Илья Вайцман про импортозамещение в производстве полупроводников

Прочитал на 3Dnews статью «На импортозамещение полупроводников в России потребуется 15 лет» и меня, признаться, аж слегка взорвало. Потому что это настолько некомпетентные заявления, такое непонимание реальности, что заставляет заподозрить в авторах «патриотов и государственников». Попробую написать без нецензурщины и личных выпадов в адрес апологетов «суверенной микроэлектроники».

Особенно меня взбесило то, что это опять «старая песня о главном», про деньги: «дайте нам 100500 триллионов и через 15 лет...»? Невозможна автаркия в микроэлектронике, даже теоретически невозможна. «Потребуется ... лет, только дайте нам ... триллионов и подождте» это дешевое разводилово и замануха для малообразованных «государственников», которые «сидят на бюджете», в смысле распределяют выдавленные с населения деньги сообразно своему уровню компетентности и целеполаганием. Но нет, конечно.

Сколько денег (из реально достижимых) не вбухивай, «догнать и перегнать» не получится. В микроэлектронном производстве такое количество не описанного ни в каких патентах know- how, что придется все придумывать самостоятельно, имея на два порядка меньше ресурсов для решения задач. И это никак не обрулить, know-how это то, что нельзя «цапцарапнуть»TM. Не говоря уже о том, что сначала нужно способное сделать эти фабрики производство. Нельзя в слесарке при котельной взять и построить машину для фотолитографии в 7 нанометров. Никакой Левша с Марса не прилетит и блох не накуёт (кстати, после Левши блоха-то танцевать перестала).

Придется «суверенно» прошагать все технологические ступеньки, последовательно встав на все грабли на каждой и заплатив за каждый шаг триллионы и годы. И это только про саму печать процессоров. Создание же всей инфраструктуры «под fab» обойдется на порядок (а то и два) дороже самой фабрики (которую автономно вообще не сделать, говоря по совести), и надо понимать, что для одного фаба все это хозяйство будет работать с КПД 5% (в страшный убыток). Материалы для фотолитографии и масок, всякие технологические жидкости, фильтры и так далее, и тому подобное — невыгодно производить в объемах, востребованных одной «единой государственной фабрикой микроэлектроники».

Во всем мире это не «вертикаль», это динамическая сетевая система, когда десятки вспомогательных производств работают одновременно на десятки фабов, что обеспечивает им всем нормальную для безубыточности загрузку при любых изменениях на рынке. Что можно себе позволить «суверенно»? Массовый выпуск 90nm и штучный 65nm (максимум) — это потолок для автаркии. Почему именно такие нормы? Потому что такие техпроцессы нужны не только для процессоров, что позволило бы иметь приличную загрузку для всей обвязки (чтобы она работала не в убыток). Это уровень, годный для сим-карт, чипов для кредиток, RFID устройств и такого. Уменьшать им проектную норму дорого будет, да и надежность «в кармане» упадет. А вспомогательные производства для одной (а больше и не надо на крохотный рынок РФ) «единой государственной фабрики процессоров», даже с давно устаревшей нормой 28nm, будут планово убыточными и либо сдохнут, либо навечно сядут на очень немалые госдотации. Получится, примерно, как на 40-тонных фурах поштучно пиццу развозить по городу, когда одной солярки улетать будет больше любой мыслимой прибыли. Ну, или в стоимость TSMC изнутри«пиццы», в смысле «отечественного процессора» все эти расходы заложат, что сделает их принципиально и глубочайше не продаваемыми никому, кроме «бюджета», в смысле, самим себе, но опять за наши деньги. Традиционно, ага.

И еще такое замечание: процессоры хорошо, а память? Это другая фабрика с другими запросами. А элементы для SSD накопителей? Третья фабрика со своими. А старые-добрые дисковые накопители на 2- 8 ТБ и, к примеру, стриммерные кассеты LTO-8 (приводы, роботы для них, ПО для систем хранения корпоративного класса — и так далее, и тому подобное)? Без этого всего (и еще тысяч незаметных, но необходимых элементов) производство «суверенных процессоров» смысла имеет еще меньше, чем выпуск придуманной рогозинскими спецами «машины для освоения Луны».

