«Для реального прорыва нам не хватает системного подхода к развитию»

«Для реального прорыва нам не хватает системного подхода к развитию»

Технологический прорыв возможен только тогда, когда он тщательно готовится заранее, — это аксиома. Случайных технологических прорывов не бывает. Могут быть случайные открытия типа высокотемпературной сверхпроводимости, но это очень редкие события.

Так что системные технологические успехи нуждаются в тщательной подготовке как со стороны государства, потому что задачи такого масштаба требуют существенных инвестиций, так и со стороны предприятий, которые не должны бояться идти в радикальную технологическую модернизацию. К тому же наши ИТ-компании, по большому счёту, сегодня работают в парадигме догоняющего. И изменить эту парадигму крайне сложно. Простой пример — вся отечественная вычислительная техника, очевидно, базируется на архитектуре x86. Это в чистом виде догоняющий подход: глобальные вендоры либо нам разрешают чем-то воспользоваться, либо запрещают, и тогда мы сами добываем «запретный плод», некоторым образом творчески перерабатываем и получаем примерно тоже самое, но с определёнными возможностями, которые требуются, скажем, локальным законодательством по безопасности. Тот же самый подход мы видим в области СХД. Скажем, взлёт решений компании YADRO базировался на архитектуре Power PC корпорации IBM. Технологических прорывов там нет, а есть очень аккуратная творческая переработка, подкреплённая грамотным маркетингом и удачным стечением обстоятельств в виде бегства западных вендоров с российского рынка. 

Однако у такого положения вещей есть серьёзные предпосылки.

Прорыв в технологический суверенитет — это долго и дорого

Вообще говоря, технологические прорывы доступны только крупным компаниям. Как минимум потому, что это очень затратное занятие. Покажу на примере разработки контроллера твердотельных дисков компании Kraftway (рис. 1–2). 

Мы вышли на пиковое направление — реальных производителей дисковых контроллеров в мире наберётся от силы полтора десятка максимум. Это производителей самих дисков много, а вот тех, кто умеет создавать современные контроллеры, — считаные единицы. Дело в том, что это очень наукоёмкое направление. Так, мы наши работы вели в тесном партнёрстве с командой математиков МГУ, которые смогли предложить нужные нам математические подходы. То есть наши дисковые контроллеры — полностью отечественные на уровне алгоритмов. На уровне электроники в них используется большое количество IP-блоков (Intellectual Property — готовый блок для проектирования микросхем), каждый из которых можно снабдить надписью «Сделано в России». И это требует колоссальных затрат времени высококлассных уникальных специалистов, а также инвестиций. Потому что один только инструментарий для создания IP-блоков стоит на уровне десятков миллионов рублей. А есть ещё такие IP-блоки, которые мы в принципе не можем заказать у российских разработчиков, поскольку их надо проектировать для конкретной фабрики. А значит, стоимость проекта вырастает кратно, поскольку IP-блоки физического уровня высокоскоростных интерфейсов стоят в разы дороже цифровых блоков. Понятно, что компания даже среднего уровня запустить такой проект не сможет, даже при наличии соответствующих умных голов. 

Рисунок 1–2. Источник: Kraftway

При этом цикл разработки микросхем в самом простом случае составляет не менее трёх лет, а для более сложных изделий составляет пять и более лет. Так, мы выпустили первую модель контроллера SSDс российскими интегрированными средствами защиты в 2019 г. Это была ограниченная партия, предназначенная в первую очередь для реальных проверок работы с оборудованием различных поставщиков оборудования и ПО. В конце 2023 г. завершили создание второго поколения устройства. Сейчас этот контроллер проходит стадию начального запуска, отладки и т. д. Думаю, что в ближайшее время он появится на рынке. Получается, что полный цикл от начала разработки до полноценного выхода на рынок составляет 8 лет. 

Играть в такую долгую и дорогую игру очень сложно. Вот почему я считаю, что наиболее критичная трасса на пути достижения технологического суверенитета — это отечественная микроэлектроника.

О составляющих успеха суверенного микроэлектронного базиса

Ключевая компонента электроники — это микросхемы, то есть в первую очередь фабрики под современные технологические нормы. Это ключ ко всей радиоэлектронной промышленности страны, поэтому именно с них надо начинать, если ставить задачу достижения технологического суверенитета. А для того чтобы появились «суверенные» микросхемы, вначале должны появиться всевозможные национальные архитектуры, а также крупные национальные дизайн-центры, которые поддерживают целые экосистемы разработки микросхем. 

