Задача – как можно быстрее восстановить практику тесного общения науки и промышленности, – академик Красников
18.04.2022
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