Wie wir alles verloren haben
Die Importsubstitution ist ein wichtiger Trend der letzten Zeit, und es sieht so aus, als ob dies auch in den kommenden Jahren, wenn nicht Jahrzehnten, so bleiben wird. Dies ist besonders kritisch für die Verteidigungsindustrie und vor allem für die Mikroelektronik.
Nach konservativsten Schätzungen beträgt der Rückstand Russlands gegenüber den wichtigsten Marktteilnehmern aus den USA und Südkorea mindestens 25 Jahre. Für viele Positionen, auch in der Rüstungsindustrie, mussten wir ausländische Komponenten des zweitklassigen Industriestandards kaufen, die insbesondere im Temperaturbereich von minus 40 Grad bis plus 85 Grad arbeiten. Militärische Ausrüstung, die sowohl eine höhere Strahlungsbeständigkeit als auch einen viel breiteren Temperaturbereich aufweist, wurde uns, wenn ja, dann mit großen Vorbehalten verkauft. Nichtsdestotrotz kauften nur Verteidigungsunternehmen der Russischen Föderation im Jahr 2011 nicht die modernsten elektronischen Komponenten im Ausland für beeindruckende 10 Milliarden Rubel. Das berühmte Glonass-M besteht zu 75-80% aus Fremdkomponenten. Wie sich herausstellte, lagen die Wurzeln dieses traurigen Trends in der Sowjetunion.
In den 60er und 70er Jahren war die UdSSR, wenn nicht sogar weltweit führend, doch einer der drei wichtigsten Hersteller elektronischer Komponenten sowohl für den Verteidigungssektor als auch für den zivilen Verbrauch. Gleichzeitig waren die Gesamtkosten der Komponenten viel niedriger als die globalen. Zum Beispiel produzierte der Electronpribor-Verband Anfang der 70er Jahre leistungsstarke Weltklasse-Transistoren zu einem Preis von nur 1 US-Dollar, während solche Geräte im Westen viel teurer waren. Dies wurde in vielerlei Hinsicht durch die völlige Selbstversorgung inländischer Hersteller erreicht: Wenn ausländische Komponenten zugekauft wurden, wurden diese schnell und effizient durch sowjetische Pendants ersetzt.
Ein anschauliches Beispiel ist der in den 60er Jahren von Zelenograd-Ingenieuren entwickelte "Micro"-Funkempfänger, der zu dieser Zeit in Bezug auf Miniaturisierung keine Analoga auf der Welt hatte. "Micro" ist zu einem guten Export- und Imageprodukt geworden - Nikita Chruschtschow hat es oft an die ersten Personen des Auslands weitergegeben. Und auch einkristalline 16-Bit-Mikrocomputer des Leningrader Wissenschafts- und Technologiebüros waren die einzigen ihrer Art: In den USA entstanden damals die entsprechenden Konkurrenten. Die Halbleiterindustrie wurde von vielen Abteilungen beaufsichtigt und gefördert: dem Ministerium für Verteidigungsindustrie, dem Ministerium für Kommunikationsindustrie, dem Ministerium für Elektronikindustrie und anderen. Im Land wurde wissenschaftliches und industrielles Personal ausgebildet. Allein im Jahr 1976 arbeiteten unter der Schirmherrschaft der Selenograder Wissenschafts- und Produktionsvereinigung "Wissenschaftliches Zentrum" mehr als 80.000 Menschen in 39 Unternehmen. Was ist der Grund für den aktuellen beklagenswerten Zustand unserer Elektronikindustrie? Erstens wurden bis zu 95% aller Produkte der gesamten sowjetischen Elektronik auf höchstem Niveau vom Militär zusammen mit dem Weltraumsektor verbraucht. Diese Besessenheit von Verteidigungsbefehlen und dem De-facto-Monopol des Verteidigungsministeriums hat der Branche einen grausamen Scherz gespielt.
Etwa Anfang der 80er Jahre tauchte die halbwahnhafte Idee auf, Fremdkomponenten für die Radioelektronik gedankenlos zu kopieren. Dies wurde durch den Unglauben sowohl der Politiker als auch des Militärs an das Potenzial der sowjetischen Wissenschaftler, an ihre Fähigkeit, etwas Neues zu schaffen, verursacht. Die Armee hatte Angst, dass, wenn wir jetzt nicht kopieren, es keine Tatsache ist, dass wir morgen etwas haben, zumindest analog zum westlichen. Und dies wird sich direkt auf die Kampfeffektivität auswirken. So wurde durch die Methode des "Reverse Engineering" die Initiative zur Entwicklung eigener Ideen in spezialisierten Forschungsinstituten und NGOs unterdrückt. Gleichzeitig versuchte das Ministerium für Electronprom in den 80er Jahren verzweifelt, die verlorene Zeit aufzuholen und den heimischen zivilen Markt mit Hightech-Produkten zu sättigen: Computer, Video- und Audiorecorder. Diese zweifellos richtige Entscheidung würde es ermöglichen, sich endlich vom Diktat des Verteidigungsministeriums zu lösen und Ressourcen für die Weiterentwicklung der Branche zu erhalten. Aber die Produktionskapazität reichte bei weitem nicht aus, obwohl sie zunächst ein Produktionswachstum von 1985-1987 in der Größenordnung von 25 % pro Jahr sicherstellte. Dies hatte einen hohen Preis – indem eine Masse von Spezialisten von innovativen Entwicklungen der Elementbasis abgelenkt wurde, was die Weiterentwicklung der Mikroelektronik im Land stark bremste.
Nach dem Zusammenbruch der Sowjetunion wurde die Situation durch die Gleichgültigkeit der Führung des Landes gegenüber den Problemen der einheimischen Mikroelektronik sowie durch die tatsächliche Öffnung der Grenzen für wettbewerbsfähige ausländische Technologien verschärft. Das Vernichtete konnte erst in den 2000er Jahren gesammelt werden, als die Profilbestände "Radioelectronic Technologies" und "Ruselectronics" geschaffen wurden. Sie vereinten unter sich viele Halbwertsunternehmen, die zuvor elektronische Bauteile für die Sowjetunion produzierten. Sie treten jedoch auf den alten Rechen – bis zu 75 % aller Aufträge kommen von Behörden und Militär. Zivilisten bevorzugen billigere ausländische Technologie, auch wenn sie in den Verbraucherqualitäten etwas unterlegen ist. Eine schwierige Situation hat sich mit der Importsubstitution elektronischer Komponenten inländischer Waffen nach der Einführung westlicher Sanktionen entwickelt. Es stellte sich heraus, dass viele Waffen einfach nicht für größere und energiehungrige russische Mikroschaltungen ausgelegt waren – die Konstruktionsdokumentation musste überarbeitet werden. Und natürlich erhöhten heimische High-Tech-Komponenten die Gesamtkosten der Waffen erheblich. Dennoch ist eine einzelne Baugruppe viel teurer als eine mit einem Förderband.
Es gibt Hoffnung für die Mikron-Unternehmensgruppe in Zelenograd, die privat ist und von AFK Sistema kontrolliert wird. Bei Mikron beherrschten die ersten in Russland die Herstellung von Mikroschaltungen mit 180-nm-Topologie (gekauft bei STM), beschäftigten sich später mit 90-nm und entwickelten vor sechs Jahren eigenständig eine Technologie für eine 65-Nanometer-Topologie. Bisher die einzige Serie in der GUS. Gleichzeitig wird im Westen bereits intensiv an der Topologie von 5-7 nm gearbeitet. Paradoxerweise gab es in Russland keinen ausreichend breiten Markt für solche inländischen Geräte - fast jeder kauft lieber ausländische Kollegen von Herstellern, die er seit mehr als einem Dutzend Jahren kennt. Aus diesem Grund können russische Entwickler keine niedrigen Preise anbieten - die Produktionsmengen erlauben keine großen Auflagen. Und der materielle Zustand gibt kein künstliches Dumping. Ein anschauliches Beispiel mit dem russischen Computer "Elbrus-401", der auf dem russischen 4-Kern-Mikroprozessor "Elbrus-4K" mit einer Taktfrequenz von 800 MHz und einer Spitzenleistung von 50 Gflops läuft, der … 229 Tausend Rubel kostet 2015! Vergleichen Sie dies nun mit einem Intel Core i5-2500K-Prozessor mit einer Leistung von 118 Gflops und einem Preis von 25 Tausend Rubel im selben Jahr.
