"Ангстрем": ГЛОНАСС-разработки 04.10.2011 ZELENOGRAD.RU
В студии Zelenograd.ru Павел Машевич, директор по науке и главный конструктор ОАО «Ангстрем», с рассказом о последней разработке «Ангстрема» в области спутниковой навигации ГЛОНАСС/GPS — процессоре «NVCom».

Процессор занял центральное место на стенде «Ангстрема» на выставке ChipEXPO-2010 в октябре 2010 года и был заявлен предприятием как единственная в России полностью отечественная разработка для ГЛОНАСС/GPS. Процессор «NVCom-01» спроектирован по технологии 130 нм, и на его основе «Ангстрем» уже выпускает линейку навигационных модулей ГЛОНАСС/GPS. В 2011 году планировалось приступить к выпуску навигационных приемников на базе следующей версии процессора, «NVCom-02», созданного на базе топологических норм 65 нм.

Помимо самих ГЛОНАСС/GPS-разработок «Ангстрема» беседа коснулась вопросов использования в них отечественной микроэлементной базы и проблем её производства в России и за рубежом. Мы обсудили также рыночные перспективы новых разработок и молодые кадры, которые их ведут, а также работу испытательного центра «Ангстрем» для модулей ГЛОНАСС/GPS.

Послушать (38:59)загрузить файл со звуком (27417 кб)

— Павел Романович, на выставке ChipEXPO в конце октября 2010 года «Ангстрем» представил свою последнюю разработку, выполненную совместно с зеленоградским предприятием МПЦ «Элвис» — модуль ГЛОНАСС/GPS навигации. Расскажите о ней...

— «Ангстрем» известен как предприятие, направлением разработок которого всегда была микроэлектроника, микросхемы: процессорные схемы, схемы памяти и масса других. В последние годы функции «Ангстрема» расширились в направлении аппаратных разработок. Сейчас на предприятии серьезно занимаются разработками радиоэлектронной аппаратуры, в частности аппаратуры связи. Одно из направлений в этой области связано со спутниковой навигацией ГЛОНАСС/GPS — мы разрабатываем модули, которые предназначены для приема сигналов спутниковой навигации. Производить их предполагается на отечественной элементной базе.

— А где изготавливается отечественная элементная база?

— Пока она изготавливается на зарубежном предприятии в режиме «фаундри», но разработана она у нас, в России. Её основной разработчик — НПЦ «Элвис», зеленоградское предприятие, выполнившее разработку совместно с «Ангстрем-М», одним из предприятий группы «Ангстрем». «Ангстрем-М» выполняло работы, связанные с частью схемотехнических расчетов и БКН-проектированием топологии этих микросхем. Этот тандем работает уже на протяжении пяти-шести лет, может быть, даже несколько больше. Им разработан ряд микросхем, авторство архитектуры которых принадлежит «Элвису». Эти микросхемы разрабатывались по различным технологиям, шло постоянное усложнение технологий: первые микросхемы разрабатывались по технологии уровня 0,5 микрон и даже частично изготавливались у нас на «Ангстреме», были такие попытки. Далее перешли на уровень 0,25 микрон, 0,18 микрон, 0,13 (или 130 нанометров)...

— Как раз последний процессор, «NVCom-01», разработан по технологии 130 нанометров? Были намерения выпускать его прямо у вас, на «Ангстрем-Т» — там же как раз планировалось установить технологическую линию для производства чипов 130 нм?

— Совершенно верно. Предполагалось, что будет построен завод «Ангстрем-Т» уровня 110-130 нанометров, и выпуск продукции будет осуществляться на нём. Но поскольку этот завод еще не построен, изготовление микросхем и их отработка пока идет с использованием зарубежных фабрик.

Отечественная элементная база для ГЛОНАСС

— Насколько это критично, что чипсет для ГЛОНАСС выпускается на зарубежной фабрике? Насколько существенно именно отечественное его производство? Если будет проведен конкурс, и будут выбирать между отечественным производителем или производителем Юго-Восточной Азии...

— Конечно, предпочтительнее, — если речь идет о каком-то конкурсе, — чтобы микроэлектроника и разрабатывалась, и изготавливалась на российском предприятии. Это несомненно.

