Лига Сисадминов

Для ЛЛ: чуда не произошло. Остальное слишком занудно.

Уже 3 года, как ВНЕЗАПНО оказалось, что почти все «российские импортозамещающие тихналогии», и 90% публично известных «российских гражданских процессоров общего назначения» делаются в стране, которую РФ не считает страной. На Тайване, тайваньский процессорный завод, TSMC. Все, кто интересовался вопросом чуть больше, чем текстом на упаковке, это прекрасно знали, но обсуждать это тогда было неприятно,  сейчас не принято, и обидно.

Но что еще, как оказалось, не делалось и не делается в РФ в ИТ?

Попробую кратно пройтись везде. Хотя, ничего нового с 2010-2012, когда закрыли завод по кремнию.

Сырье.
Для изготовления всей современной высокочастотной микроэлектроники, в первую очередь, нужны чистые и сверхчистые материалы, особенно газы. Нужны не в объеме «показали килограмм на выставке, чистота 99.999», а вагоны, тонны и кубометры. Требуемая чистота для кремния - 99.9999999% (9N) по кремнию, и сравнимая чистота по прочим включениям – как по механическим (микропыль), так и по примесям – бор, мышьяк, фосфор, сурьма, алюминий, медь, железо.
Серийно в РФ продукцию такой чистоты давно не производят. Чистоты "для солнечных панелей сгодится" - производствл было.
Вводные статьи по теме: на русском отсутствуют. На английском:
The Impact of Silicon Wafer Quality on Semiconductor Performance and Reliability
Fabricating Semiconductor Grade Silicon
Нельзя сказать, что материалов «по сырью» на русском «нет совсем». Есть журналы - Физика и техника полупроводников, Журнал технической физики, итд, в которых публикуют разную годноту.
Примеры раз, два. Годнота есть. Популяризации нет.

Полуфабрикаты.
Например, отливки монокристалла, порезанные на пластины (вафли – waffer). Требования к диаметру отливки в 200-300 мм – ±0.5 мм. Толщина пластины, исходно, 2 миллиметра (тоньше плохо лезет в полирующую машину), и затем из 2 мм пластины получается отполированная пластина:
при диаметре 8 дюймов (200 мм) – толщиной 0.725 мм (плюс минус),
при диаметре 12 дюймов (300 мм) – 0.775 ± 0.015 мм. Можно нарезать и тоньше – на рынке предлагают пластины толщиной 0.28/0.35/0.5/0.525/0.625/0.7/0.725 мм. Можно еще тоньше, но тогда пластина теряет механическую прочность.
Кроме этого, у пластины есть ориентация монокристалла (100,110,111) – при требуемом отклонении нарезки от ориентации не более +/- 0.5°, полградуса.
Кроме этого, у пластины есть требовании по качеству полировки, кроме общих требований по разнице толщины не более +/- 25 μm (25 микрометров – 25000 нанометров), желательно 15 микрометров. Особое значение имеют три параметра кривизны – TTV (The Total Thickness Variation), Bow and Warp, кроме еще двух десятков параметров, в том числе чистота и тип защитного покрытия.
Вводные статьи по теме:
SPECIFICATIONS OF WAFERS
Effects of support method and mechanical property of 300 mm silicon wafer on sori measurement
IC Silicon Wafer Defects Free 0.28/0.35/0.5/0.525/0.625/0.7/0.725mm Flatness <50um
Кремниевая пластина 300 мм
Пластины 300мм TOX

Интересно, что установка для полировки куда более высокого качества есть. Только одна (в смысле, всего одна, не модель одна), и предназначена для другого - установка ионно-пучкового травления.

Финансирование каких-то работ идет с осени 2024:
Минпромторг хочет ввести балльную систему для кремниевых слитков и пластин, которые необходимы для производства чипов. Эксперты отмечают, что в стране есть некоторые компетенции для их производства, но их недостаточно. Как и объемов производимых пластин. Сейчас в России отсутствует производство таких материалов, а покупка зарубежных аналогов невозможна из-за его стратегического назначения. Работы должны быть закончены к 1 декабря 2026 г.

Полупродукты.
Сам чип, полученный из пластины. С пластиной творят всякое – травят, душат газами, расстреливают из орбитальной ионной пушки, мажут пастами, светят, промывают, добавляют плазмы, лазеров, снова душат, итд. Полученную болванку засовывают в микроскоп, и смотрят, как получилось. Значение имеет все – лазеры (производство - Trumpf и Cymer), линзы, чистота всего, вибрации, маски, запыленность помещения, итд итп.
Вводные статьи по теме:
Market Insights: TRUMPF is riding the tiger
Cymer Inc: LPP EUV light source drive laser system. Кстати, патент подписан: Inventor: Alexander I. Ershov, Alexander N. Bykanov, Oleh V. Khodykin, Igor V. Fomenkov
Light sources for high-volume manufacturing EUV lithography: technology, performance, and power scaling

Комплекс установок для производства "ну чего-то" есть, но с нюансами, как у некоторых в Таиланде.
В 2024 что-то из запчастей для установок покупали с разборки. Судя по громкости криков (крики 1, крики 2) – покупали в НИИСИ РАН для ASML PAS 5500/250С. Что-то осталось в наследство от старых закупок – начиная от KLA VIPER 2401 и заканчивая Helios NanoLab 600, ну вы в курсе откуда. Что не сгнило.
С этого абзаца начинаются некоторые серые и обидные моменты. Модель Комдив 1890ВМ9Я на сайте НИИ указана как выпускаемая с 2016 г., но в открытом докладе, все, что сделано по техпроцессу 65 нм, указано как произведенное на TSMC. Обсуждение всего этого горького катаклизма на хоботе оказывается, уже перешло в 28 ветку по 100500 листов. И там тоже насыпана полная панамка привставателям.

