Руски микроконтролери: преглед, описание. Предприятия за микроелектроника в Русия

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 10:19

През последните петдесет години по различни причини страната ни изостава от чуждестранните производители в областта на микроелектрониката за голям брой години: руските микроконтролери вече не отговарят на изискванията на новите технологии. Напоследък тази разлика донякъде се стеснява, но все още е голяма. Домашните разработчици предпочитат предимно не руски микроконтролери, а устройства от семейството x51, които се произвеждат от различни компании. Например продуктите на Microchip, ако говорим за тези, които отдавна са се утвърдили на пазара. Има и нови, но също доста популярни: AVR микроконтролери от Atmel. Тази група в момента е лидер. Всички останали устройства на пазара изостават. Въпреки това, броят на потребителите и руските микроконтролери постепенно се увеличава. И това ме прави много щастлив.

USSR Enterprise

До разпадането на СССР водещото предприятие за микроелектроника в Русия, произвеждащо интегрални схеми, беше заводът Микрон. Сега товаРуската компания, основана през 1967 г., е част от холдинга RTI и е собственост на AFK Sistema. Първоначално руските микроконтролери в това предприятие са произведени от Изследователския институт по молекулярна електроника (NIIME).

PJSC Mikron днес е група от компании. Съдейки по информацията на официалния уебсайт, това включва и JSC Svetlana-Poluprovodniki, VZPP-Mikron. Компанията има представителства в Тайван, Китай, а монтажът се извършва в Шенжен.

В съветско време заводите Angstrem и Mikron (Зеленоград) почти напълно задоволяват търсенето на микросхеми на СССР, въпреки че тези продукти не достигат световните стандарти.

Пътят към качеството

Работата беше извършена с продукти, по-големи от микрон, нанотехнологиите все още бяха далеч. Независимо от това, именно Mikron PJSC стана пионер в нашата страна в разработването и внедряването на аналогови цифрови интегрални схеми за масово разпространение. Така се случи исторически. Днес заводът произвежда повече от седемдесет процента от общия износ на електроника.

Разбира се, сега условията за работа са съвсем други. И през седемдесетте години заводът Mikron в Зеленоград стана пионер - бяха създадени нови методи за производство на микроконтролери. Например, структурата на микросхемата е разработена по технологията "епипланар" - странична изолация с диелектрик. Също така първият технологичен процес у нас беше доведен до съвършенство -"изопланарен" - производството на интегрална схема с оксидна изолация. Използвано е йонно легиране, въведени са плазмохимични методи за производство на домашни микроконтролери. Заводът работи активно не само за масовия потребител, но и за военно-индустриалния комплекс и космоса.

Развитие на производството

PJSC "Микрон" от самото начало беше водещ завод в тази индустрия. Тук са създадени първите в страната "чисти стаи". Интегралните схеми бяха произведени в индустриален мащаб за суперкомпютри. Разработен е високоскоростен универсален комплект от серия 1802 (руски микроконтролери - аналози на AVR) за системи за противовъздушна отбрана. Именно тези продукти осигуряваха космическите програми "Венера" и "Марс". През 1984 г. заводът изпълнява най-важната поръчка на страната: създава и пуска в производство Единна компютърна система, за която е награден с орден съвместно с НИИМЕ. През деветдесетте години продължават новите технологични разработки, заедно с модернизацията на производството. Разработена е най-новата технология BiCMOS и в същото време заводът започва самостоятелно да навлиза на външните пазари. Например, още през деветдесетте години Samsung започна да купува чипове с интегрална схема.

През 1994 г. две предприятия за микроелектроника в Русия, Mikron и NIIME, се сляха. Те започнаха да се позиционират като една компания. До средата на 90-те години се създава още една "чиста стая", където започва производството на продукти, много по-близки до световните стандарти:интегрална схема върху силициеви пластини със сто и петдесет милиметра в диаметър, където проектните норми бяха 0,8 микрона.

Няколко години по-късно продуктите получиха световно признание и международен сертификат от Bureau Veritas Quality International, който служи като сертификат за съответствие на тези системи за управление на качеството в съответствие с ISO 9000. През 1997 г. NIIME и Micron се сляха в концерна Научен център, впоследствие OAO Sitronics Microelectronics. Три години по-късно във Воронеж е създадено дъщерно дружество на ZAO VZPP-Mikron.