А ведь мы еще не задались вопросом, что именно производить на этой «единой государственной фабрике». Простите, Эльбрусы?? Серьезно? Топовый российский процессор типа Эльбрус 16С (28nm) — мало того, что принципиальный(!) архитектурный тупик, но еще и унылое зрелище, эффективно только согревающее Вселенную — в разы уступающий не то что серверным (там в десятки раз), но и средним десктопным процессорам "противника"? Байкал-М немного удачнее (универсальность его испортила), но лицензия на ARM фсё, да и TSMC для заказов из РФ тоже уже фсё (нет, что-то успели лицензировать и документация-то осталась, но все упирается в то же самое know-how. В смысле, например, в TSMC знают то самое know-how и умеют реализовать в кремнии ядро, скажем, ARM Cortex-A73 со всеми тонкостями, но они теперь заказ не примут и про тонкости не расскажут). Свободная RISC-V? Прекрасно. Фигня в том, что российские Syntacor и CloudBEAR с вероятностью 99,9% «по той же причине» скоро вышибут из RISC-V Founding с треском. Доступа к новым вариантам RISC-V и топовым IP-ядрам (а их разработчики тоже не спят с одной стороны и не хотят под санкции с другой) — тоже не будет. И что дальше? Разрабатывать очередную "суверенную" архитектуру? Так это не про 100500 триллионов на 10-15 лет, это 201000 триллион на полвека. «Особый путь», с известным итогом. С каким итогом? С каким итогом... Я вас сейчас пугать буду, извините.

Выше-то только про десктопы и недосерверы речь была . Про современные HPC я даже начинать не хочу, с ними в «суверенной» РФ «какой-то позор». Ничего, хотя бы отдаленно сопоставимого с AMD EPYC Genoa, Intel Xeon Sapphire Rapids или, например, словацким 128-ядерным Tachyum Prodigy T16128 с частотой 5,7GHz при проектной норме 5nm (кстати, Tachyum это fabless компания и «суверенным производством» словаки не заморачиваются) никто даже и обещать не пытается. Засмеют даже в Кремле.

А я ведь могу еще с десяток серверных процессоров перечислить, каждый из которых настолько мощнее Эльбрус 16С, что его рядом с ними просто не найти. Про «суверенные» разработки и производство таких вещей, как PCIe 4.0/5.0 коммутаторы со сверхнизкой задержкой, компоненты CXL на PCIe 5.0 (ладно, 4), включая беспроцессорные пулы CXL-памяти, и еще миллионы интереснейших вещей, необходимых для высокопроизводительных вычислений и говорить не приходится (я еще не упоминал про стартапы, которые в ближайшие годы «выстрелят» с очень большой вероятностью).

А видеоадаптеры, с параллельностью в тысячи шейдерных процессоров..? Никакое «импортозамещение» тут невозможно даже в теории. Ресурсов у отдельно взятой страны на такие вещи не хватит, ни у какой. Особенно, у РФ, составляющей менее 2% мирового ВВП, да и то, в низкотехнологической его части. Это будет даже не фантастика, это сказки для патриотов дошкольного возраста, и непременно — с тяжелой задержкой умственного развития.

Так что ловите прогноз с достоверностью 100%: попытки «идти по особому пути» в производстве микроэлектроники — кончатся катастрофическим(!) поражением. Потому что даже в абсолютно невероятном случае, при нулевом воровстве и идеальной добросовестности всех участников этого «великого похода»(см.) — «через 10-15 лет» против развитого ИИ на системах, мощностью в десятки эксафлоп у «врагов» (13 мая Google представила девятиэксафлопный ИИ-кластер на базе собственных чипов TPU v4) — «патриоты» гордо выкатят «суверенный процессор для 1С» и «полностью отечественную нейросеть для распознавания лиц с камер слежения в реальном времени» (в мире реализовано уже лет 10-15 как). Впрочем, вы же понимаете: если вдруг даже деньги и найдут, то всё разворуют, как обычно. Система такая.

P.S. У меня в ноуте проц 2012 года. 22nm, 3GHz. 4 ядра, 8 потоков, два канала DDR3. Старье, конечно...