eng
Выпуск #5/2016
А.Комаров
Алгоритм взаимодействия разработчиков и производителей РЭА и ЭКБ
Алгоритм взаимодействия разработчиков и производителей РЭА и ЭКБ
Просмотры: 3776
В АО "Росэлектроника" разработана методологическая основа для организации взаимодействия предприятий, выпускающих аппаратуру, и производителей электронной компонентной базы. Предложена структура Координационного совета разработчиков и производителей РЭА и ЭКБ, определены задачи Специализированного центра развития ЭКБ.
Теги: electronic components electronic equipment import substitution unification импортозамещение рэа унификация экб
Тактико-технические параметры современных образцов техники определяются в основном характеристиками изделий электроники. За время жизненного цикла образцов техники их радиоэлектронное оборудование претерпевает несколько модернизаций путем реинжиниринга, что увеличивает период эксплуатации систем (рис.1).[1]
Наибольшее влияние на процессы реинжиниринга оказывают изделия микроэлектроники как наиболее критичные, во многом определяющие функции и технические характеристики аппаратуры (табл.1, 2). Современный уровень развития электронных технологий в США, Китае и России показан на рис.2. Причем доля высоких технологий мирового уровня в промышленности превышает аналогичный показатель в области электроники.
Координация предприятий,
выпускающих радиоэлектронную аппаратуру и электронику
Обеспечить радиоэлектронную аппаратуру отечественной электронной компонентной базой невозможно без координации усилий по разработке, производству и применению ЭКБ в образцах РЭА и организации взаимодействия разработчиков и производителей радиоэлектронной аппаратуры и электронной компонентной базы. Созданный в АО "Росэлектроника" Координационный совет (КС) разработчиков и производителей радиоэлектронной аппаратуры и электронной компонентной базы (рис.3) преобразован в Координационный совет при Союзе машиностроителей России. Формирование специальной структуры рассматривается как базис для успешного выполнения заданий Гособоронзаказа (ГОЗ).
КС взаимодействует с рабочими группами Минпромторга России по реализации программных мероприятий по созданию ЭКБ и Научно-техническим координационным советом по реализации Федеральной целевой программы "Развитие электронной компонентной базы и радиоэлектроники" на 2008–2015 годы. Цель взаимодействия – обеспечение эффективной деятельности и исключение дублирования работ.
Вместе с тем, для кардинального изменения положения дел в области обеспечения РЭА электронной компонентной базой необходимо реализовать новые подходы к ее созданию и применению в аппаратуре, обусловленные современными условиями научно-технологического развития [1].
Особенности создания электронной компонентной базы для РЭА
Тенденции в области комплектования радиоэлектронных систем электронной компонентной базой менялись. В период с 1970 до 2000-х годов радиоэлектронные системы комплектовались импортной ЭКБ коммерческого и промышленного уровня качества. Но зарубежная ЭКБ устаревала в течение нескольких лет и снималась с производства раньше, чем завершались проекты по выпуску аппаратуры, в которой она применялась.
В последние десятилетия РЭА комплектуется ЭКБ, специально разработанной для ВВТ. Это стало возможным благодаря:
• динамичному развитию технологий ЭКБ как коммерческого, так и специального применения;
• ускоренному развитию САПР и проектно-технологических платформ;
• разработке технологий типа "система на кристалле", "система в корпусе", что сокращает сроки проектирования и производства, удешевляет разработку и верификацию проектов;
• развитию технологии гетерогенной интеграции в кристалле полупроводниковых СБИС, МЭМС, фото-, опто- и твердотельной СВЧ-электроники.
