Vene mikrokontrollerid: ülevaade, kirjeldus. Mikroelektroonika ettevõtted Venemaal

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-17 10:25

Viimase viiekümne aasta jooksul on meie riik erinevatel põhjustel välismaistest tootjatest mikroelektroonika valdkonnas palju aastaid maha jäänud: Venemaa mikrokontrollerid ei vasta enam uute tehnoloogiate nõuetele. Viimasel ajal on see vahe mõnevõrra vähenenud, kuid vahe on endiselt suur. Kodumaised arendajad eelistavad enamasti mitte Venemaa mikrokontrollereid, vaid x51 perekonna seadmeid, mida toodavad erinevad ettevõtted. Näiteks Microchipi tooted, kui rääkida neist, mis on turul juba ammu end sisse seadnud. On ka uusi, aga ka üsna populaarseid: AVR mikrokontrollereid Atmelilt. See rühm on praegu liider. Kõik muud turul olevad seadmed on maha jäänud. Tarbijate ja Venemaa mikrokontrollerite arv kasvab aga järk-järgult. Ja see teeb mind väga õnnelikuks.

NSVL Ettevõtlus

Kuni NSV Liidu kokkuvarisemiseni oli Venemaa juhtiv mikroelektroonikaettevõte, mis tootis integraallülitusi, Mikroni tehas. Nüüd see1967. aastal asutatud Venemaa ettevõte kuulub RTI valdusse ja kuulub AFK Sistemale. Algselt tootis selles ettevõttes Venemaa mikrokontrollereid molekulaarelektroonika uurimisinstituut (NIIME).

PJSC Mikron on täna ettevõtete grupp. Ametlikul veebisaidil oleva teabe põhjal otsustades hõlmab see ka JSC Svetlana-Poluprovodniki, VZPP-Mikron. Ettevõttel on esindused Hiinas Taiwanis ja kokkupanek toimub Shenzhenis.

Nõukogude ajal rahuldasid Angstremi ja Mikroni tehased (Zelenograd) peaaegu täielikult nõudluse NSV Liidu mikroskeemide järele, kuigi need tooted ei vastanud maailma standarditele.

Tee kvaliteedini

Tööd tehti üle mikronist suuremate toodetega, nanotehnoloogia oli veel kaugel. Sellegipoolest sai just Mikron PJSC meie riigis teerajajaks masslevitamiseks mõeldud analoog-digitaalsete integraallülituste väljatöötamisel ja rakendamisel. Nii see ajalooliselt juhtus. Täna toodab tehas enam kui seitsekümmend protsenti kogu elektroonikaekspordist.

Loomulikult on nüüd töötingimused hoopis teised. Ja seitsmekümnendatel sai Zelenogradis asuv Mikroni tehas pioneeriks - loodi uued meetodid mikrokontrollerite valmistamiseks. Näiteks töötati mikroskeemi struktuur välja "epiplanaarse" tehnoloogia abil - külgmine isolatsioon dielektrikuga. Samuti viidi meie riigi esimene tehnoloogiline protsess täiuslikkuseni -"isoplanaarne" - oksiidisolatsiooniga integraallülituse valmistamine. Kasutati ioondopingut, tutvustati plasmakeemilisi meetodeid kodumaiste mikrokontrollerite valmistamiseks. Tehas töötas aktiivselt mitte ainult tavatarbija, vaid ka sõjatööstuskompleksi ja kosmose jaoks.

Tootmise arendus

PJSC "Mikron" oli algusest peale selle tööstusharu juhtiv tehas. Siin loodi riigi esimesed "puhtad ruumid". Superarvutite jaoks toodeti tööstuslikus mastaabis integraallülitusi. Töötati välja 1802. seeria (Vene mikrokontrollerid - AVR analoogid) kiire universaalne õhutõrjesüsteemide komplekt. Just need tooted pakkusid kosmoseprogramme "Venus" ja "Mars". 1984. aastal valmis tehas riigi tähtsaima tellimuse: lõi ja pani tootmisse ühtse arvutisüsteemi, mille eest sai koos NIIME-ga tellimus. Üheksakümnendatel jätkus tehnoloogiline areng koos tootmise moderniseerimisega. Töötati välja uusim BiCMOS-tehnoloogia ja samal ajal hakkas tehas iseseisv alt välisturgudele sisenema. Näiteks hakkas Samsung juba üheksakümnendatel ostma integraallülituskiipe.