— Это имеет смысл для российского рынка?

— При рыночной ситуации... Могу рассказать историю для примера. Я, будучи за рубежом, на одном заводе, разговаривая с руководством предприятия, спросил: «Какой объем выпускаемой вами продукции?» Это был достаточно старый полупроводниковый завод, который производил чипы с проектными нормами уровня 1,5-2 микрона, изготавливал пластины диаметром 100 мм по БиКМОП-технологии. И мощность всего завода была 20 тысяч пластин в месяц. А когда я спросил об объеме выпускаемой продукции, я получил ответ, совершенно несоизмеримый с тем, что ожидал услышать. Я задал вопрос: «Ребята, а откуда такой объем? Ведь у вас линейка, на которой вы делаете продукцию, она может производить...» Ну, сколько может стоить выпущенная пластина диаметром 100 мм? По мировым меркам, если она БиКМОП-овская, сложная, — а такие там как раз и выпускались, — то я предполагал цифру порядка 120-150 долларов. Пластинка диаметром 4 дюйма, со старыми нормами. Умножая эту цифру на количество произведенных пластин, понимаешь, что что-то тут не так, концы с концами не сходятся, потому что они назвали мне цифру в 5 раз большую, чем я представлял. И я получил ответ, что они, когда речь идет о коммерческой продукции, выбирают для производства тот завод, на котором она может быть выпущена самым оптимальным образом — самой дешевой и качественной. И так поступают во всем мире, независимо от страны, где расположено производство.

— А как же утечка технологий? Это не угроза?

— Да, это может быть угрозой в какой-то степени. Но когда речь идет о коммерческой продукции, то вообще-то все «фаундри» с высоким уровнем технологий подписывают определенные соглашения — они не передают другим предприятиям исходную информацию по той продукции, которую производят. Более того, сами заказчики защищаются от этого тем, что приходят на завод уже с готовыми фотошаблонами, то есть «фаундри» может и не иметь исходных форматов топологии. Это вторая ситуация...

— Значит, можно защититься и юридически, и технологически?

— Да. Но, конечно, все равно такая угроза существует. Мы знаем, что в Китае возможно воспроизводство любой продукции. Однако при уменьшении топологических норм это становится все более трудным. Воспроизвести изделие, у которого топологические нормы 130 нанометров, не имея при этом исходной информации — это практически во всем мире настолько затруднительно, что почти невозможно.

— Дорого и не имеет смысла?

— Да. Переход к таким нанотехнологическим нормам заставляет весь мир работать честно. Если кто-то хочет пользоваться чужой разработкой, — каким-нибудь IP-блоком, — то его покупают полностью, потому что воспроизвести его у себя зачастую настолько сложно, что это может оказаться дороже, чем купить.

Поэтому я, конечно, могу сказать как патриот, который живет в России: желательно было бы нам иметь такой же технологический уровень... Но это важно, лишь когда речь идет о стратегических направлениях, об обороноспособности страны.

— Необходимость производства чипов в России касается только тех чипов, которые предназначены для спецтехники?

— Не только спецтехники, но и коммерческих приложений — например, банковских карточек, на которых есть какая-то криптозащищенная информация. То, что связано с финансами — это тоже стратегическая продукция, и здесь безопасность страны заставляет думать о том, как нам ее полностью обеспечить. Есть какие-то возможности для этого — значит, нужно их использовать.

Если вернуться к системе ГЛОНАСС/GPS, то обе эти системы открытые — чипы для них может проектировать любая страна, мы можем производить их и у себя, и за рубежом.

— Как раз недавно компания STMicroelectronics выпустила чип ГЛОНАСС/GPS, по техническим характеристикам превосходящий продукты отечественных компаний...

— Да, STMicroelectronics перешла на нормы 45 нанометров, их проект и чип меньше, чем наш или чей-то еще, и тем самым они могут получить какие-то экономические преимущества. Следует отметить, что в мире очень немного заводов, которые имеют нормы 22 нанометра, 30 или 45 нанометров, и они очень дорогие. Чтобы запустить такой завод, какое-то государство либо очень большие компании делают крупные вложения. А многие большие компании в последнее время зачастую рассчитывают на уже существующие в мире заводы такого уровня и там запускают свою продукцию, потому что создавать такие производства самим очень дорого. Конечно, для защиты стратегических интересов России наверняка нужно иметь заводы подобных уровней или какие-то мини-фабы, но, вместе с тем, нужно пользоваться и мировыми достижениями...