Кроме того, современный этап разработки и производства специальной ЭКБ определяется новыми факторами:
• строгий контроль за поставками ЭКБ для военного и космического назначения на мировом рынке;
• функциональная ориентация современной ЭКБ на определенную аппаратуру и системы, что является ограничивающим фактором применения иностранной сложнофункциональной ЭКБ для отечественных систем (возможны несогласованные действия по снятию с производства и т.п);
• расширенная номенклатура требуемой ЭКБ при ограниченном объеме потребления выводит разработку и производство изделий из научно-производственной системы, существующей в рамках принятых ФЦП;
• повышение функциональной сложности и уровня специализации ЭКБ для определенных типов аппаратуры и систем;
• использование специальных материалов, корпусов и технологий сборки.
Перечисленные факторы сказались и на развитии перспективной номенклатуры ЭКБ для специальной техники, которая должна отвечать следующим требованиям: отличаться высоким качеством и надежностью; обеспечивать работоспособность радиоэлектронной аппаратуры в течение длительного срока службы; иметь уникальные (рекордные) тактико-технические характеристики в сочетании с единичными образцами РЭА.
Совокупность указанных технологий и требований определяет необходимость разработки новых подходов (методологии) к созданию ЭКБ для аппаратуры специальной техники.
В основу такой методологии положены известные принципы создания блоков и узлов аппаратуры с использованием специализированных СБИС типа "система на кристалле" (system-on-chip), объединяющих на одном кристалле так называемые "виртуальные компоненты" (VC) в виде блоков "интеллектуальной собственности" (Intellectual property, или IP-блоки, далее СФ-блоки, как принято у нас) [2]. К ним относятся СФ-блоки процессоров различного вида, СФ-блоки аналоговых и аналого-цифровых узлов, СФ-блоки "жесткой" логики, память, интерфейсы. На основе таких блоков создается СБИС типа "система на кристалле", которая является фактически аппаратно-программной реализацией той или иной функционально законченной части (блока, узла) аппаратуры.
Повторное использование верифицированных и аттестованных СФ-блоков существенно сокращает сроки разработки СБИС "система на кристалле", снижает количество ошибок при реализации проекта. При этом СФ-блоки в виде моделей используются как при отработке алгоритмов работы систем, аппаратуры, так и собственно микросхем типа "система на кристалле". То есть, на системном уровне проектирования происходит объединение САПР систем, аппаратуры и СБИС.
Все это предопределило качественные изменения в методологии и средствах САПР аппаратуры и элементной базы на основе использования мощного аппарата многоуровневого моделирования, синтеза и верификации на каждом этапе проектирования: системном, функциональном, логическом и физическом с применением развитых библиотек СФ-блоков.
Такой подход, наряду с применением "прототипов" блоков аппаратуры, отработанных на ПЛИС, позволяет свести к минимуму количество итераций в процессе проектирования, вплоть до получения работоспособных образцов СБИС типа "система на кристалле" и обеспечить "сквозной" маршрут проектирования "аппаратура – элементная база".
Соответствующим набором средств САПР располагают созданные в последние три-четыре года отраслевые дизайн-центры (ДЦ). Например, ДЦ проектирования РЭА – ОАО "КРЭТ", ОАО "ОПК" совместно с аппаратурными предприятиями; ДЦ проектирования ЭКБ – НИИМА "Прогресс", "Ангстрем", "Анстрем-М", НИИЭТ, "Светлана", НЗПП с ОКБ, НПП "Пульсар".
Однако, мощности центров САПР сегодня не загружены. Требуется уделить внимание формированию заказов для таких центров. Должны быть спланированы и организованы межотраслевые работы по созданию комплектов специализированных СБИС типа "система на кристалле". Причем это должна быть систематическая работа в виде комплексной НИР с участием разработчиков РЭА и ЭКБ по различным видам техники.
Таким образом, только при создании принципиально новой отечественной проектно-технологической и промышленной инфраструктуры создания ЭКБ и РЭА на основе системной и технологической интеграции организаций – разработчиков, производителей СБИС и электронных систем – можно решить сложную и важную задачу замещения импортных изделий.
