Современная электроника №2/2022

КОМПЕТЕНТНОЕ МНЕНИЕ 65 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 2 2022 Перспективные фотонные и фононные отечественные технологии для терагерцовых микропроцессоров, ОЗУ и интерфейса со сверхнизким энергопотреблением Статья раскрывает уникальные возможности России в области терагерцовых цифровых технологий – базовой основы будущей терагерцовой цифровой экономики с инструментами в виде искусственного интеллекта, 7G, модуляции окружающей терагерцовой среды обитания человека. Александр Гордеев, Виктор Войтович, Геннадий Святец Введение Новая технологияоткроетпередобще- ством абсолютно новые возможности, иеёможносчитатьпрорывной, поскольку еёцельюявляетсяпревращениемегаватт- ных по энергопотреблению экзафлопс- ныхкомпьютеровтипасуперкомпьютера «Ломоносов» (МГУ, г.Москва)или«Кристо- фари» (Сбербанк) вобычноерабочееместо студентаМИФИилиработникаСбербанка. Россия, как ни одна другая страна в мире, обладает достаточными техноло- гическими возможностями и могла бы начать такую разработку значительно раньше появления программы «Росато- ма» по созданию квантового компьюте- ра (2019–2024 гг., 24 млрд руб.). В Рос- сиидавноуже естьосноваоснов для этих целей–фотонныеифононныематериа- лы. Вопрос заключается в культуреобще- ства, культуре техлюдей, которыеразра- батывают Национальные Программы будущего. Выстраиватьновейшуюнаци- ональную технологическуюплатформу никогданепоздно. Учитывая, чтоправи- тельствонесётогромноебремяпопанде- мии «SARS-Cov-2», мыозвучиваемпредло- жение к крупнейшим банкам РФ, таким как Сбербанк, Газпромбанк, ВТБ, ВЭБ и др., рассмотреть возможностьфинанси- рованияфотонно-фононногоцифрового проекта споследующимиподпрограмма- мив виде7G, системраспознаванияобра- зов дляискусственногоинтеллекта в «чёр- новолновом», сугубо индивидуальном излучении человеческого тела (взамен тупикового направления – нейросетей или «чудотворных» биометок) и «зелё- ной» энергобиосредыобитаниячеловека. Проблемы с «цифрой» С точки зрения наноэлектронных технологий Россия – третьеразряд- ная страна с микроэлектронной тех- нологией в 95 нм в сравнении с 3-нм процессорами фирм TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company) или Samsung, Intel, IBM. Уровень отечественной электроники и её место на мировом рынке были под- чёркнуты вице-премьером Ю.И. Бори- совым на конференции «Электрони- ка в России: будущее отрасли» в декабре 2019г.«Сегодняглупоговорить,чтовРос- сии существует серийное микроэлек- тронное производство. Мы даже отсут- ствуем в мировой статистике», – отметил он. Ибуквально через месяц была приня- та «Стратегияразвитияэлектроннойпро- мышленности Российской Федерации на период до 2030 года» (Распоряжение Правительства РФ от 17.01.2020 № 20-р), которая предусматривает (цитируем): «разработку изделий по кремниевой тех- нологии с топологической нормой 5 нм с последующим выпуском изделий на их основе на зарубежных фабриках и пере- носом производств в Российскую Феде- рацию». Что намечается переносить – технологиюкомпанииTSMCот2019года (5нм)?ИлизабытпечальныйопытсМC-21? Если собственных процессорных чипов нет, то нет и базы под терагер- цовую цифровую экономику [1], [2]. Если нет фундамента – процессорно- го чипа, то на чём строить цифровые технологии? На так называемой «циф- ровой трансформации»? Всем извест- но, что Программа импортозамещения (Приказ Минпромторга от 31.03.2015 № 662) не достигла плановых показа- телей в той же субмикронной техноло- гии – освоение 28-нанометровой тех- нологии в 2018 году. Отметим, что по предыдущей Стратегии развития оте- чественной электроники до 2025 года от августа 2007 г. предусматривалось освоение 10-нм технологии в 2023 году. Ихотяпрограммаимпортозамещения вцеломбылаогромнымшагомвперед, но, с учётомгеополитики (какнепредвиден- ныйвраждебныйактпротивотечествен- ной экономики), мы можем получить иски от ЕС на $290 млрд (полугодовой объём углеводородного экспорта). В настоящее время мы вынуждены использовать принципы «фаундри»- технологии, заказывая по нашим топологическим нормам и «зашив- кам» микропроцессорные чипы фир- ме TSMC, которая обеспечивает 50% мирового рынка микропроцессоров. И конечно, при доле заказа РФ, состав- ляющей тысячные доли % от оборота TSMC, ожидать долговременных гаран- тий на поставку чипов очень сложно, тем более что наблюдаются постоян- ные визиты в TSMC высокопоставлен- ных чиновников из США с цельюпере- носа производства микропроцессоров в США (хотя TSMC продумывает и про- считывает геополитическуюситуацию, связаннуюс материковымКитаеми уже строит своифилиалы в Японии иСША). Сложно прогнозировать будущее наших «Байкалов» и «Эльбрусов», т.е. не всё без- облачно даже в текущем десятилетии. Также важно подчеркнуть, что TSMC и Intel замахиваются на 3D MOSFET- технологию с топологической нор- мой в 1,0 нанометра. А на её освоение в России (чип) совместно с Белоруссией (оборудование) потребуется как мини- мум $50 млрд или три четверти консо- лидированного оборонного бюджета. Такими свободными ресурсами наша экономика пока не обладает. Однако добавим «ложку дёгтя» в «куло- новские» процессоры той же фирмы TSMC. Это связано с тем, что при пол- ной загрузке даже 5-нм процессорный чип потребляет несколько сотен ватт электроэнергии, а процессорный чип с проектной нормой в 1,0 нанометр и количеством транзисторов порядка 0,2 триллиона – это по мощности экви- валент электрического утюга. И, конеч-