— Да, о географическом разделении труда в микроэлектронике уже много раз говорилось — сейчас даже такие гиганты, как Intel, действительно, делают свои чипы в Юго-Восточной Азии.

— Совершенно верно. Более того, в мире существует множество фаблесс-компаний, которые не имеют собственных заводов, а занимаются, например, только проектированием и рынком — и при этом имеют лидирующее положение в мире по своим направлениям. Они закладывают в свои проекты лучшие решения, которые позволяют их продукции быть конкурентоспособной на рынке, так как они очень хорошо чувствуют рынки и имеют рыночные идеи. А для собственно изготовления и производства они используют уже существующие в мире «фаундри». При этом они отслеживают качество продукции, соответствие технологий, следят за всем этим, потому что на изделиях стоит их марка.

Выпускать чипы «Ангстрема» на «Микроне»?

— К теме изготовления чипов за рубежом хочу задать такой вопрос: «Микрон» запускает в Зеленограде свою линию 180 нанометров, а потом и 90 нанометров — рассматриваете ли вы их как возможность для «Ангстрема» выпускать чипы здесь, в России, на линиях «Микрона»? Если у вас не получится к тому времени создать свое производство...

— Ну, а почему бы и нет? По крайней мере, я не вижу каких-то противоречий. Почему «Ангстрем» может изготавливать на фабрике за рубежом, но не может изготавливать на фабрике «Микрона»? С удовольствием, если в это время у нас еще не будет своего производства. Я уже говорил, что ищут самое выгодное производство. Если окажется, что ввозные пошлины...

— А если изготовление на «Микроне» окажется менее выгодным? Значение имеет только экономический расчет?

— Тогда нужно будет нашему государству, нам вместе с «Микроном» и с другими участниками рынка каким-то образом создавать специальные заградительные барьеры, чтобы выгоднее было все-таки производить внутри страны. Все страны поддерживают внутреннего производителя.

— Но не все пользуются такими мерами, как заградительные пошлины...

— Нет, могут быть и другие меры... Это просто один из вариантов мер. Своего производителя нужно поддерживать. Я приводил пример с заводом в Юго-Восточной Азии — когда лидеры рынка изготавливают микрочипы там, где это наиболее выгодно. Вот задача управления страной, нашего правительства — сделать так, чтобы здесь было выгоднее изготавливать. Либо привлечь сюда капитал... Китай открывает границы и делает самую дешевую цену на землю, выдает самые дешевые кредиты на строительство и развитие, подводит к предприятиям энергетику и все прочее бесплатно, строит дороги к предприятиям бесплатно, строит бесплатно жилье рядом для обеспечения инфраструктуры этих предприятий...То есть делает выгодными условия развития бизнеса.

— Вы сейчас знаете стоимость производства на линии 180нм «Микрона» — чтобы рассматривать его как альтернативу Юго-Восточной Азии?

— Я не имею этой информации. Я знаю, что «Микрон» раздавал библиотеки... Можно бы было сравнить производство «Микрона» с китайскими по цене, по сроку, по времени, где изготавливаются фотошаблоны, но у меня нет этих данных... Вообще-то говоря, чтобы выйти в режим «фаундри» (прием заказов на изготовление чипов извне), компания должна пройти определенный этап развития. Я разговаривал с людьми, которые ставили режим «фаундри» в Австрии, на фирме AMS — заместитель директора по науке говорил, что они почти 10 лет ставили все правила, все регламенты, режимы и так далее, чтобы фирма AMS заработала, как «фаундри».

— То есть недостаточно запустить линию, нужно еще отработать этот режим...

