и 32 нм;

• По объему партии поставляемых изделий: менее 10 шт., до 50, до 100, до 500, до 1000, до 5000 и более 5000 шт.;

• По области применения интегральные схемы оценивались на основе данных, заявленных импортером или изготовителем в категориях: персональные компьютеры / ноутбуки, серверы / рабочие станции и прочее;

• По техническим параметрам: тактовая частота, число ядер, кэш-память, полоса, тепловыделение.

Отчет предназначен для предприятий-изготовителей, планирующих расширение номенклатуры выпускаемых электронных компонентов, а также для крупных дистрибьютеров силовых транзисторов.

Согласно оценкам J’son & Partners Consulting, российский импорт интегральных схем по технологии не более 32 нм критически зависит от американских поставщиков, на их долю приходится до 93% от общего объема ввозимых изделий в денежном выражении.

Технология 28 нм, внедряемая в настоящее время в стране, не покрывает основных потребностей внутреннего рынка, доля спроса на такие изделия  не превышает 3%. Таким образом, задачи по импортозамещению в сфере интегральных схем должны быть существенно более амбициозны, особенно, с учетом продолжающегося быстрого прогресса технологий их производства.