1994. aastal ühinesid Venemaal kaks mikroelektroonikaettevõtet Mikron ja NIIME. Nad hakkasid end positsioneerima üheks ettevõtteks. 90ndate keskpaigaks loodi veel üks "puhas ruum", kus alustati maailmastandarditele palju lähedasemate toodete tootmist:integraallülitus saja viiekümne millimeetrise läbimõõduga räniplaatidel, kus projekteerimisnormid olid 0,8 mikronit.

Mõni aasta hiljem said tooted Bureau Veritas Quality Internationalilt ülemaailmse tunnustuse ja rahvusvahelise sertifikaadi, mis oli nende kvaliteedijuhtimissüsteemide vastavussertifikaat vastav alt ISO 9000 standardile. 1997. aastal ühinesid NIIME ja Micron. kontserni Teaduskeskus, hiljem OAO Sitronics Microelectronics. Kolm aastat hiljem asutati Voronežis ZAO VZPP-Mikroni tütarettevõte.

Uued projektid

Alates 2006. aastast on ellu viidud investeerimisprojekti, mille eesmärk on tootmise ulatuslik moderniseerimine. Korraldati täielik suletud tsükkel - kiipidega plaat. Peamiselt telekommunikatsiooni valdkonnas - SIM-kaartide tootmine sellele tööstusele. Lisaks sai tehas Prantsusmaa-Itaalia STMicroelectronics tehnoloogi alt 180 nm topoloogilise taseme tootmiseks. Alustatud on kiipkaartide, transpordipiletite, sealhulgas Moskva metroo kiipide tootmist. Tuleb märkida, et kuni 2010. aastani töötas Mikroni tehas mikronilähedaste standardite järgi. 2007. aastal investeeris riik ettevõttesse üle kolmesaja miljoni rubla, et alustada 180 nanomeetriste kiipide tootmist. Seadmeid osteti üle maailma.

2009. aastal liitus tööga riigiettevõte "Rosnano", 90-ga ahelate seeriatootmiseks loodi spetsiaalne tootmisüksus.disaini nanomeetrid. Finantseerimine jätkus – nüüd on see jõudnud 16,5 miljardi rublani. Eesmärgiks on uute toodete arendamine ja tehnoloogiate arendamine kuni 45 nm ja veelgi madalama tasemeni.

Samas oli 2012. aastal uute toodete (IC dies) topoloogiline tase 90 nm, mis suurendas ka tootmisvõimsust – 36 000 vahvlit aastas. 2012. aastal töötati välja kodumaine universaalne kaardikiip, 2013. aastal alustati selle tootmist. Samal ajal alustati biomeetrilise passi kiipide tootmist. Ja 2013. aastal müüs Rusnano oma osa aktsiatest, kontsern reorganiseeriti ja allutati OJSC RTI-le.

Viimaste aastate saavutused

2014. aasta alguseks sai JSC "NIIME ja Mikron" välja uusima tehnoloogia 65 nanomeetriste vooluringide loomiseks, saadi esimesed normaalselt töötavad kristallid. Masstootmist siiski ei toimunud. Töö jätkub. 2014. aastal naasis Rusnano ettevõtte omandisse. Jätkus kodumaiste kahetuumaliste mikroprotsessorite tootmine 90 nm tehnoloogial. Ettevõttest sai transpordipiletite (elektrirongid, maismaatransport, metroo), Goznaki föderaalse osariigi ühtse ettevõtte enda disainitud siltide (karusnahatoodete märgistamine), Laose biomeetriliste passide mikrokontrollerite tarnija (esimene rahvusvaheline projekt). 2016. aastal andis tehas välja Mordva "KS Panga" (NSPK "MIR") pangakaardid.

