Роман Арилин: «Нанотехнологии» — это рекламный термин. Мы занимаемся микроэлектроникой»
Что такое технология 90 нанометров и какого размера будут микросхемы через 15 лет
Продукцией завода «Микрон» среднестатистический житель Москвы пользуется по несколько раз в день, сам того не подозревая. Завод производит микросхемы для множества предметов, окружающих нас в быту: проездные билеты, карты «Тройка», sim-карты, электронные паспорта. Каждая такая схема — микроскопический слоеный торт, где на площади 0,2 квадратных миллиметра располагается несколько десятков наложенных друг на друга и соединенных тончайшими проводниками слоев. Корреспондент «РР» побеседовал с сотрудником R&D Центра «Микрона» Романом Арилиным и попытался представить, из каких «слоев» состоял бы этот человек, если бы был микросхемой.
Слой 1. Профессия
— Кто вы — ученый, бизнесмен, инноватор? Как бы вы себя назвали?
— Я не инноватор и не ученый. Я — инженер.
— В чем заключается ваша работа?
— Я работаю в подразделении R&D, Research and Design. Я не делаю фундаментальных открытий и не занимаюсь инновациями в классическом понимании — это не мои задачи. Я занимаюсь разработкой новых технологий и внедрением их в производство. Вы вообще с электроникой как?
— На вы…
— Ну хорошо, давайте попробую попроще объяснить… Вот вы, предположим, хотите сварить макароны. У вас есть пачка макарон, кастрюля, плита и кран с водой. Но вы не знаете, сколько воды надо налить, надо солить или не надо, сколько варить макароны, на каком огне, когда их вынимать и чем. Для этого вам нужна некая инструкция. Но эта инструкция будет описывать лишь один, «частный» случай. А если изменится объем воды или у вас будет не одна пачка макарон, а две? От этого изменятся и остальные «условия». А сколько тогда нужно будет сыпать соли? Какую температуру ставить на плите и на какое время? Это все нужно точно вычислить, опираясь на известные данные и физику процессов, чтобы не испортить блюдо. Мое подразделение изучает все эти зависимости и дает «набор инструкций» для разработки и производства.
— Есть ли какая-то разница в технологиях для разных карт? Для «Тройки», или электронных бейджей для Олимпиады в Сочи и ски-пассой для горнолыжных курортов?
— Конечно. Возьмем проездной на метро. Если это билет на две поездки — там просто записаны две поездки: два раза провел — они списались. Карта, например, «Тройка» или «90 минут» — там микросхема уже гораздо сложнее. Она учитывает время, она может быть использована в разных валидаторах — в метро, троллейбусе или автобусе. Как один автозавод не может на одной линии выпускать и легковой автомобиль, и мотоцикл, и велосипед, так и для различных интегральных схем нужны разные технологии. Сейчас мы выпускаем порядка 400 типов микросхем, у которых самое разное применение.
— Какую самую интересную задачу вам приходилось решать?
— Освоение технологии 90 нанометров. Мы эту технологию сами не разрабатывали, а купили лицензию у французской компании.
— А что за 90 нанометров? Что имеет размер 90 нанометров?
— Это размер самого маленького элемента одного транзистора. Транзистор, в общих чертах, как водопроводный кран: есть вход, куда подается вода, есть выход, откуда она вытекает, а есть вентиль. И вы им управляете: либо открыли, тогда получается «1», либо закрыли, тогда получается «0» на машинном языке. Вот транзистор — это такой мини-краник, только в микросхеме. И вся микросхема — это соединение разных транзисторов. Соответственно, чем меньше размер вентиля, тем больше таких «краников» вы можете впихнуть в микросхему, до нескольких миллиардов
— Почему именно работа с этой технологией вам показалась такой интересной?
— На тот момент у нас не было ничего более современного. В России мы были первые, кто с этой технологией работал именно в части производства. Было интересно пощупать руками то, что никто у нас еще не делал.
— Вы ведь занимаетесь нанотехнологиями в чистом виде?
— Ох, уж это «нано»! Слово-то порядком надоело.
— «Я занимался нанотехнологиями до того, как это стало мейнстримом» — это про вас?
— «Инновации», «технологии» — это теперь уже слова-паразиты. Как только их произносят, сразу теряется смысл. Все представляют что-то такое очень маленькое и непонятное. «Нанотехнологии» — это рекламный термин, а мы занимаемся микроэлектроникой.
Слой 2. Взгляд в будущее
— Существует тенденция: размер микросхем становится все меньше и меньше. Как они будут выглядеть лет через 15?
— Да так же и будут. Визуально для потребителя ничего не изменится. Если мы айфон расковыряем, то увидим ту же самую плату с микросхемами разного функционала. Нужно разделять фундаментальные научные исследования и коммерцию. Если мы говорим о коммерческом секторе, то и через 15 лет у нас будут те же самые телефоны, компьютеры, только выглядеть, конечно, они будут по-другому.
— Какие области знаний задействуют ваши разработки? Что школьнику надо хорошо учить, чтобы понять их?
— Физику в первую очередь. В школьном учебнике есть раздел «Проводники», есть «Транзисторы», это базовые знания, общий принцип действия. Еще химию неплохо было бы знать, материаловедение. Я окончил МИЭТ — там преподавался специальный курс «Физика полупроводников».
