Существует ли потребность в отечественной микроэлектронике у отечественных производителей аудио-видео техники? • Stereo.ru
Вопрос mexkb 72 72

Существует ли потребность в отечественной микроэлектронике у отечественных производителей аудио-видео техники?

Данный пост ориентирован прежде всего на разработчиков аудио-видео техники, основной вопрос к ним находится в заголовке поста.

Преамбула:

Последние несколько лет занимаюсь разработкой микроэлектронных компонентов (в частности монолитных интегральных схем), модулей, изделий и систем на их основе. Периодически подмечаю процесс миграции технологий из промышленного сектора в бытовой. В частности, использование полупроводниковых соединений группы А3Б5, типа нитрида галлия. Начинают активно мелькать новости о преимуществе использования мощных транзисторов от каких-нибудь GaN Systems в усилителях и соответствующих продуктах, созданных в кооперации с аудио-видео компаниями. У нас нитридные технологии пока де факто отсутствуют, но в ближайшие года два кое-кто должен запустить производство. При этом опыт выпуска транзисторов и микросхем на этой технологии в стране имеется, благо до последнего времени зарубежные фабрики были открыты и предоставляли возможность набить руку. В любом случае всегда есть доступный арсенид галлия и другие технологии, на основе которых можно делать те же малошумящие усилители, усилители мощности, ключи, фазовращатели, перемножители, сумматоры, делители - дифференциальные, многоканальные, и т.д.

Собственно,

1. Кто-нибудь из вас пробовал создать продукт с глубокой интеграцией, чтобы достижение целевых характеристик сопровождалось с уровня компонента? Заглядывая "под капот" балансных усилителей я ни разу не увидел от входа сигнала до выхода усилителя мощности полностью дифференциального тракта, а ведь это достижимо.

2. При выборе компонентов для построения тракта кто-нибудь из вас пробовал использовать продукцию отечественных производителей - если да то какую, если нет то почему? Нормы производства на доступном нам оборудовании хуже, но аналоговые компоненты не так требовательны к нанометрам, да и аудио-видео техника не так уж миниатюрна, чтобы говорить о нанометрах.

3. Почему никто из вас не использует жидкостные системы термостатирования или охлаждения в своих изделиях? Любые компоненты значительно отклоняются от измеренных при нормальных условиях паспортных электрических характеристик, и воздушное охлаждение, тем более наиболее распространенное в виде естественной конвекции - гарантия качественно худшего результата.

4. Почему все уперлись в ортодоксальное аудиоучение и никто не хочет попробовать пошатнуть привычный ход вещей - где инновации? Конкурировать с портативными и умными гаджетами отечественному аудио-видео производителю не приходится, но ведь можно двигаться хоть в каком-то направлении, например: полноценный усилитель размером со смартфон, динамические головки с встроенным активным кроссовером, и т.д. (возможно примеры не самые удачные, первое что пришло в голову).

5. Имеет ли из вас кто-нибудь вообще представление о том, как выглядит цикл создания компонентов, в частности транзисторов и микросхем, какие технологии существуют в принципе и какие технологические процессы доступны в нашей стране? Прошу отнестись правильно к вопросу - хочу понять, насколько близка или далека отечественная аудио-видео техника от знания об имеющихся возможностях.

6. Готов ли кто-нибудь из вас пуститься во все тяжкие и провести разработку продукта от и до, начиная с технологического процесса на котором будет изготовлен компонент и заканчивая специально спроектированной именно для этого продукта системой термостатирования - если нет то почему, если да то оценка ресурсов? Аналогично предыдущему вопросу - хочу понять насколько отечественная аудио-видео техника готова пользоваться имеющимися возможностями.

Данный вопрос не связан напрямую с текущей конъюнктурой рынка, она скорее стала поводом для меня задать наконец этот вопрос.

Ответы

Показать предыдущие ответы
ivasta

У нас нитридные технологии пока де факто отсутствуют, но в ближайшие года два кое-кто должен запустить производство.

