По итогам недавней встречи президента РАН Александр Сергеева и министра промышленности и торговли РФ Дениса Мантурова, на которой обсуждался вопрос участия Академии наук в работе промышленности, было выбрано 6 важнейших направлений взаимодействия, в их числе – микроэлектроника. Как Академия наук будет строить отношения с промышленностью в современных условиях рассказал сайту РАН академик-секретарь Отделения нанотехнологий и информационных технологий РАН, академик РАН Геннадий Красников.

В настоящий момент при активном участии РАН в рамках программы развития микроэлектроники разрабатывается комплексная программа развития электронного машиностроения и специальных материалов. Она предусматривает, начиная с 2022 года, финансирование в размере около 300 млрд руб. по более чем 100 опытно-конструкторским работам (ОКР).

Финансирование этих работ будет осуществлять не только Минпромторг, но и Фонд перспективных исследований и Агентство технологического развития. Кроме того, с Министерством науки и высшего образования прорабатывается возможность корректировки государственного задания с тем, чтобы эти работы могли получить финансирование в рамках государственного заказа.

«Институты, находящиеся под научно-методическим руководством Академии наук, могут выступать как контрагенты в этих ОКРах, – говорит академик Красников. – Мы должны внимательно посмотреть, где у нас могли бы сформироваться горизонтальные цепочки связей от фундаментальной разработки до отраслевых институтов и освоения промышленностью. Мы договорились, что в первую очередь финансироваться будут именно такие горизонтальные цепочки».

Что касается площадок, где будут формироваться такие цепочки, то, во-первых, это Научные советы РАН, в том числе Научный совет Отделения нанотехнологий и информационных технологий РАН «Фундаментальные проблемы элементной базы информационно-вычислительных и управляющих систем и материалов для ее создания» под руководством академика Геннадия Красникова.

«Научные Советы РАН – это одна категория таких площадок, – поясняет Геннадий Красников, – а вторая – это специально созванные совещания, на которые мы пригласим руководителей институтов, которые находятся под научно-методическим руководством РАН, и представителей профильных вузов и отраслевых НИИ».

Геннадий Красников особо подчеркнул, что речь на этих площадках пойдет не только об импортозамещении или решении каких-то обострившихся технологических вопросов, связанных с производством необходимой электронной компонентой базы на территории России.

«Такая задача тоже стоит, но главная проблема, которую предстоит решить, заключается в том, что у нас в течение многих лет разрушалась та технологическая цепочка, которая существовала еще в Советском Союзе, когда академические институты работали с отраслевыми институтами, а отраслевые институты – с промышленностью, – поясняет Геннадий Красников. – На определенном этапе эта связь была разрушена, в частности – по причине исчезновения отраслевых институтов. Сегодня институт, который находится под научно-методическим руководством РАН, даже имея действительно существенные достижения, зачастую не понимает, кому передать эти результаты и вообще правильно ли он делает, занимаясь теми, а не иными исследованиями, потому что с точки зрения науки получен, быть может, хороший результат, а с точки зрения практического использования, возможно, нет. Устанавливая такие горизонтальные цепочки, можно построить работу более эффективно, то есть академический институт будет понимать, что от него хотят отраслевые институты, которые более приближены к реальным потребностям рынка, к потребителю».

Геннадий Красников подчеркнул, что подобные горизонтальные связки в некоторых направлениях уже сформированы и показывают хорошие результаты. Именно они, в первую очередь, получат дополнительное финансирование.

«Скажем, сейчас идет мировая гонка идей в области создания энергонезависимой памяти, которая даст новые качества процессорам, особенно тем, которые работают с большими базами данных, то есть в области искусственного интеллекта», – говорит ученый.

Современный процессор на 40 % состоит из памяти. Масса энергии, времени, площади в кристалле тратится не на вычисления, а на обслуживание этой памяти. Энергонезависимая память занимает минимум площади кристалла и вообще не потребляет энергии, пока к ней не обращаются с запросом. А главное, только энергонезависимая память нового типа позволит создавать процессоры новой, принципиально иной архитектуры.

«Способов реализации энергонезависимой памяти сегодня исследуются десятки во всем мире, – говорит Геннадий Красников. – И у нас здесь есть очень хорошие наработки. Создание работоспособной энергонезависимой памяти в России было бы революционным прорывом, который даст совершенно новые качества и микропроцессорной технике, и системам искусственного интеллекта».

Другой пример связан с использованием новых материалов. Сейчас основой микроэлектроники является кремний, но есть такие материалы, как нитрид галлия на кремнии (GaN на Si) и кремний-германий (SiGe).

«За счет их использования мы на тех же топологических размерах сможем создавать интегральные схемы с тактовой частотой работы на порядки выше, чем у существующих», – говорит академик Красников.

Используя новые материалы, можно создавать эффективную электронику, не догоняя далеко ушедшие вперед западные кремниевые технологии, не проходя весь длительный и баснословно дорогой путь их развития, а получая возможность выйти на новое качество электроники за счет развития новых направлений. Это тот самый принцип «обгонять, не догоняя», о котором говорил еще Курчатов.

«Разумеется, перед отечественной микроэлектроникой сейчас стоит много конкретных задач, – говорит Геннадий Красников. – Часть из них она, кстати, успешно решает. Вы только представьте себе, что было бы сейчас без банковской платежной системы «Мир» с отечественными чипами. Конечно, есть перспективные цели и в области квантовых вычислений, и в области суперкомпьютеров, но это специализированные задачи со своими методами решений. Мы же на сегодняшний момент решаем более общую, базовую задачу – как можно быстрее восстановить практику тесного общения между академической, отраслевой наукой и промышленностью. Тем более что текущая обстановка подтолкнула государство к пониманию важности этой задачи. Вот какой механизм мы должны создать, и когда мы его создадим, там будет рождаться множество различных идей по решению конкретных проблем».

Редакция сайта РАН