"Ära" greift ein
Der bekannte militärische Innovations-Technopark "Era" wird in naher Zukunft versuchen, die von Jahr zu Jahr kritischer werdende Lücke zumindest teilweise auszugleichen. Es entsteht das Zentrum für Technologiekompetenzen, dessen Aufgaben unter anderem die Entwicklung elektronischer Komponenten für Militär und Dual-Use umfassen. Nail Khabibulin, stellvertretender Leiter der Technopolis für innovative Entwicklung, behauptet, dass bis 2026 als Ergebnis der Arbeit des Zentrums Technologien zur Herstellung von Mikroprozessoren mit einer Topologie von bis zu 28 nm in Russland auftauchen werden. Vergleichen Sie dies mit dem heutigen westlichen Niveau der Mikroelektronik, und Sie werden verstehen, dass die Arbeit des Zentrums nur den bestehenden Status quo aufrechterhalten wird, in dem wir immer wieder aufholen.
Unter den Innovationen des Kompetenzzentrums wird die sogenannte Vertikalisierung ausgezeichnet, die Unternehmen, die sich mit der Entwicklung einer elementaren mikroelektronischen Basis befassen, Algorithmenentwickler und eine Abteilung der Era-Technopolis vereint. Tatsächlich ist dies den sowjetischen Modellen des gemeinsamen Designs integrierter Schaltkreise sehr ähnlich, die bereits in den 80er Jahren vom Ministerium für Elektronikindustrie vorgeschlagen wurden. Dann wurde die schematische Phase der Erstellung einer integrierten Schaltung vom Kunden durchgeführt (in der Neuzeit die Technopolis "Era"), und die Entwicklungsphase der Topologie und des Designs wurde bereits den Unternehmen des Ministeriums zugewiesen. Dies wurde übrigens später von vielen Privatunternehmen im Westen übernommen, was für bahnbrechende Wachstumsraten in der Elektrotechnik sorgte.
Darüber hinaus erklärt Khabibulin, dass alle Projektteilnehmer von der Implementierung eines unabhängigen Transferkanals für ausländische Technologien profitieren werden, um die bahnbrechendsten Anwendungen für inländische Waffensysteme auszuwählen. Hinter dieser verschleierten Formulierung verbirgt sich eine ganz einfache Idee - wir sind so weit zurück, dass wir nur für den mythischen Technologietransfer in der Mikroelektronik spezielle Zentren aufbauen müssen. Wie werden sie es tun? Keine der führenden Mächte wird uns direkt Ausrüstung der Militärklasse verkaufen, nicht einmal China. Materialien zu den modernsten Technologien der Mikroelektronik von verteidigungspolitischer Bedeutung werden nicht in Open Sources der Presse veröffentlicht. Und die restlichen Informationen stehen bereits fast jedem zur Verfügung, der ein Abonnement und das Internet hat. Technopolis "Era" gab dieser Methode sogar einen Namen - Reverse Engineering zur Lösung spezieller Probleme. Sehr ähnlich dem "Reverse Engineering", das in den 80er Jahren die Mikroelektronik der UdSSR tatsächlich begraben hat. Dann kam die Initiative auch von Militär und Beamten.
In dieser Situation ist es schwer zu sagen, was zu tun ist. Die historische Erfahrung legt jedoch nahe, was nicht getan werden sollte, um globale Probleme zu vermeiden. Ein einfaches "kreatives Umdenken" der westlichen Erfahrung wird uns erstens im Rennen nie einen Vorteil verschaffen, sondern nur die Lücke schließen lassen und zweitens eine ganze Generation von Ingenieuren und Wissenschaftlern ausbilden, die nicht dazu in der Lage sind etwas anderes zu tun, als zu kopieren. Inzwischen kann ein möglicher Ausweg aus der entstandenen schwierigen Situation ein Appell an die Grundlagenwissenschaft sein, die in unserem Land immer von ihrer besten Seite war. Doch in dieser Ebene liegen die modernsten Entwicklungen, die noch nicht über die Laboratorien hinausgegangen sind und denen der Geheimhaltungsstempel noch nicht entzogen ist. Dabei handelt es sich um Projekte, um Silizium beispielsweise durch Graphen, Silicen und Phosphor zu ersetzen. Natürlich wird die Arbeitsförderung in diesen Bereichen nicht so pompös aussehen wie die Organisation des Era Technoparks, aber zumindest eine Chance für den „Generationensprung“in der globalen Mikroelektronikindustrie.