Nüüd toodab tehas kuue- kuni kaheksakihilisi integraallülitusimetall FAB-200) vastav alt projekteerimisstandarditele kuni 65 nm ja "tasapinnaliste" ja "bipolaarsete" tehnoloogiate kiibid (FAB-150), kus üks või kaks metallikihti, ja disainistandardid on vahemikus 1,6 mikronit. 2018. aasta plaanides oli 45-28 nm nanotehnoloogiate arendamine koos selleks uute liinide rajamisega. Riigilt nõuti suuri investeeringuid – üle pooleteise miljardi dollari. Sellel teemal pole veel uudiseid.

PKK Milandr

Samas kohas, Zelenogradis, korraldati 1993. aastal teine selle tööstusharu tootmine. PKK Milandr JSC on palju noorem ettevõte kui Mikroni tehas. Tootmise ümberkorraldamiseks see suuri vahendeid ei nõudnud. Ettevõte asus kohe ellu viima projekte mikroelektroonika arendamiseks ja hilisemaks tootmiseks: protsessorid, kontrollerid, transiiveri ahelad, mälu, pingemuundurid, aga ka universaalsete omaduste elektroonikamoodulid, kaubanduslikud ja tööstuslikud seadmed, mikroelektroonikatoodete tarkvara ja infosüsteemid.

See ettevõte sai Venemaal esimesena litsentsi ARM-i mikroprotsessori tuuma jaoks ja kasutas seda arendatavates mikrokontrollerites. Algselt toodeti siin integraallülitusi vastav alt projekteerimisstandarditele kuni 28 nm, testiti mikroskeeme, sealhulgas imporditud, mõõdeti ja testiti ülitäpselt, toodeti seadmeplokke ja elektroonikamooduleid. Lisaks elektriarvestid, elektroonikakomponendid eriotstarbelistele seadmetele, samutitsiviilisik (see kehtib tarkvara kohta). Kokku on tänapäeval nomenklatuuri real enam kui nelisada liiki erinevaid tooteid. Need on 32-, 16-, 8-bitised mikroprotsessorid ja mikrokontrollerid, ROM ja RAM (mälukiibid), samuti raadiosagedus, liides, spetsialiseeritud.

Ettevõtte üksikasjad

Ettevõte omab enam kui seitsesada ruutmeetrit tööstus- ja kontoripinda ning kõige kaasaegsemaid riistvaraprogrammeerimistööriistu integraallülituste projekteerimiseks ja testimiseks. Ettevõtte spetsialistid on kõrge kvalifikatsiooniga ning seetõttu on tagatud terviklik suletud tootmistsükkel ja võimalikult täpsed mõõtmised, samuti teostatakse suurepärase kvaliteediga seadmeplokkide ja mikroskeemide testid. Ettevõtte tooteid eristab kõrge töökindlus.

Ettevõte tegutseb vastav alt riiklikule standardile ISO 9001-2011, mis hõlmab uusimate integraallülituste, elektromehaaniliste filtrite, piesoelektriliste seadmete, mikroskeemide keraamika-metallpakettide tootmist ja arendust, multiseadmete mikrokoostamist. -kristallmoodulid, elektroonikaseadmed ja toiteallikad.

Ettevõtte koosseis

PKK Milandr, Venemaa ettevõte, mis arendab ja toodab mikroelektrooniliste elementide baasi ja raadioelektroonilisi seadmeid, hõlmab Milandr EK-d, mis on saanud Electronserti CSO sertifikaadi. See on kõrgelt kvalifitseeritud tarnija välis- jakodumaine elektroonikakomponentide baas, mis hõlmab elektroonikakomponentide ühistarneid SRÜ osapoolte kokkuleppel.

"Milandr EK" on eraldiseisev allüksus, mis müüb ITCM LLC tooteid. See ettevõte on varustatud mitmete kõige kaasaegsemate katseseadmetega, sealhulgas ainulaadsete välismaistega. Akrediteering annab õiguse testida nii välismaise kui ka kodumaise toodangu mikroskeeme. Siin töötatakse välja ja toodetakse suur hulk erinevaid kuni 40 nm standarditega integraallülitusi ja nendel põhinevaid elektroonikaseadmeid.