Вот лучше пруфы. А то это все запарило. Знаю я эти "ближайшие 3-5 лет". Технологическую линейку не так легко запустить, но если можно, то нужно, чтобы были разработчики, разработки, чтобы работали командой, имели ЗП, рынок (заказ) и прочее.

2. Самому интересен ответ на вопрос.

3. Потому что любой адекватный разработчик/производитель моделирует схему в широком диапазоне разброса температур и параметров моделей. А потом уже выпускает. Причем сначала опытные образцы. Причем термоустойчивость тоже важна в схемах, чтобы разброс параметров не влиял на желаемые результаты.

4. А почему не выпустить сразу Мерседес? Считаю этот пункт агиткой. Для этого надо контакировать с НИИ, а потом не бояться претворять то, что там делают на производстве. Но пред этим, как всегда, будут 1000 образцов, где одно хорошо, а другое - не очень. Это решается комплексно.

5. Не на этом форуме. И желательно вообще не на форуме, а с полным обзором предприятия и того, что у директоров в мозгах, а то будет непонятно что.

6. Ну давайте тогда кроме термостатирования еще лабораторные источники питания использовать. И стоить будет по ляму компонент. Зачем упираться в один только параметр? Пользователь все-равно недоволен будет.

mexkb @ivasta

1. Я общаюсь с производителями очно, ссылки из интернета в качестве источника информации меня не интересуют, поэтому показать их не могу.

3. Очень редкий производитель компонентов предоставляет модели, особенное если говорить про микросхемы. Более того, в библиотеках на разработку микросхем производитель далеко не всегда закладывает такие возможности моделирования. Вообще, как правило разработчик микросхем и производитель - разные лица и сам для себя производитель снимает характеристики, относящиеся к технологическому процессу (в основном с точки зрения надежности), но не к качественным электрическим характеристикам готового изделия. При изменении температуры даже на 10 градусов в электрических характеристиках идет разброд, измерением которого занимаются единицы, а корректирующими действиями связанными с ним вообще, наверное, никто (в аудио-видео технике). В связи с чем вопрос остается открытым - ведь даже не залезая в технические глубины, можно же просто применить более эффективный способ охлаждения, чем положить 20 кг металла и рассказывать всем, что тяжелый значит хороший.

4. Инновации могут касаться разных аспектов и не затрагивать фундаментальную науку, требующую действительно серьезного подхода. Например, в комнату к ребенку я хочу поставить акустику, но это точно не будут черные гробы под рояльным лаком. Ребенку нравится розовый цвет и единороги, вот мне такая раскраска вполне бы подошла, а еще акустика должна быть устойчивой - может быть на это есть спрос? Не видно даже попыток пощупать аудиторию за пределами брутальной аудиофилии. Но что подмечено абсолютно точно, так что сотрудничать действительно надо. Есть замечательная практика, например, договариваться с теми же преподавателями из университетов по конкретным направлениям на научное курирование конкретного проекта с компенсацией в виде совмещения на полставки. Обеспечивает наличие мозгов в проекте и не нужно финансирования масштаба НИР/ОКР.