— Этот разговор был давно достаточно, лет десять назад, мир сейчас ушёл вперед. Сами эти регламенты не являются секретом, как и что нужно делать, и для специалистов «Микрона» — тоже. Но это все нужно ставить, нужно знать путь изготовления фотошаблонов. Насколько поставлено изготовление фотошаблонов 0,18 микрон — не знаю, может быть, все уже решено, я просто не в курсе. И запуск пластин — как, сколько, и так далее. Если «Микрон» предоставит информацию, мы будем её анализировать.

Российские ГЛОНАСС-разработки: «Места на рынке должно хватить всем...»

— Процессорный модуль ГЛОНАСС от «Ангстрема» осенью на ChipExpo был заявлен, как единственная в России полностью отечественная разработка в области ГЛОНАСС/GPS-навигации. Это действительно так? Я хочу напомнить о другой разработке, которая была представлена Владимиру Путину накануне Нового Года главой AФК «Система» Владимиром Евтушенковым: он продемонстрировал первый отечественный чип размером 90 нанометров и мобильный телефон с поддержкой ГЛОНАСС/GPS, разработанный зеленоградским «Микроном» совместно с Qualcomm и ZTE Corporation. Вы что-то знаете об этой разработке? И кто все-таки первый?

— Я знаю об этой разработке, но... не могу сказать, кто первый. Я хотел бы даже подойти по-другому. История развития направления GPS/ГЛОНАСС — это история не двух-трех последних лет, а более длительная. Есть целый ряд компаний и фирм, которые давно уже в России занимаются этим вопросом. Это далеко не только «Ангстрем» и «Микрон», примеров очень много. НИИМА «Прогресс» в свое время разрабатывал и изготавливал за рубежом комплект, который сейчас тоже применяется... То есть, наша разработка не единственная.

— Хорошо. Чем отличается процессор «Ангстрема?

— Это отечественная разработка, она делалась здесь, на отечественной базе. Отличается она мощностью ресурсов, которые вложены в навигационный процессор. Он разрабатывался «Элвисом» в русле политики этой компании: «Элвис» не разрабатывает отдельных продуктов для каких-то узких направлений, его разработки идут достаточно системно, они выстроены как стратегия развития многоядерного направления для разных приложений, то есть они идут от очень мощного процессора к конкретным приложениям. Например, в процессоре «NVCom-01» несколько ядер, и его навигационное приложение обеспечивает встроенный аппаратный частотно-кодовый коррелятор и интерфейсы — этот процессор поддерживает широкий набор интерфейсов, которые позволяют встраивать навигацию в конкретные приложения. Навигационная задачка для этого процессора занимает очень малое количество его ресурсов.

— Поэтому есть возможность его использовать в каких-то других применениях?

— Да, я уже говорил о новых направлениях на предприятии — среди них есть направление связи, включающее разработку портативных радиостанций, в которых используется та же самая микросхема «NVCom-01» или её аналог. Помимо «NVCom-01» есть уже и «NVCom-02», более поздняя модель. При этом процессор там решает и навигационную задачу, и задачу цифровой связи, и массу других задач, с которыми он справляется.

— Получается, вы просто делите рыночные ниши? Ваш модуль ГЛОНАСС/GPS предназначен для одних применений, модуль «Микрона» — для других?

— Да, это с технической стороны. Почему мы выбрали такой процессор? Потому что он позволяет серьезное развитие в различных приложениях. Функция навигации — это всего лишь маленькая функция, а приложения могут быть самыми разнообразными, дополнительными и достаточно мощными для применения потребителями. Такое использование, может быть, и не самое экономичное с точки зрения площади кремния. При сверхмассовом производстве и когда требуется какое-то узкое применение, может быть, и стоило бы вырезать оттуда, сделать какой-то более специализированный БИС под конкретные задачи...

— А по стоимости ваш процессор тоже получается не экономичным в таком виде?