Но, это еще не все серые моменты. Значение имеет не только теоретическая физика производства, все эти нанометры, гигагерцы, маски и намазываемость – смываемость пасты. Значение имеет и сам процесс, чтобы травилось как надо, чтобы чип не выгорал еще на этапе производства от наводок от плазмагана. Нужна логическая архитектура, нужна физическая организация памяти – все эти кеши L1, L2.  Это не говоря про еще менее понятные (без расширения сознания), вещи - как работает (работала, выпуск прекращен) память 3D  XPoint, она же 3D  Crosspoint, более известная как Optane, или QuantX, на фазовом переходе какого-то халькогенида (chalcogenide) потому что на одном DDR далеко не уехать.
Нужны готовые логические блоки – все эти контроллеры, шины, прочая.
Нужно само производство.

Остаются мелочи.
Проверить чип, сделать проверенному чипу корпус, впаять корпус в коробочку, спроектировать печатную плату на 20-24 слоя, навесить на нее все прочие компоненты так, чтобы они не устраивали друг другу наводок, и прочих неприятностей от того, что электрическая волна высокой частоты ведет себя совсем не так, как учат в школе. И даже ведет себя не всегда так, как учат в ВУЗе.  И сделать ПО для этих чипов.

Стоит ли удивляться в итоге тому, что в серийной гражданской продукции на рынке РФ так и стоят x86 – Intel, AMD, и, до 2023 года – кое где был IBM, точнее IBM POWER8. Или тому, что в отсутствии поддержки приходится разбираться в прошивке Display Port у Aspeed AST2600, хотя уже давно выпущен AST2700. Сделан на 12 нм технологии, к слову.

С железом как-то разобрались, его просто нет в хоть каком-то количестве для гражданского рынка. Не будем обсуждать периферию – принтеры, сканеры, матрицы для мониторов (и контроллеры для них), и не будем уходить в сторону FPGA и ASIC.
Переходим к программной части. Пропустим такую интересную вещь, как микрокод процессора (и BIOS), сетевой карты, NVME – хотя для кого-то сложно даже прочитать SCSI Command Reference Manual или INCITS T10 SPC-5. Бывает. Переходим на уровень выше.

Операционная система.
Поскольку книгу Таненбаума про 333 варианта организации микроядер никто не читал, то в головах русскоязычной техподдержки и части оставшихся преподавателей любая ОС, кроме MS – то есть BSD, MINIX, MenuetOS, KolibriOS, и ESXi – это все AT&T Unix. Очевидно, там и там:
фон черный, буквы белые, команда ls из POSIX работает.
Фрукт-фрукт, цветок-цветок.
Но, чтобы там не говорили, на российском рынке активно рекламируются разные варианты Linux – Alt, Debian (Astra), РЕД ОС, и три десятка вариаций BolgenOS.
НО.
В мировом (поменьше) и в российском (побольше) ИТ сообществе присутствует прекрасное разделение – если где-то в комплексном продукте используется ядро от Linux, то это все Linux. Если же всплывают проблемы и с самой идеологией Opensource, как всплыли и политические проблемы, то это другое и частный случай. Попытка вести учет политизированным репозиториям закончилась, почему-то, в сентябре 2024.
Репозиторий с учетом, сайт.
И, оказывается, злые мировые корпорации давно захватили разработку «и под Linux тоже», поэтому надо быть осторожным:
К сожалению, многие из существующих Open Source-сообществ инициированы крупными корпорациями недружественных стран и так или иначе ими управляются, а значит их продукты не могут считаться "доверенными" и использоваться в критических приложениях и системах", - рассказал "РГ" глава "Руссофт". Статья.

Как бы намекнуть его референтам, что само ядро Linux захвачено каким-то недружелюбным финном?

Дальше в статье идет отборный копиум – там, где нет исторического наследия в виде миллионов строк уже написанного кода, и разработчики из разных стран имеют примерно одинаковые стартовые позиции.

Как именно, в отсутствие, что облаков с Nvidia, что квантовых вычислений, как в облаке IBM, даже стартовые позиции будут равными, в статье не поясняется.

Что в итоге?
В итоге очень интересно.
Своя электроника гражданского назначения или грустна, или представляет собой поверхностный монтаж и распайку готовых элементов, произведенных неизвестно где, на плате, спроектированной неизвестно где, произведенной неизвестно где. Станок для монтажа и станок для распайки, как и софт для проектирования, сделаны неизвестно где.
Попытки Касперского сделать свою ОС с ноля – вяло, вяло идут.
Рассказы про
«Ростех» создал защищенные роутеры на базе российского процессора «Байкал» с модульной конструкцией (17 октября 2022) закончились вместе с производством Байкала. Остальная сетевая часть - Marvell 88Е6390Х, в РФ не выпускалась. На сайте производителя железка есть, срок поддержки – 5*8, и глобального прайс листа нет.
Каждый год обещают «убийцу чего то», но пока ограничиваются макетами и запуском на Эльбрусе Майнкрафта (первого) и Фаллаута (второго). В 2025 году. Второй фолл. Может, еще и Quake запустят ? Первый.

Темой 2025 уже объявлена фотоника -
Собянин сообщил, что в Москве строится московский центр фотоники — первое в России производство фотонных интегральных схем (ФИС). Оно откроется на площадке «Алабушево» особой экономической зоны «Технополис Москва» в Зеленограде и будет выпускать 100 тысяч ФИС в год. (Источник).