Нови проекти

От 2006 г. се реализира инвестиционен проект, насочен към мащабна модернизация на производството. Организиран е пълен затворен цикъл - плоча с чипове Основно в областта на телекомуникациите - производство на SIM карти за тази индустрия. Освен това заводът получи от френско-италианската технология STMicroelectronics за производство на топологично ниво от 180 nm. Започна производството на чипове за смарт карти, транспортни билети, включително тези за московското метро. Трябва да се отбележи, че до 2010 г. заводът Микрон работеше по близо микронни стандарти. През 2007 г. държавата инвестира повече от триста милиона рубли в предприятието, за да започне производството на 180-нанометрови чипове. Оборудването е закупено от цял свят.

През 2009 г. в работата се включи държавната компания "Роснано", създаде се специален производствен обект за серийно производство на схеми с 90 бр.дизайн нанометри. Финансирането продължи - сега достигна 16,5 милиарда рубли. Целта е разработването на нови продукти и развитието на технологиите до ниво от 45 nm и дори по-малко.

Въпреки това, през 2012 г. новите продукти (IC матрици) имаха топологично ниво от 90 nm, което също увеличи производствения капацитет - 36 000 пластини годишно. През 2012 г. е разработен местен универсален чип за карти, а през 2013 г. започва производството му. В същото време стартира производството на чипове за биометричен паспорт. И през 2013 г. Руснано продаде своята част от акциите, концернът беше реорганизиран и стана подчинен на OJSC RTI.

Постижения от последните години

До началото на 2014 г. АД "НИИМЕ и Микрон" получи разработката на най-новата технология за създаване на схеми от 65 нанометра, бяха получени първите нормално работещи кристали. Масовото производство обаче все още не се случи. Работата продължава. През 2014 г. Руснано се върна в собствеността на компанията. Продължи производството на домашни двуядрени микропроцесори по 90 nm технология. Предприятието стана доставчик на транспортни билети (електрически влакове, сухопътен транспорт, метро), етикети по собствен дизайн за Федерално държавно унитарно предприятие Goznak (маркиране на кожени изделия), микроконтролери за биометрични паспорти на Лаос (първият международен проект). През 2016 г. фабриката издава банкови карти за мордовската "KS Bank" (NSPK "MIR").

Сега фабриката произвежда интегрални схеми от шест до осем слояметал FAB-200) според стандартите за проектиране до 65 nm и чипове от "планарни" и "биполярни" технологии (FAB-150), където един или два слоя метал, и стандартите за проектиране варират от 1,6 микрона. Плановете за 2018 г. включват разработване на 45-28 nm нанотехнологии с изграждане на нови линии за тази цел. Изискват се огромни инвестиции от държавата - повече от милиард и половина долара. Все още няма новини по тази тема.

PKK Milandr

На същото място, в Зеленоград, през 1993 г. е организирано друго производство от тази индустрия. ПКК Миландр АД е много по-младо предприятие от завода Микрон. Това не изисква огромни средства за реорганизация на производството. Компанията веднага започна да реализира проекти за разработване и последващо производство на микроелектроника: процесори, контролери, трансивърски схеми, памет, преобразуватели на напрежение, както и електронни модули с универсални свойства, търговски и индустриални устройства, софтуер за микроелектронни продукти и информационни системи.

Тази компания беше първата в Русия, която получи лиценз за микропроцесорното ядро ARM и го използва в разработвани микроконтролери. Първоначално тук се произвеждаха интегрални схеми по стандарти за проектиране до 28 nm, тествани бяха микросхеми, включително вносни, високо прецизно измерени и тествани, произведени блокове на оборудване и електронни модули. В допълнение, електромери, електронни компоненти за оборудване със специално предназначение, както играждански (това се отнася за софтуера). Общо днес в номенклатурната линия има повече от четиристотин вида различни продукти. Това са 32-, 16-, 8-битови микропроцесори и микроконтролери, ROM и RAM (чипове с памет), както и радиочестота, интерфейс, специализиран.

Данни за компанията

Компанията притежава повече от седемстотин квадратни метра индустриално и офис пространство и най-модерните инструменти за хардуерно програмиране за проектиране и тестване на интегрални схеми. Специалистите на предприятието са висококвалифицирани и следователно се осигурява пълен затворен производствен цикъл и най-точните измервания, както и тестовете на блокове и микросхеми се извършват с отлично качество. Продуктите на компанията се отличават с висока степен на надеждност.