— Есть стоимость разработки, которая, хотим мы этого или нет, все равно входит в стоимость конечного продукта. Конечно, всё зависит от объема выпуска, если он будет очень большой — то она «тонет» в нём, прибавляет к цене малую «дельту». Второе: есть производственные затраты — на изготовление, на сам кремний, ведь каждый квадратный миллиметр кремниевой пластины, изготовленной за рубежом по определенной технологии, конечно, имеет определенную стоимость, которая дает дополнение к цене. Кроме того, схемы нужно тестировать, корпусировать, и всё это тоже добавляется к их цене. То есть в таких высокоинтеллектуальных устройствах, как этот процессор, конечно, цена кристалла может быть существенной. Но я бы не сказал, что она играет такую уж определяющую роль. Потому что есть определенное количество функций, которые все равно, даже при урезании вычислительных мощностей, должны остаться в микросхеме для спутниковой навигации. И поэтому сейчас во всем мире идут к интеллектуализации. Я не знаю точно характеристик чипа STMicroelectronics, но мне кажется, что весь мир идет к тому, чтобы иметь на кристалле избыток ресурсов — для того, чтобы расширить его применения. Потому что сама разработка кристалла стоит достаточно дорого для этого.

— Вообще, в российской системе ГЛОНАСС каждому разработчику определяется его «место под солнцем»? Например, один занимается автомобильными навигаторами, другой — чем-то другим, и так далее...

— Рынок в России, — особенно такой рынок, как ГЛОНАСС, — сильно связан с государством и с выделением «места под солнцем», как вы сказали. Но, вместе с тем, мы сейчас можем пойти в любой магазин, в котором продается электроника, и купить себе навигатор — в части из них даже есть ГЛОНАСС. То есть и на чисто коммерческий рынок, в принципе, могут выйти все.

— «Ангстрем» собирается это делать?

— Да, «Ангстрем» собирается выходить, в том числе, и на коммерческий рынок. Со временем он будет расширяться, а пока он есть, но он ограничен. Есть автомобильные навигаторы, которые прокладывают трассу, есть поиск и так далее. Эти функции закладывают сейчас и в современные мобильнее телефоны. Готовится постановление по автомобильной электронике, по обязательному встраиванию навигаторов в производимые в России автомобили — это где-то ориентировочно 2014 год, и рынок при этом добавится значительно. Мы в этом плане отстаем от передовых стран, потому что известно, что, например, Корея ставила когда-то задачу встраивать GPS-навигацию в каждый автомобиль и работала в этом направлении... Но вообще потенциальный рынок большой, есть применения навигации на почте, в транспорте, в перемещении грузов, — приложений много, есть место для всех, кто будет их развивать. Есть, конечно, приложения специальные, военные. Мы будем пытаться предложить интересный вариант процессора для применений и в этом направлении...

— А на какие конкретные коммерческие приложения вы собираетесь выходить? Или это пока четко не определено?

— По планам — вплоть до выхода в обычную розничную торговлю. Не знаю, насколько это будет успешным — это покажет разработка и конкретный вариант конечного продукта. Пока графики определены только по разработке модуля, а не финишных продуктов. В этом году полностью работающий модуль у нас уже есть, сейчас в нем производятся корректировки.

— Есть ли у «Ангстрема» какие-то заказчики, которые предлагают варианты использования вашей разработки?

— У нас один из заказчиков — это мы сами. Я имею в виду, что количество телекоммуникационной техники у нас разработано приличное, и эта микросхема там уже стоит, а навигационные функции мы сейчас отрабатываем — в том числе, и для связи.

Испытательный центр и команда разработчиков

— Одновременно с анонсом своего чип-модуля ГЛОНАСС\GPS в октябре 2010 года «Ангстрем» объявил о том, что оснастил свой дизайн-центр современной аппаратурой для проведения испытаний навигационных приемников и модулей ГЛОНАСС/GPS. Как сейчас идут дела в этом центре: работает ли он, есть ли там заказы, кто может стать вашим заказчиком?

— Здесь, видимо, две вещи накладываются. Одна: у нас есть дизайн-центр, который занимается навигацией. Этот центр дизайна оснащен аппаратурой, которая позволяет проверить правильность работы разработанных нами устройств. Она формирует ГЛОНАСС- и GPS-сигналы, проверяет комбинации, то есть позволяет проверить устройство не в прямом подключении с антенной, — это проверяется отдельно, правильно ли он определяет координаты, — а позволяет проверить его работу с разными вариантами заданий: предельные случаи, слабый сигнал или сильный и так далее. Такая аппаратура закуплена, она есть, и дизайн-центр работает. Он создан у нас прежде всего для того, чтобы аттестовывать свои разработки.