Saavutused

PKK Milandrile kuulub ainulaadne teadus- ja tööstusbaas. Siia on loodud võimsad disainikeskused, tegutseb õppe- ja testimiskeskus ning tootmist mõõtev montaažikeskus. Ettevõte eristub teistest selle poolest, et tagab lõpptoote loomise nullist ning selle toote järele on turul suur nõudlus. Lisaks saadab ettevõte alati kõiki oma lõpetatud projekte.

Kümne aasta jooksul on ettevõte teostanud tööstusele üle 225 eksperimentaalse projekteerimistöö, millest 206 on viidud seeriatootmisse. Peamised tarbijad on Venemaa instrumentide valmistamise, raadiotehnikasüsteemide, sideseadmete, telemeetriasüsteemide, pardaarvutite ettevõtted. Ettevõttel on esindused Penzas, Jekaterinburgis, Nižni Novgorodis, Voronežis, kus toodetakse ka Venemaal toodetud mikrokontrollereid. Koostööviidi läbi koos Venemaa Teaduste Akadeemia nanotehnoloogia osakonnaga.

JSC "NIIET"

1961. aastal avati Voroneži pooljuhtide tehases disainibüroo, mis hiljem kasvas kuulsaks kõige kaasaegsemate elektroonikaseadmete ettevõtteks. Just seal ja siis algas JSC "NIIET" ajalugu. Alguses tootis ettevõte dioode ja transistore - ränil ja germaaniumil põhinevaid pooljuhtseadmeid, mille töötas välja Moskva uurimisinstituut "Pulsar". Kuid peagi hakati kõiki töid tegema iseseisv alt.

Märgatavaks saavutuseks oli esimese integraallülituse väljatöötamine eelmise sajandi 60ndatel. Kasutusele võeti tasapinnalised tehnoloogia protsessid, mis hiljem aitasid välja töötada esimesed bipolaarsed integraallülitused. Ja tänapäeval on selle konkreetse ettevõtte tooted turul väga populaarsed, näiteks mikrokontroller 1886we4u. 1968. aastal võeti tootmisse esimesed meeskonna loodud MOS-tehnoloogiat kasutavad 16-bitise mahuga RAM-i integraallülitused, mis andsid tõuke kodumaise mikroelektroonika arengule. Siit realiseeriti terve põlvkonna integraallülitused. Kuulsa 1804. aasta seeria bipolaarsed LSI-d (siin on aluseks süstimisloogika) ja kauge 1887. aasta seeria – 1887ve4u mikrokontroller – loodi pärast XX sajandi 80. aastaid pika loomingulise tee tulemusena.

Moodsad trendid

Ettevõtte teadus- ja tehnikaalane tegevus on suunatudmikrokontrollerite ja mikroarvutite arendamine alates seitsmekümnendate algusest. Juba sel ajal toimus üsna intensiivne side- ja arvutitehnoloogia, CAD-i ja erinevate juhtimissüsteemide areng. Kohalikult toodetud mikroskeemid olid varustatud kodumaiste arvutitega - "Elektroonika-82", "Elektroonika-85", "Elektroonika-100". 1986. aastal alustati eriseadmete (DSP) signaalitöötluseks mõeldud digitaalsete protsessorite loomist.

JSC "NIIET" ajaloos polnud ühtegi aastat, mil selle areng oleks peatatud, kasvu jälgiti alati ja iga uue kõrguse saavutamisega tekkis alati soov järgmise järele. Meie riigi mikroelektroonika arendamise vallas oleks selle ettevõtte võrdväärseid spetsialiste raske leida. Nad valdasid enam kui sada viiskümmend võimsaimat mikrolainetransistorit, aga ka erinevatel eesmärkidel kasutatavaid integraallülitusi, mis on kohapeal nullist välja töötatud.