Концептуальный подход к обеспечению специальной техники эКБ
Для решения проблем, связанных с созданием ЭКБ для специальной техники, требуются новые организационные формы. Эту работу должны возглавить холдинги, определяющие функциональный состав и требования к ЭКБ, необходимой для создания РЭА.
Успешная реализация этих задач возможна только после унификации ЭКБ для специальной техники. С этой целью должны быть выполнены следующие мероприятия (рис.4).
• систематизация по назначению и условиям эксплуатации вновь создаваемой до 2025 года РЭА:
– анализ аппаратурных решений основных бортовых и наземных систем применяемых при разработке технического облика (предложений) вновь создаваемых образцов РЭА;
– систематизация блоков и узлов аппаратуры по назначению;
– анализ вариантов и направлений унификации конструктивно-технологических и схемотехнических решений, закладываемых при создании блоков и узлов аппаратуры;
– выработка базовых конструктивно-технологических и схемотехнических решений для вновь создаваемой аппаратуры;
– проведение межаппаратурной и межблочной унификации аппаратуры;
• формирование унифицированного состава блоков и узлов вновь создаваемой аппаратуры;
• разработка технических требований, функциональных характеристик и требований к условиям эксплуатации ЭКБ, необходимой для комплектования блоков и узлов аппаратуры;
• комплексный анализ возможностей по реализации технических требований, функциональных характеристик и требований по условиям эксплуатации ЭКБ, необходимой для создания новой аппаратуры;
• формирование целевого заказа на разработку и поставку ЭКБ для вновь создаваемой аппаратуры;
• разработка и согласование ежегодного перечня НИОКР по созданию перспективной номенклатуры ЭКБ в рамках
программных мероприятий по созданию ЭКБ и по прямым договорам с производителями аппаратуры.
В каждой НИОКР на основании анализа, оптимизации и унификации предложений предприятий должны быть сформированы перспективные требования к ЭКБ.
Организация совместных работ по созданию ЭКБ для РЭА
В рамках мероприятий по унификации ЭКБ для специальной техники целесообразно создать совместный Специализированный центр развития ЭКБ (центр концептуального развития в области РЭА и элементной базы). Основная его задача – отработка конструкторско-технологических решений на уровне блоков и узлов аппаратуры и их реализация на новой ЭКБ (рис.5).
Центр должен стать рабочим органом и выполнять следующие функции:
• планирование и управление созданием ЭКБ, разработки и апробации новых системных решений, координации работ предприятий, выпускающих аппаратуру, и научных коллективов страны;
• формирование ежегодной централизованной заявки на создание специальной ЭКБ, а также ее закупку у зарубежных производителей партиями, рассчитанными на обеспечение программ по всему жизненному циклу аппаратуры;
• координация процессов разработки и внедрения в аппаратуру унифицированных конструкторско-технологических решений;
• организация экспертизы проектов, в части унификации применяемой ЭКБ, контроля за выбором ЭКБ иностранного производства и применения ее в аппаратуре.
В специализированный центр по развитию ЭКБ могут войти следующие подразделения:
• центр заказов (планирования и проектирования) и сертификации ЭКБ, выполняющий функции (см. рис.5):
– проектирования ЭКБ в критичных областях, в первую очередь требующих импортозамещения;
– размещения заказов на изготовление и испытания ЭКБ;
– регулирования закупок и контроля использования ЭКБ иностранного производства;
– контроля правильности применения ЭКБ в рабочих режимах;
• специализированное производство сложнофункциональной ЭКБ и высокоинтегрированных микроэлектронных систем, которое создается на базе ОАО "Зеленоградский инновационно-технологический центр" при участии МИЭТа (рис.6);
• базовый центр испытаний и сертификации, системы контроля и обеспечения качества и надежности на всех этапах жизненного цикла техники, включая экспертизу проектов по унификации применяемой ЭКБ, контроль за выбором ЭКБ иностранного производства и применением ее в аппаратуре. Центр действует в ОАО "РНИИ "Электронстандарт" (Санкт-Петербург).