Фирмата работи в съответствие с изискванията на Държавен стандарт ISO 9001-2011, който обхваща производството и разработването на най-новите интегрални схеми, електромеханични филтри, пиезоелектрични устройства, металокерамични пакети за микросхеми, микросглобяване на мулти -кристални модули, електронно оборудване и захранвания.

Състав на компанията

PKK Milandr, руска компания, която разработва и произвежда микроелектронна елементна база и радиоелектронно оборудване, включва Milandr EK, която е получила сертификат от CSO Electronsert. Тя е висококвалифициран доставчик на чуждестранни ивътрешна компонентна база на електрониката, която включва съвместни доставки на електронни компоненти по споразумение на страните от ОНД.

"Milandr EK" е отделно подразделение, което продава продуктите на ITCM LLC. Това предприятие е оборудвано с редица най-модерни тестови съоръжения, включително уникални чуждестранни. Акредитацията дава право да се тестват микросхеми както от чуждестранно, така и от местно производство. Тук се разработват и произвеждат голям брой различни интегрални схеми със стандарти до 40 nm и електронно оборудване, базирано на тях.

Постижения

PKK Milandr притежава уникална научна и индустриална база. Тук са създадени мощни дизайнерски центрове, функционират образователен и изпитателен център и монтажно измервателно производство. Предприятието се различава от другите по това, че осигурява създаването на крайния продукт от нулата и този продукт е много търсен на пазара. Освен това компанията винаги придружава всички свои завършени проекти.

За десет години компанията е извършила повече от 225 експериментални проектни работи за индустрията, 206 от които са били доведени до серийно производство. Основните потребители са руските предприятия за приборостроене, радиотехнически системи, комуникационно оборудване, телеметрични системи, бордови компютри. Компанията има свои представители в Пенза, Екатеринбург, Нижни Новгород, Воронеж, където се произвеждат и микроконтролери, произведени в Русия. Сътрудничествоизвършено с Департамента по нанотехнологии на Руската академия на науките.

JSC "NIIET"

През 1961 г. в завода за полупроводници във Воронеж е открито конструкторско бюро, което по-късно прераства в известно предприятие за най-модерно електронно оборудване. Именно там и тогава започва историята на АД "НИИЕТ". Първоначално предприятието произвежда диоди и транзистори - полупроводникови устройства на основата на силиций и германий, които са разработени от Московския изследователски институт "Пулсар". Но скоро цялата работа започна да се извършва самостоятелно.

Ефектно постижение беше разработването на първата интегрална схема през 60-те години на миналия век. Въведени бяха планарни технологични процеси, които впоследствие помогнаха за разработването на първите биполярни интегрални схеми. И днес продуктите на тази конкретна компания са много популярни на пазара, например микроконтролерът 1886we4u. През 1968 г. първите RAM интегрални схеми с капацитет 16 бита по MOS технология, създадени от екипа, са въведени в производство, което послужи като тласък за развитието на домашната микроелектроника. Оттук се реализираха интегрални схеми от цяло поколение. Биполярни LSI от известната серия 1804 (тук логиката на инжектиране служи за основа) и далечната серия от 1887 - микроконтролерът 1887ve4u, са създадени след 80-те години на XX век в резултат на дълъг творчески път.

Модерни тенденции

Научно-техническата дейност на предприятието е насочена къмразвитие на микроконтролери и микрокомпютри от началото на седемдесетте години. Още по това време имаше доста интензивно развитие на комуникациите и компютърните технологии, CAD и различни системи за управление. Микросхемите на местно производство бяха оборудвани с домашни компютри - "Електроника-82", "Електроника-85", "Електроника-100". През 1986 г. започва създаването на цифрови процесори за обработка на сигнали за специално оборудване (DSP).

В историята на АД "НИИЕТ" не е имало нито една година, в която развитието му да бъде спряно, винаги се наблюдаваше растеж и с достигането на всяка нова височина винаги се зараждаше желанието за следващата. В областта на развитието на микроелектрониката у нас трудно биха се намерили равни специалисти на това предприятие. Те усвоиха повече от сто и петдесет вида най-мощните микровълнови транзистори, както и интегрални схеми за различни цели, разработени на местно ниво от нулата.