За рубежом сейчас есть 2–3 экосистемы такого рода: x86, ARM,RISC-V. Причём широкого охвата разработчиков они достигли во многом за счёт глобализации. Но нам фактор глобализации пока не очень доступен, приходится создавать собственные локальные продукты. Но ни одной экосистемы у нас пока не создано, несмотря на то что имеются сильные школы разработки микропроцессоров. 

Например, «Эльбрус» — сам по себе процессор неплохой, работоспособный. Но отсутствие экосистемы существенно ухудшает его рыночные позиции. Скажем, у него нет готовой к применению программы начального старта. Если разработчик электронной аппаратуры решит сделать системную плату на базе процессора «Эльбрус», ему придётся обращаться к разработчику процессора для того, чтобы там ему написали программу начального старта. А это не что иное, как «бутылочное горлышко»: компания справляется с небольшим потоком обращений разработчиков. А если начнётся — я фантазирую — бум создания плат на процессоре «Эльбрус» и к ним пойдут десятки и сотни обращений? К сожалению, сегодня они не рассчитаны на создание экосистемы массового производства. 

А как поступает в этой ситуации компания Intel? Она выпускает референсную плату и к ней —базовый набор софта, включая все необходимые инструменты, для разработки каких-либо готовых изделий на базе процессора Intelплюс подробные руководства для компаний-разработчиков. Процесс настолько отлаженный, что с этим комплектом от Intelлюбаякомпания может начать собственную разработку, даже без техподдержки со стороны вендора. Кроме того, есть сторонние производители, которые выпускают ПО BIOS: American Megatrends, Insyde и др. То есть на базе экосистемы производителя процессора складывается экосистема компаний-партнёров, которая успешно живёт своей рыночной жизнью. 

У нас таких экосистем нет ни у одного отечественного производителя процессоров. Использовать их точечно в отдельных проектах вполне возможно, но не в промышленных масштабах. И эту ситуацию точно нужно менять. Как именно? Простых рецептов, к сожалению, нет. Видимо, должна быть реализовано какая-то форма государственно-частного партнёрства, потому что ни одна частная компания самостоятельно не вытянет создание национальной архитектуры. На это просто не хватит денег. Достаточно посмотреть на бюджеты крупных западных корпораций, которые поддерживают собственные архитектуры, — они превышают бюджеты большинства африканских государств. 

«Кластеризация» направлений развития суверенного хай-тека

Ещё одна критически важная задача — создание технологических кластеров вокруг разных базовых технологий: процессоров, устройств хранения данных и т. д. Мы, например, делаем это сейчас собственными силами и очень рассчитываем, что со временем начнёт складываться некоторая экосистема технологий, связанных с хранением данных. Надо сказать, что эта история не сильно проще и дешевле, чем процессорная, потому что весьма наукоёмкая. Другие направления создания кластеров технологий и продуктов связаны с другими типами контроллеров, автомобильной электроникой, оборудованием АСУ ТП, где широко применяются программируемые логические контроллеры (PLC) и всевозможные промышленные компьютеры. Эти центры с соответствующим кластерным окружением ещё только предстоит создать. 

Формально у нас появляются некоторые центры компетенций. Но этот формат пока не очень работает. Во многом, думаю, потому, что для активной деятельности этих центров нужна поддержка со стороны хороших научных школ, а также финансирование для создания новых наукоёмких продуктов и технологий. Иначе «жизнь» нового направления не сложится. 

Аналогичные проблемы — с прорывными научными идеями: им нужна соответствующая «обвязка» в виде разработок готовой аппаратуры или ПО силами партнёров. Скажем, в России приступили к созданию установки безмасочной литографии на длине волны 13,5 нм для производства микроэлектроники с использованием рентгеновской оптики, которая способна поддерживать технологические процессы уровня 7 нм. Это пример прорывного математического подхода. Но для того чтобы на его базе появились установки, которые можно покупать и устанавливать на российских микроэлектронных фабриках, нужно ещё очень многое, помимо математических методов. В первую очередь целая школа технологов и разработчиков станков, которые хорошо понимают, с какими технологическими процессами они имеют дело. И с точки зрения затрат, это, конечно, не уровень расширения освоенного производства, а именно инвестиции в создание принципиально новой производственной инфраструктуры. 