Какие основные функции должны выполнять эти подразделения?
Центр заказов (планирования и проектирования) и сертификации ЭКБ (см. рис.5) будет отвечать за планирование заказов и проектирование ЭКБ, что позволит сформировать правильную позицию в области импортозамещения.
В нем будет реализовываться методология сквозной технологии системно-ориентированного проектирования. Для выполнения этой задачи целесообразно поставить комплексную НИР по формированию перспективной номенклатуры сложнофункциональных блоков для СБИС с привязкой к проектам создания важнейших комплексов и систем военной техники, предусмотренным в рамках госборонзаказа и государственной программы вооружения.
Наряду с закупкой лицензионных IP-блоков можно будет использовать результаты зарубежных фирм по проектам самих СБИС и закупать у них лицензии на производство схем, выпуск которых для наших разработчиков представляет трудности.
В случае невозможности замещения импортных разработок отечественными, в том числе с использованием аттестованных IP-блоков, необходимо организовать закупку микросхем в пластинах с дальнейшим корпусированием и испытаниями на всю программу выпуска и эксплуатации РЭА с обеспечением страхового резерва.
Итак, центр по управлению развитием ЭКБ (см. рис.5) должен аккумулировать необходимые денежные средства для осуществления предоплаты заказываемых изделий у фирм-производителей и поставщиков и обязан нести полную материальную ответственность за качество закупаемых и поставляемых заказчикам компонентов. Это возможно только в том случае, если Центр будет оснащен соответствующим тестовым оборудованием входного контроля закупаемых микросхем. Центр должен обеспечить кооперацию с уже существующими структурами по сертификации зарубежной ЭКБ.
При активной деятельности Центра в области проектирования и поставки компонентов получаемая информация будет отражать реальное, а не формальное состояние дел в области импортозамещения. Соответственно, повысится эффективность решений и экспертизы в этой области.
Центр должен также ускоренно внедрять технологию трехмерной сборки, которая позволяет реализовать многослойные структуры со встроенными активными и пассивными компонентами, объединяющими в единой микроминиатюрной конструкции функционально законченный узел. Это новый вектор развития и модернизации РЭА.
Применение таких технологий, например, в космическом приборостроении, позволяет не только уменьшить массу и габариты систем в 5–10 раз, но и повысить их надежность за счет сокращения числа паяно-сварных соединений, улучшения теплофизических характеристик конструкции и снижения стоимости в серийном изготовлении за счет унификации конструктивов, схемных и аппаратных решений.
В целях реализации единой технической политики в области проектирования ЭКБ, организации работ по импортозамещению ЭКБ целесообразно одновременно обеспечить информационное сопровождение этих работ межотраслевым центром проектирования СБИС на базе ОАО "НИИ микроэлектронной аппаратуры "Прогресс", которое будет оценивать реальное, а не формальное состояние дел в области замещения ЭКБ зарубежных производителей. Уместно, чтобы разработчики аппаратуры согласовывали номенклатуру планируемой к приобретению ЭКБ ИП с ОАО "Дейтон", которое отвечает за правильность применения ЭКБ в требуемых режимах и условиях эксплуатации аппаратуры.
На основании обобщенной информации ОАО "Дейтон" можно будет принимать решения по воспроизводству наиболее критической номенклатуры ЭКБ и изделий, имеющих массовое применение в РЭА, а также включать эти предложения в сводную заявку для Минпромторга России.
Предлагаемый комплекс мероприятий, по нашему мнению, должен обеспечить отечественную специальную технику современной электронной компонентной базой и будет способствовать технологической независимости в данной области.
* * *
Таким образом, разработана методологическая основа для организации работ по взаимодействию разработчиков и производителей РЭА и сложнофункциональной ЭКБ; определена структура координационного совета разработчиков и производителей РЭА и ЭКБ, предложен концептуальный подход к решению проблемы обеспечения специальной техники электронной компонентной базой.
Литература
1. Комаров А.С. Сб. статей. – АО "Росэлектроника", 2014. С. 128–140.
2. Комаров А.С., Крапухин Д.В., Шульгин Е.И. Управление техническим уровнем высокоинтегрированных электронных систем. – М.: Техносфера. 2014. С. 138–143.
Наибольшее влияние на процессы реинжиниринга оказывают изделия микроэлектроники как наиболее критичные, во многом определяющие функции и технические характеристики аппаратуры (табл.1, 2). Современный уровень развития электронных технологий в США, Китае и России показан на рис.2. Причем доля высоких технологий мирового уровня в промышленности превышает аналогичный показатель в области электроники.
Координация предприятий,
выпускающих радиоэлектронную аппаратуру и электронику
Обеспечить радиоэлектронную аппаратуру отечественной электронной компонентной базой невозможно без координации усилий по разработке, производству и применению ЭКБ в образцах РЭА и организации взаимодействия разработчиков и производителей радиоэлектронной аппаратуры и электронной компонентной базы. Созданный в АО "Росэлектроника" Координационный совет (КС) разработчиков и производителей радиоэлектронной аппаратуры и электронной компонентной базы (рис.3) преобразован в Координационный совет при Союзе машиностроителей России. Формирование специальной структуры рассматривается как базис для успешного выполнения заданий Гособоронзаказа (ГОЗ).
КС взаимодействует с рабочими группами Минпромторга России по реализации программных мероприятий по созданию ЭКБ и Научно-техническим координационным советом по реализации Федеральной целевой программы "Развитие электронной компонентной базы и радиоэлектроники" на 2008–2015 годы. Цель взаимодействия – обеспечение эффективной деятельности и исключение дублирования работ.
Вместе с тем, для кардинального изменения положения дел в области обеспечения РЭА электронной компонентной базой необходимо реализовать новые подходы к ее созданию и применению в аппаратуре, обусловленные современными условиями научно-технологического развития [1].
Особенности создания электронной компонентной базы для РЭА
Тенденции в области комплектования радиоэлектронных систем электронной компонентной базой менялись. В период с 1970 до 2000-х годов радиоэлектронные системы комплектовались импортной ЭКБ коммерческого и промышленного уровня качества. Но зарубежная ЭКБ устаревала в течение нескольких лет и снималась с производства раньше, чем завершались проекты по выпуску аппаратуры, в которой она применялась.
В последние десятилетия РЭА комплектуется ЭКБ, специально разработанной для ВВТ. Это стало возможным благодаря:
• динамичному развитию технологий ЭКБ как коммерческого, так и специального применения;
• ускоренному развитию САПР и проектно-технологических платформ;
• разработке технологий типа "система на кристалле", "система в корпусе", что сокращает сроки проектирования и производства, удешевляет разработку и верификацию проектов;
• развитию технологии гетерогенной интеграции в кристалле полупроводниковых СБИС, МЭМС, фото-, опто- и твердотельной СВЧ-электроники.
Кроме того, современный этап разработки и производства специальной ЭКБ определяется новыми факторами:
• строгий контроль за поставками ЭКБ для военного и космического назначения на мировом рынке;
• функциональная ориентация современной ЭКБ на определенную аппаратуру и системы, что является ограничивающим фактором применения иностранной сложнофункциональной ЭКБ для отечественных систем (возможны несогласованные действия по снятию с производства и т.п);
• расширенная номенклатура требуемой ЭКБ при ограниченном объеме потребления выводит разработку и производство изделий из научно-производственной системы, существующей в рамках принятых ФЦП;
• повышение функциональной сложности и уровня специализации ЭКБ для определенных типов аппаратуры и систем;
• использование специальных материалов, корпусов и технологий сборки.