А вторая вещь — это тестеры AMD, которые ставятся у нас в центр тестирования и аттестации и не имеют к навигации прямого отношения. Это обычные цифровые тестеры, которые стоят на предприятии и сейчас слабо используются — у нас нет такого большого потока микросхем. Но мы готовы тестировать микросхемы с большим количеством выводов, с высокой тактовой частотой и так далее (в том числе и навигационные схемы, которые будут приходить).

— Есть ли заказы на тестирование навигационных приемников и модулей ГЛОНАСС/GPS от сторонних организаций, сторонних заказчиков?

— Оборудование предназначено специально для аттестации модулей ГЛОНАСС/GPS. Сейчас на нём проводится тестирование наших разработок, по нашей собственной программе. Для любого стороннего заказчика мы также можем проверить его модуль, его аппаратуру на соответствие стандартам ГЛОНАСС/GPS. Пока к нам с этой целью обращались только наши партнеры — предприятия нам передавали свои модули для того, чтобы мы их проверили и, возможно, работали с ними. Например, есть предприятия, которые разрабатывают приемники фактически без цифровой части, используя специальные схемы для аналоговой части приема сигнала ГЛОНАСС/GPS. Они добровольно передавали нам образцы своих продуктов — взять, попробовать, может быть, мы поставим рядом свои схемы обработки... Но это не были заказчики, которые бы пришли и сказали: «Проверьте, мы заплатим».

— Остался последний вопрос: кто эти люди, которые ведут разработки ГЛОНАСС/GPS на «Ангстреме»? Мы знаем, что сейчас «Ангстрем» запустил программу «омоложения» предприятия. Группы разработчиков, наверное, тоже пополнились молодыми специалистами?

— Да. Команда, которая ведет у нас ГЛОНАСС-разработки — достаточно молодая, это люди, которые проработали в этой области до 5-10 лет. Есть среди них и только что пришедшие к нам на работу.

— Как вы, опытные специалисты, оцениваете их грамотность, компетентность, их возможности?

— Дело в том, что эта группа специалистов, которая возглавляет сейчас дизайн-центр, проработала у нас эти 5-10 лет именно в направлении спутниковой навигации. Вы спрашиваете: «Как вы, опытный специалист...» — но у меня есть опыт разработки микросхем, мы разрабатывали по заданию различных предприятий частотно-кодовый коррелятор, моделировали его, изготавливали... А опыт в разработке именно финишных модулей для ГЛОНАСС/GPS, с программным обеспечением, со стыковкой с другими модулями и всем прочим — такой опыт есть именно у этой команды наших специалистов. Поэтому я оцениваю их, как компетентных специалистов.

— Не пора еще МИЭТу учредить специальную специализацию в направлении подобных современных разработок? Или она уже есть?

— Непосредственно в области спутниковой навигации? Не знаю... Может быть, и не нужно. На самом деле инженер, получивший общее образование, должен научиться главному: учиться. Если он научился учиться, он приходит на предприятие и все, что можно, достаточно быстро изучает уже в той гораздо более узкой области, в которой работает предприятие. Готовить узкого специалиста не нужно. Есть направление «радиосвязь» — это достаточно широкое направление. В МИЭТе читается направление проектирования аналоговых микросхем, они сейчас очень разные и аналоговое проектирование сейчас очень важно и обязательно нужно. А тема алгоритмов навигации и конкретно ГЛОНАСС или GPS — она может быть дана в том же МИЭТе не специально, а за 1-2 лекции, чтобы человек имел представление, как это все решается. С точки зрения теории это все не слишком сложно: решается несколько уравнений для определения координат. Есть альманах, который очень точно определяет расположение спутников, их сигналы приходят в приёмное устройство, за счет этого вычисляется расстояние до нескольких спутников, решается уравнение и определяются координаты местонахождения приёмника. На этом уровне всё просто. А на уровне конкретной реализации...Если человек хорошо умеет учиться, знает программирование, алгоритмы и так далее, то наверное, этого достаточно. Мне так кажется.

Елена Панасенко

Реклама
Реклама
Добавить комментарий
+ Прикрепить файлФайл не выбран