avionics @mexkb

Полевые транзисторы с однородным легированием на арсениде галлия (GaAs MESFET) в 20 веке были наиболее массовыми приборами для широкополосных усилителей СВЧ-диапазона. Они отличались высокими надежностью и линейностью передаточной характеристики. Рабочие температуры кристалла – до 175 °C, удельная выходная мощность – 0,4–0,6 Вт/мм. В дальнейшем они были вытеснены GaAs псевдоморфными гетероструктурными полевыми транзисторами (GaAs pHEMT), с лучшими характеристиками по частотному диапазону, КПД и усилению. Технология GaAs гетероструктурных полевых транзисторов (HFET) обеспечивает высокие пробивные напряжения (22–25 В), КПД (до 55%) и хорошую линейность передаточной характеристики. В текущем десятилетии GaAs псевдоморфные гетероструктурные полевые транзисторы (GaAs pHEMT) стали самыми массовыми. По мере промышленного освоения технологических процессов обработки пластин диаметром до 150 мм снижалась стоимость pHEMT-приборов c длиной затвора 0,1–0,25 мкм, что стимулировало их распространение во все сферы применения: от мобильных телефонов и базовых станций до радаров, систем связи миллиметрового диапазона. Технология pHEMT стала стандартной, ее применение позволило наладить серийный выпуск усилителей в диапазонах до 32 ГГц с мощностями до 4–7 Вт.
Сегодня основные производители полупроводниковых изделий из GaAs – это компании RFMD и Skyworks, Avago Technologies, TriQuint, SEI (Sumitomo Electric Industries), Sony, Panasonic и Mitsubishi Electric, Win Semiconductor (Тайвань).

mexkb @ivasta

Не возьмусь даже перечислять изделия, в одном только АКРП полсотни дизайн-центров, каждый из которых может выпускать десяток изделий (правда не обязательно все на отечественных мощностях). Обеспечивающая продукция, разумеется - двойного назначения или оборонная. Непосредственно производство в разных местах есть - Москва, Санкт-Петербург, Нижний Новгород, и т.д. Но сами фабрики редко целенаправленно выпускают готовые изделия, хотя обычно что-то в нагрузку берут на основе своих полупроводников.

Andrew_E @mexkb

Кстати, месторождения галлия известны в Юго-Западной Африке, России, странах СНГ. Согласно Википедии. То есть ареал распространения весьма специфический

mexkb @Andrew_E

В материалах для создания полупроводниковых структур есть более важная специфика - они должны быть очень чистыми для получения стабильного технологического процесса с качественным выходом. Чистоты 99.99% недостаточно, нужно иметь 99.999999%, а мы такую делать не умеем. Но это полбеды - вторая половина в том, что у нас нет метрологического оборудования, которое может измерять так точно.

И получается такая картина: сырье есть, только чтобы сделать из него достойный материал - нужно отдать это сырье на сторону. И вторые полбеды играют здесь для нас очень плохую шутку, ведь мы не можем при получении материала даже проверить - действительно ли он качественный? Возможно, что нас попросту дурят.

Специфика нахождения месторождений сырья очень важное стратегическое преимущество. Но у меня внутреннее ощущение, что прежде чем мы будет готовы выжать досуха эту тему, начнется ее замещение технологией с другими материалами - графен (нанотрубки), индий (фосфат индия), и т.д. Нужно действовать на опережение, но это точно не про аудио-видео.

AFIGLI @Andrew_E

Я полжизни провёл на заводе по выпуску высокоскоростных электрических шпинделей.

Это небольшой электродвигатель с подшипником из цветного металла на воздушном зазоре.

Станки у нас были самые современные для ссср конца 80-х. Метрология вся была импортной, да и наибольшую точность выдавало вывезенное в 46 году оборудование из Германии.

Материалы проходили строжайший входной контроль. Ибо рассыпавшийся на 240 000 оборотов в минуту подшипник, мог наделать много проблем.

Использовались эти шпинделя везде, где нужна точность - в сверловке плат, шлифовке небольших отверстий и т.д. И таких заводов смежников производящих высокотехнологичное оборудование я знал не менее двухдесятков.

Сейчас на этом месте мебельная фабрика, коптильня рыбы, офисы.....

grikodina @mexkb

3.способов температурной стабилизации режимов микросхем достаточно много и они хорошо освещены в литературе еще советских времен.

ivasta

В любом случае всегда есть доступный арсенид галлия и другие технологии, на основе которых можно делать те же малошумящие усилители, усилители мощности, ключи, фазовращатели, перемножители, сумматоры, делители - дифференциальные, многоканальные, и т.д.