Перечисленные факторы сказались и на развитии перспективной номенклатуры ЭКБ для специальной техники, которая должна отвечать следующим требованиям: отличаться высоким качеством и надежностью; обеспечивать работоспособность радиоэлектронной аппаратуры в течение длительного срока службы; иметь уникальные (рекордные) тактико-технические характеристики в сочетании с единичными образцами РЭА.
Совокупность указанных технологий и требований определяет необходимость разработки новых подходов (методологии) к созданию ЭКБ для аппаратуры специальной техники.
В основу такой методологии положены известные принципы создания блоков и узлов аппаратуры с использованием специализированных СБИС типа "система на кристалле" (system-on-chip), объединяющих на одном кристалле так называемые "виртуальные компоненты" (VC) в виде блоков "интеллектуальной собственности" (Intellectual property, или IP-блоки, далее СФ-блоки, как принято у нас) [2]. К ним относятся СФ-блоки процессоров различного вида, СФ-блоки аналоговых и аналого-цифровых узлов, СФ-блоки "жесткой" логики, память, интерфейсы. На основе таких блоков создается СБИС типа "система на кристалле", которая является фактически аппаратно-программной реализацией той или иной функционально законченной части (блока, узла) аппаратуры.
Повторное использование верифицированных и аттестованных СФ-блоков существенно сокращает сроки разработки СБИС "система на кристалле", снижает количество ошибок при реализации проекта. При этом СФ-блоки в виде моделей используются как при отработке алгоритмов работы систем, аппаратуры, так и собственно микросхем типа "система на кристалле". То есть, на системном уровне проектирования происходит объединение САПР систем, аппаратуры и СБИС.
Все это предопределило качественные изменения в методологии и средствах САПР аппаратуры и элементной базы на основе использования мощного аппарата многоуровневого моделирования, синтеза и верификации на каждом этапе проектирования: системном, функциональном, логическом и физическом с применением развитых библиотек СФ-блоков.
Такой подход, наряду с применением "прототипов" блоков аппаратуры, отработанных на ПЛИС, позволяет свести к минимуму количество итераций в процессе проектирования, вплоть до получения работоспособных образцов СБИС типа "система на кристалле" и обеспечить "сквозной" маршрут проектирования "аппаратура – элементная база".
Соответствующим набором средств САПР располагают созданные в последние три-четыре года отраслевые дизайн-центры (ДЦ). Например, ДЦ проектирования РЭА – ОАО "КРЭТ", ОАО "ОПК" совместно с аппаратурными предприятиями; ДЦ проектирования ЭКБ – НИИМА "Прогресс", "Ангстрем", "Анстрем-М", НИИЭТ, "Светлана", НЗПП с ОКБ, НПП "Пульсар".
Однако, мощности центров САПР сегодня не загружены. Требуется уделить внимание формированию заказов для таких центров. Должны быть спланированы и организованы межотраслевые работы по созданию комплектов специализированных СБИС типа "система на кристалле". Причем это должна быть систематическая работа в виде комплексной НИР с участием разработчиков РЭА и ЭКБ по различным видам техники.
Таким образом, только при создании принципиально новой отечественной проектно-технологической и промышленной инфраструктуры создания ЭКБ и РЭА на основе системной и технологической интеграции организаций – разработчиков, производителей СБИС и электронных систем – можно решить сложную и важную задачу замещения импортных изделий.
Концептуальный подход к обеспечению специальной техники эКБ
Для решения проблем, связанных с созданием ЭКБ для специальной техники, требуются новые организационные формы. Эту работу должны возглавить холдинги, определяющие функциональный состав и требования к ЭКБ, необходимой для создания РЭА.
Успешная реализация этих задач возможна только после унификации ЭКБ для специальной техники. С этой целью должны быть выполнены следующие мероприятия (рис.4).
• систематизация по назначению и условиям эксплуатации вновь создаваемой до 2025 года РЭА:
– анализ аппаратурных решений основных бортовых и наземных систем применяемых при разработке технического облика (предложений) вновь создаваемых образцов РЭА;
– систематизация блоков и узлов аппаратуры по назначению;
– анализ вариантов и направлений унификации конструктивно-технологических и схемотехнических решений, закладываемых при создании блоков и узлов аппаратуры;
– выработка базовых конструктивно-технологических и схемотехнических решений для вновь создаваемой аппаратуры;
– проведение межаппаратурной и межблочной унификации аппаратуры;
• формирование унифицированного состава блоков и узлов вновь создаваемой аппаратуры;
• разработка технических требований, функциональных характеристик и требований к условиям эксплуатации ЭКБ, необходимой для комплектования блоков и узлов аппаратуры;
• комплексный анализ возможностей по реализации технических требований, функциональных характеристик и требований по условиям эксплуатации ЭКБ, необходимой для создания новой аппаратуры;
• формирование целевого заказа на разработку и поставку ЭКБ для вновь создаваемой аппаратуры;
• разработка и согласование ежегодного перечня НИОКР по созданию перспективной номенклатуры ЭКБ в рамках
программных мероприятий по созданию ЭКБ и по прямым договорам с производителями аппаратуры.
В каждой НИОКР на основании анализа, оптимизации и унификации предложений предприятий должны быть сформированы перспективные требования к ЭКБ.
Организация совместных работ по созданию ЭКБ для РЭА
В рамках мероприятий по унификации ЭКБ для специальной техники целесообразно создать совместный Специализированный центр развития ЭКБ (центр концептуального развития в области РЭА и элементной базы). Основная его задача – отработка конструкторско-технологических решений на уровне блоков и узлов аппаратуры и их реализация на новой ЭКБ (рис.5).
Центр должен стать рабочим органом и выполнять следующие функции:
• планирование и управление созданием ЭКБ, разработки и апробации новых системных решений, координации работ предприятий, выпускающих аппаратуру, и научных коллективов страны;
• формирование ежегодной централизованной заявки на создание специальной ЭКБ, а также ее закупку у зарубежных производителей партиями, рассчитанными на обеспечение программ по всему жизненному циклу аппаратуры;
• координация процессов разработки и внедрения в аппаратуру унифицированных конструкторско-технологических решений;
• организация экспертизы проектов, в части унификации применяемой ЭКБ, контроля за выбором ЭКБ иностранного производства и применения ее в аппаратуре.
В специализированный центр по развитию ЭКБ могут войти следующие подразделения:
• центр заказов (планирования и проектирования) и сертификации ЭКБ, выполняющий функции (см. рис.5):
– проектирования ЭКБ в критичных областях, в первую очередь требующих импортозамещения;
– размещения заказов на изготовление и испытания ЭКБ;
– регулирования закупок и контроля использования ЭКБ иностранного производства;
– контроля правильности применения ЭКБ в рабочих режимах;
• специализированное производство сложнофункциональной ЭКБ и высокоинтегрированных микроэлектронных систем, которое создается на базе ОАО "Зеленоградский инновационно-технологический центр" при участии МИЭТа (рис.6);
• базовый центр испытаний и сертификации, системы контроля и обеспечения качества и надежности на всех этапах жизненного цикла техники, включая экспертизу проектов по унификации применяемой ЭКБ, контроль за выбором ЭКБ иностранного производства и применением ее в аппаратуре. Центр действует в ОАО "РНИИ "Электронстандарт" (Санкт-Петербург).
Какие основные функции должны выполнять эти подразделения?
Центр заказов (планирования и проектирования) и сертификации ЭКБ (см. рис.5) будет отвечать за планирование заказов и проектирование ЭКБ, что позволит сформировать правильную позицию в области импортозамещения.