Об организующей роли государства

Хороший пример того, как китайские товарищи создавали национальную индустрию микроэлектроники, — компания YMTС (Yangtze Memory Technologies Company), ведущий производитель микросхем памяти. Я провёл немало времени, изучая их опыт непосредственно в Китае, и вот что рассказали мне ведущие сотрудники этой китайской компании, которая имела амбиции стать второй компанией в мире по производству микросхем памяти.

Начальные инвестиции составляли около 8 млрд долл., по факту дело дошло до 25 млрд долл. Планировалось запустить три очереди завода, каждая — по 100 тыс. пластин в месяц. То есть 300 тыс. пластин в месяц — это действительно производитель номер два в мире по объёмам выпускаемой NAND-памяти. Они разработали собственную архитектуру памяти. А затем приложили громадные усилия для того, чтобы насытить все сопутствующие научно-производственные направления нужными кадрами: создавали научные кластеры, привлекали сотрудников зарплатой, в несколько раз большей, чем на предыдущей работе, в том числе собирали специалистов по всему миру, буквально «скупали» целыми семьями за рубежом и возвращали на родину. Я разговаривал с менеджерами высокого звена и с удивлением обнаруживал, что они приехали в Китай, оставив успешную карьеру в США, Южной Корее и других странах в компаниях Micron Technology, Samsung, SK Hynix и др. Инвестиции в амбициозный проект предоставило государство через крупнейшую китайскую финансовую группу Tsinghua Unigroup. 

В итоге они, действительно, сумели запустить это современное производство. Правда, изначально использовали импортные литографические машины и с запуском первой очереди завода сразу вошли в пятёрку крупнейших глобальных производителей. Когда стали запускать вторую и третью очереди завода, американцы забеспокоились, и тогда первыми среди китайских высокотехнологичных компаний под санкции попали именно они. Именно потому что уверенно шли к своей цели — вырасти до уровня второго в мире крупнейшего производителя NAND-памяти. На самом деле это чисто конкурентная борьба. Однако сугубо политическими методами американцам удалось притормозить развитие огромной компании. Именно притормозить, но не остановить! Сейчас они развивают суверенную литографию, и думаю, через несколько лет они полностью освободятся от какой бы то ни было зависимости от американских технологий. 

Так что ключевые элементы этого большого национального проекта Китая с прицелом на глобальное лидерство — следующие: очень серьёзные бюджетные инвестиции, продуманный план создания производства — мирового лидера, первоклассная команда сотрудников: от учёных до организаторов бизнеса, которых государство помогало вернуть из разных стран мира. Вот так реализуются большие национальные проекты. 

Наша страна, в принципе, идёт похожим путём. Самое большое отличие нашего пути от китайского заключается, на мой взгляд, в отсутствии системного подхода к реализации большой идеи как единого целого результата. Скажем, государство реально помогает развитию национальной радиоэлектронной промышленности. Вот только критерии помощи смещены в сторону точечной поддержки конкретных компаний. Фактически государство оказывает финансовую поддержку организации в обмен на обещание через 5–7 лет завалить рынок готовыми продуктами, которые будут хорошо продаваться. Конечно, это неплохо, что на нашем рынке появится некая отечественная «штучка», на которую будет спрос. Но что это даёт развитию радиоэлектронной промышленности страны в целом? К сожалению, здесь совсем не идёт речи про национальные архитектуры, а значит, о целых группах продуктов или секторах технологий, которые также включаются в поток общего развития. В этом нет системы — вот что плохо. Попробую предложить вариант системного подхода. 

Стимулировать усиление точек роста

Другой путь движения в сторону технологического суверенитета можно выстраивать в виде группы перспективных направлений, которые опираются на существующие точки роста — научные группы, дизайн-центры и т. д. Вот эти направления и нужно поддерживать на государственном уровне, в том числе финансами. Причём инвестиции направлять на мероприятия, которые помогают унификации разработок и совместной деятельности. Речь, конечно, идёт не о консолидации бизнеса, а как минимум об обмене готовой интеллектуальной собственностью. Такой обмен у нас в стране вообще не налажен: о том, что одна компания создала тот или иной IP-блок, соседи даже не знают и по привычке покупают готовые блоки у известных зарубежных поставщиков. Это даже не смешно, ведь Минпромторг РФ субсидирует отечественные разработки, а часть этих средств уходит зарубежным компаниям вместо того, чтобы поддерживать продажи российских разработчиков. Но поскольку нет экосистемы продуктов, нет и внутренней синергии продуктов, а значит, инвестиции расходуются не так эффективно, как могли бы. 

Возникают аналогии с верхнеуровневым проектным подходом, который когда-то применялся в Советском Союзе для больших национальных проектов: космического, атомного и т. п. Такой крупный проект декомпозировался на под проекты более низкого уровня без потери внутренней связности отдельных разработок. Тогда инвестиции направляются в технологические кластеры, которые охватывают целый ряд близких направлений: научных, научно-технических, производственных. И суверенное развитие начинается как раз внутри этих кластеров, а потом выходит на уровень большого системного проекта верхнего уровня. 

А что мы по факту имеем сегодня вместо системного подхода к развитию? Идея технопарков: территория, на которую приглашаются все желающие получить льготы. Такой подход может подойти малому бизнесу, который работает в конкретной понятной предметной области, — получить финансовую помощь на запуск проекта с быстрой реализацией. Но крупного долговременного экосистемного проекта на этой базе не вырастить. Технологический суверенитет станет возможным в контексте серьёзного проектного подхода. Умных мозгов у нас достаточно, но нужно направить их активность в нужное русло. 

Здесь стоит вспомнить про стартапы и связанный с ним штамп, навязанный нам американским ИТ-сектором: основная движущая сила инновационного прорывного технологического развития — это амбициозные компании-стартапы, с них и начинается инновационное развитие страны. Могу согласиться разве только со словами про начало.

Стартап всегда действует в рамках некоторой собственной идеи. И вероятность того, что эта идея совпадёт с какой-то серьёзной большой задачей, которую необходимо решать и далее развивать, достаточно мала. Ведь стартапы идут по пути наименьшего сопротивления: минимум инвестиций и максимум результата при продаже. Поэтому идеи, которые их занимают, скорее прикладные, чем системные. Поэтому стартап интересен в первую очередь как кузница кадров — тех самых увлечённых людей с горящими глазами. Вот эту команду нужно проинвестировать, подключить её к серьёзным задачам в рамках глобального проекта, и они будут отлично её выполнять. 

О наукоёмкости технологического суверенитета

Повторю тезис про то, что технологический суверенитет — вещь наукоёмкая. Поэтому обязательный элемент движения к технологическому суверенитету —тесная связка разработчиков технологий, продуктов и систем с фундаментальной и прикладной наукой. Сегодня эта связка чаще всего формируется случайно. Так, например, было у нас: мы абсолютно случайно встретились с командой МГУ, которая работала в направлении фундаментальной математики, интересном нам. Мы посмотрели друг на друга внимательнее, стали сотрудничать, и это взаимодействие вылилось в итоге в большой проект. 

Это была счастливая случайность. К сожалению, события такого рода не так часто происходят. Об этом я могу судить как член экспертного совета при Минпромторге, который занимается анализом заявок на субсидирование разработок в области микроэлектроники (постановление Правительства РФ № 1252). Я вижу, какая научная подоснова имеется под каждым проектом. В целом она очень слабая. Встречаются редкие исключения, но тогда обычно заявку подают институты РАН либо крупные ведомственные НИИ, скажем, из системы «Росатома». Там серьёзная научная основа, всегда интересно узнать подробности. Но основной поток соискателей субсидий приходит с сугубо прикладными решениями, без признаков отраслевой или фундаментальной науки. Но это, как я полагаю, всего лишь результат работы нынешней системы субсидирования развития гражданской радиоэлектронной продукции. 

При этом стоит подчеркнуть, что крупные российские высокотехнологичные компании работают с научной составляющей и на принципах системности. Например, мы и в прикладных работах применяем собственные фундаментальные вещи, такие как внутреннее ядро или IP-блок, которые потом тиражируются на все линейки продуктов. Тогда складывается, скажем, экосистема информационной безопасности, реализованная во всех микросхемах, и она достаточно гомогенна: один и тот же IP-блок, одни и те же инструменты разработки, одно и то же ПО, единые протоколы, спецификации — и вот уже складывается совместимая экосистема. Но это доступно только крупным компаниям, а их у нас можно по пальцам одной руки пересчитать. 

Надо сказать, что очень многие элементы системного движения к технологическому суверенитету в нашей стране уже имеются. Осталось дело за тем, чтобы немного подкрутить существующее положение вещей. Скажем, подтолкнуть формирование технологических кластеров вокруг системообразующих направлений развития, расширить функционал аналитики на этом уровне, добавив к классическому конкурентному анализу профессиональные обзоры научных работ, а также внедрить модернизированные оценки локализации, которые учитывают количество и качество реализации полностью отечественных элементов в оборудовании и ПО.