— Почему, например, материаловедение?
— Когда был очередной процесс уменьшения топологии — переход с 180 на 130 нанометров, оказалось, что электроны уже не могут удержаться на таком тонком «мостике» и начинают хаотично выпрыгивать за пределы проводников. То есть, представляете, как если бы на МКАДе машины начинали улетать за границы дороги, выскакивать на встречную полосу — какой хаос возникает. Тогда ученые решили, что необходимо менять алюминий, который использовался для проводников, на другой материал, который бы обладал лучшей проводимостью, и на прохождение электронов по нему затрачивалось бы меньше энергии. Это медь.
— Как давно это было?
— Мир выходил на эту технологию в начале 2000-х.
— Сейчас на дворе 2014 год, вы производите какой размер?
— Мы сейчас производим изделия по технологии 90 нанометров, готовимся к 65. Там тоже нужно будет проводить коррекцию по используемым материалам.
— Что будет дальше? Когда кончатся нанометры, какая будет следующая единица измерения?
— Не кончатся. Сейчас мировые лидеры делают технологии на уровне 15–20 нм. Предел, который существует для используемой технологии, — 5–7 нм. Те знания физики и материаловедения, которыми сейчас располагает человечество, не позволяют преодолеть вот этот барьер чисто физически.
— Дальше просто невозможно?
— Возможно, но по-другому. На других технологиях, на других принципах — пока неизвестно, на каких. Квантовые компьютеры — это лишь один из обсуждаемых вариантов технологического скачка. Может, будут какие-то там фотонные или кварковые… Почитайте фантастику.
Слой 3. Творчество
— Кстати о фантастике. Вы вообще чтением увлекаетесь сами?
— Конечно.
— Каких авторов предпочитаете?
— Стругацкие на меня повлияли — в юношестве зачитывался. Под впечатлением даже сам пробовал что-то писать.
— Публиковались?
— Да, были две книги.
— Что в них было от науки?
— У меня больше был крен в сторону сказок. Ну, были какие-то технические гаджеты, которых еще нет.
— Было ли когда-нибудь, что вы вот так сели и задумались: «А для чего я все это делаю?»
— Раз в месяц себе такие вопросы задаю.
— Да? И какой ответ?
— Если говорить о работе — во-первых, это мне интересно. Во-вторых, я вижу, что это приносит конкретную пользу. То есть, не абстрактную выгоду, а в виде работающего продукта или технологии. И удовольствие тут совсем другое, чем если бы я был менеджер в автосалоне и машину бы продал.
Слой 4. Престиж
— Как вы считаете, если построить шкалу от самого престижного в мире занятия до самого непрестижного, то ваша деятельность где находится?
— Честно говоря, я свою работу «престижной» не считаю.
— Почему?
— Для меня это не вопрос престижа. Я это выбрал, потому что мне это интересно. Если глобально сравнивать, то врачи или учителя, думаю, более важную пользу приносят.
— Что думают о вашей профессии окружающие? Друзья, родственники?
— Они просто считают: «Какой-то фигней занимаешься».
— Лучше идти в автосалон?
— Микроэлектроника у нас в России вообще отрасль многим непонятная, поэтому, когда я на вопрос: «Чем занимаешься?» отвечаю, что микроэлектроникой, все сразу говорят: «Ааа: микросхемы паяешь, да?». Уровень понимания такой вот диковатый у нас.
— Вы не пытаетесь его повысить?
— А зачем? Мне-то все равно — я же занимаюсь тем, что мне нравится. У нас считается, что намного круче работать в каком-нибудь нефтегазе — так уж повелось.
— А в мире какое восприятие?
— По-разному. Например, во Франции, когда в каком-нибудь ночном клубе рассказываешь про работу, все сразу: «Вау! Круто! Микроэлектроника!» Там есть понимание, что это такое, что это важно, есть понимание сложности этого дела.
— Вы владеете иностранными языками?
— Да, английским. Пытался еще французский учить, но не пошло. У нас отношения дружеские c компанией STMicroelectronics, так что часто общаемся с коллегами оттуда. Так вот они вообще к своей работе легко относятся: разонравится — так просто уйдут. И у меня тоже нет ощущения какого-то пафоса профессии. Ну, мало ли что случится — ну, уйду заниматься чем-то другим. Да и не так сказочно денежная наша микроэлектроника, скажу честно. То есть мерседеса у меня нет, виллы нет.
Корпус микросхемы: типичный инженер
— А есть ли у инженеров своя субкультура? Скажем, все поголовно смотрят «Теорию большого взрыва» и недовольны «Интерстелларом»?
— Сейчас мне вообще кажется, что культурная среда разрушена. То есть раньше были какие-то походы, да… У нас до сих пор старшее поколение с гитарой выходит во двор и песни какие-то играет. Но я не ощущаю, что есть какая-то общая культура. Я ее не вижу. Ну, может быть, только визуально, даже интуитивно можно догадаться, что человек инженер. Или по речи можно еще понять, что у него не гуманитарное образование. Я не знаю, видно ли это по мне.
— Мне кажется, да.
— Скорее всего, это из-за очков.
Автор: Ксения Рыбакова
Наверх