В нем будет реализовываться методология сквозной технологии системно-ориентированного проектирования. Для выполнения этой задачи целесообразно поставить комплексную НИР по формированию перспективной номенклатуры сложнофункциональных блоков для СБИС с привязкой к проектам создания важнейших комплексов и систем военной техники, предусмотренным в рамках госборонзаказа и государственной программы вооружения.
Наряду с закупкой лицензионных IP-блоков можно будет использовать результаты зарубежных фирм по проектам самих СБИС и закупать у них лицензии на производство схем, выпуск которых для наших разработчиков представляет трудности.
В случае невозможности замещения импортных разработок отечественными, в том числе с использованием аттестованных IP-блоков, необходимо организовать закупку микросхем в пластинах с дальнейшим корпусированием и испытаниями на всю программу выпуска и эксплуатации РЭА с обеспечением страхового резерва.
Итак, центр по управлению развитием ЭКБ (см. рис.5) должен аккумулировать необходимые денежные средства для осуществления предоплаты заказываемых изделий у фирм-производителей и поставщиков и обязан нести полную материальную ответственность за качество закупаемых и поставляемых заказчикам компонентов. Это возможно только в том случае, если Центр будет оснащен соответствующим тестовым оборудованием входного контроля закупаемых микросхем. Центр должен обеспечить кооперацию с уже существующими структурами по сертификации зарубежной ЭКБ.
При активной деятельности Центра в области проектирования и поставки компонентов получаемая информация будет отражать реальное, а не формальное состояние дел в области импортозамещения. Соответственно, повысится эффективность решений и экспертизы в этой области.
Центр должен также ускоренно внедрять технологию трехмерной сборки, которая позволяет реализовать многослойные структуры со встроенными активными и пассивными компонентами, объединяющими в единой микроминиатюрной конструкции функционально законченный узел. Это новый вектор развития и модернизации РЭА.
Применение таких технологий, например, в космическом приборостроении, позволяет не только уменьшить массу и габариты систем в 5–10 раз, но и повысить их надежность за счет сокращения числа паяно-сварных соединений, улучшения теплофизических характеристик конструкции и снижения стоимости в серийном изготовлении за счет унификации конструктивов, схемных и аппаратных решений.
В целях реализации единой технической политики в области проектирования ЭКБ, организации работ по импортозамещению ЭКБ целесообразно одновременно обеспечить информационное сопровождение этих работ межотраслевым центром проектирования СБИС на базе ОАО "НИИ микроэлектронной аппаратуры "Прогресс", которое будет оценивать реальное, а не формальное состояние дел в области замещения ЭКБ зарубежных производителей. Уместно, чтобы разработчики аппаратуры согласовывали номенклатуру планируемой к приобретению ЭКБ ИП с ОАО "Дейтон", которое отвечает за правильность применения ЭКБ в требуемых режимах и условиях эксплуатации аппаратуры.
На основании обобщенной информации ОАО "Дейтон" можно будет принимать решения по воспроизводству наиболее критической номенклатуры ЭКБ и изделий, имеющих массовое применение в РЭА, а также включать эти предложения в сводную заявку для Минпромторга России.
Предлагаемый комплекс мероприятий, по нашему мнению, должен обеспечить отечественную специальную технику современной электронной компонентной базой и будет способствовать технологической независимости в данной области.
* * *
Таким образом, разработана методологическая основа для организации работ по взаимодействию разработчиков и производителей РЭА и сложнофункциональной ЭКБ; определена структура координационного совета разработчиков и производителей РЭА и ЭКБ, предложен концептуальный подход к решению проблемы обеспечения специальной техники электронной компонентной базой.
Литература
1. Комаров А.С. Сб. статей. – АО "Росэлектроника", 2014. С. 128–140.
2. Комаров А.С., Крапухин Д.В., Шульгин Е.И. Управление техническим уровнем высокоинтегрированных электронных систем. – М.: Техносфера. 2014. С. 138–143.
Отзывы читателей