Тут тоже анализ технологических линеек нужен и разработчиков, желающих с этими материалами работать, как и заказов, которые окупят.

mexkb @ivasta

Кто мешает анализировать? Никто.

Какие заказы окупят? Те же, что и прежде.

разработчиков, желающих с этими материалами работать

Вот это да, вопрос - о нем весь пост.

jura913

Был у моего товарища импортный усилитель с жидкостным охлаждением мощных транзисторов .

Andrew_E

Спасибо за этот пост!
Заранее прошу прощения, так как мои рассуждения могут быть далеко от истинного хода вещей.
Если относиться к вопросу как к рыночному бизнесу, то я бы начал производить ремкомплекты для популярных радиоэлектронных изделий, а при наличии большого производства - микроэлектронику для отраслей, в которых высока поддержка государства, либо государство является заказчиком. Авиация, флот, жд транспорт, городской транспорт, грузовая техника, с/х техника и т.д.
Если же уровень амбиций еще выше, то можно в сотрудничестве с такими же энтузиастами замахнуться на промышленную робототехнику.
Боюсь, что Hi-fi с уровнем спроса, помноженный на индекс доверия к отечественному производителю - прямой путь к банкротству.
Если же относиться не как к рыночному бизнесу, то можно грантов набрать и потом как всегда...

Ronin

Мало кто может понять, что проблема системная.

Нельзя просто так начать производить хорошую технику.

Нужны подготовленные кадры, производственная база, желание бизнеса вкладывать средства, поддержка банков в виде доступных кредитов и т.д. и т.п...

У нас это есть? У страны, главной задачей которой является обмен своей нефти на импортные вещи?

Думаю, ответ очевиден..

skr

Здравствуйте. Увидел знакомые слова. Выпускник ЛЭТИ 1995 года, тема диплома - « Ориентационные соотношения при эпитаксии нитридов А3В5 на неизоморфный подложки» . За последние 25 лет этими словами мог только пугать коллег. А ведь еще тогда мы над этим работали. Верю что в микроэлектронику мы вернёмся. Вот только сначала должно идти государство с восстановлением производства микроэлектроники пусть для военных, а прикладные разработки для аудио станут возможны и окупаемы лишь на базе больших производств и выполнения больших задач в этом направлении.

mexkb @skr

День.

Государство в последние пару лет развивает беспрецедентные меры поддержки. Уже есть как минимум четыре программы, в которых можно предложить свои идеи по ЭКБ, модулям или готовым устройствам с финансированием по одной из программ вплоть до 90% расходов (при этом в свои 10% теперь можно положить маркетинг). При этом в последней программе требования к коммерциализации уменьшились с х3 от размера поддержки до х0,5 для ЭКБ (х3 для многих было заградительным барьером, конечно). Сам объем финансирования тоже весьма приличный, за прошлый год на память поддержку получило по разным программам от 1/3 до 1/2 заявителей - фактически, деньги давали всем (есть же доля и технических отказов).

Так вот вопрос теперь встречный - а этим точно кто-то интересуется? И кто это должен быть, не федеральные органы исполнительной власти должны же усилители делать?

skr @mexkb

Всё правильно. Людей надо тормошить, отвыкли изобретать, поощряемая привычка - только зарабатывать, скорее наживаться и желательно финансовыми махинациями. Ваши помыслы поддерживаю. Сам увы уже не готов.

ValGUU

Ежели отбросить сомнения на сколько это возможно в данной ситуации..., то шанс имеется и неплохой...

P.S

и всё таки... "на сколько это возможно в данной ситуации" и востребовано, а тут и китай уже более чем наготове к данной нише...

Andrew_E

На мой взгляд вот здесь реализация правильного подхода в части востребованности отечественной продукции широким кругом потребителей. Саундбары бы еще делали - и были бы совсем молодцы.
А уж если бы использовали российские комплектующие (а вдруг используют!) - то максимальное уважение к ним

Только авторизованные пользователи могут отвечать на вопросы, пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь.