Thread by @mizuki_tohru

ロシアの半導体産業について。(1/25)
ロシアの半導体産業はほぼ軍需に応えるために存在しています。例えばロシア最大の半導体企業オングストローム(Ангстрем)の2018年の売り上げの96%が軍需でした。オングストロームは自前のFabを2か所、モスクワ近郊のゼレノグラードに持っています。

(2/25)オングストロームも昔は自前の大規模Fabで台湾企業の半導体生産を請け負う事もあったのですが、クリミア以降、設備更新と技術更新に失敗し、民需では海外の安くて高速で高性能な半導体に全く太刀打ちできなくなり、2019年には破産して連邦国家資産管理局の監督下に置かれています。

(3/25)ロシアの半導体産業は2社の大物とその他多数から構成されています。2社のうちの1つが先にあげたオングストローム、保有する大規模Fabは120nmバルクCMOSプロセスをサポートしますが、導入予定だった90nmプロセスは、AMDの機材を導入する予定が立ち消えになり実現しませんでした。

(4/25)オングストロームは他にもシリコンオンサファイヤプロセスのラインを持っているようで、ロスコスモス向けに18種類の製品をそのラインで製造しましたが、これはオングストロームの収支に深い傷を付けたようです。

(5/25)二つ目の企業がミクロン(НИИМЭ и Микрон)、クレジットカード用のセキュリティチップという堅い需要、政策で内蔵するよう強制されたおかげの半ば官需で生きている企業ですが、今回の金融封鎖でロシア国民がみんな銀聯カードでも持つようになった日には破滅待ったなしでしょう。

(6/25)Fabのプロセスは180nmバルクCMOSで、これはSTMicroから導入したものですが、軍事用には使えない契約になっています。これは今となっては無視されるのは間違いないところでしょう。ここも他は軍需ばかりですが、民需もサポートするよう命令されています。

(7/25)ですが命令で民需が開拓できるかといえばそんな訳もなく、赤字がただ増えるだけの状態のようです。他に180～250nmSOI、BiCMOS、SiGeといったプロセスでアナログもRFもプロセッサも生産しますが、どうもこれらは台湾のFabで製造したもののようです。

(8/25)その他の中には一社だけ、ロシア国内で生産している企業があります。NIISI、ロシア科学アカデミーのシステム研究所（НИИСИ РАН）で、ごく小規模のFabを持っており、ここは確実に耐環境半導体を製造できますが、量産規模には強い制限があります。

(9/25)NIISIではMIPS互換の1890と500nmSOIの5890、350nmSOIの1900の3つのアーキテクチャが生産され、例えば1890VMはソユーズ宇宙船で使用されています。TsVM-101コンピュータの中で三重多数決構成になっている奴です。

(10/25)残りはファブレスですが、例えばNIIET(НИИЭТ)はAVRとMCS-51及びMCS-96、Cortex-M4F、インフィニオンのC166、そしてTIのTMS320Cxxシリーズの"機能アナログ"を生産していましたが、2014年に国営企業ロステックに統合されています。

(11/25)同様にスヴェトラーナ-半導体(Светлана-Полупроводники)も80C186および80386の"機能アナログ"、1875シリーズを生産しています。この"機能アナログ"の語はとある参考書籍で著者が遠回しに言及していますが、海外製品のガワを交換しただけの偽国産品を指します。

(12/25)"機能アナログ"は、どうやらロシアの国産製品の定義がいい加減だったあたりに付け込んだ代物だったようです。樹脂パッケージからシリコンを取り出し、GOST規格のセラミックパッケージに収めてしまえば国産品の一丁上がり、だった訳です。

(13/25)そうして、電源特性も温度特性もタイミング条件もオリジナルと完全に一致する超完全互換製品が生み出されていました。そういうメーカー製プロセッサではスペックシートはスカスカで、開発環境もライブラリもファームも提供されませんし、軍もそれを不審に思わなかったようです。

(14/25)現在、耐環境・高性能アナログ半導体の生産はほぼアメリカが独占しています。アナログ半導体の生産には経験と知識の膨大な積み重ねが必要なのです。しかしNIIETの製品ラインナップにはアナログデバイスがズラリと並んでいて、からくりを知る前は感銘を受けたものです。

(15/25)勿論真面目な企業も存在します。PKKミランダー(ПКК Миландр)はドイツ、台湾及び中国のFabでMCS-51、ARM Cortex-M3、PIC17シリーズの互換品を製造しています。うちCortex-M3はライセンスを購入しています。この企業はRTLレベルで開発をしており、

(16/25)そういう場合"機能アナログ"は実現できないものだと参考書籍の著者は注記していました。実際PKKミランダーのチップ、例えばК1986ВЕ92QIのスペックシートはDC特性も温度特性、タイミング等もちゃんと記述されています。

(17/25)海外Fabを使う場合アナログプロセスを利用することは難しく、しかし例えば高速なA/Dコンバータでアナログデータをディジタル化してしまえば、海外Fabで生産できる高速大規模プロセッサで高速アナログ信号を扱うことができます。

(18/25)STCモジュール(НТЦ Модуль)はサムスンと富士通ヨーロッパのFabを利用し、ディジタルTV受信機用の信号処理プロセッサを生産しています。85MHzで動く高速A/Dコンバータを内蔵しており、軍用に使えばUHF帯までの無線受信に使用できます。但し送信は別の話になります。

(19/25)ロシアではGaN半導体は製造されておらず、GaAsは製造できるものの生産量に限りがあるようです。ロシアの当事者はシリコンの微細化及びSiGe半導体によって必要な製品を得ることを計画していましたが、これは実現されませんでした。また撮像素子やMEMS素子も生産できていません。

(20/25)ロシアでは10GHz以上の帯域を扱う量産半導体は生産できていません。Xバントより上の帯域は海外製品、または国産品に見せかけた海外製品によって従来実現してきたものと思われます。これがクリミア以降ハイテク兵器をロシアが量産できない理由でしょう。

(21/25)ウクライナでのロシア軍の電子戦の不振の理由の一つは、高性能半導体の不足であろうと思われます。国産GaAs半導体を使用した機器は数が少なく貴重で、そして組み合わせることのできる高速A/Dコンバータもプロセッサも無く、

(22/25)例えば民生ドローンの5GHz帯ディジタル画像伝送も前線では妨害できないものと思われます。それより低い数百MHz帯でのディジタル無線機は前線に行き渡らせることも出来そうに思えますが、それが出来ていない理由は不明です。

(23/25)もしかするとロシアは、2014年以前に製造されたハイテク機器の多くに実はアメリカ製部品、つまり"バックドアが隠れているかもしれない部品"があることを考え、それらを排除した可能性もあります。もしロシア側が強く陰謀論に侵されていた場合、これは有りうる可能性でしょう。

(24/25)参考書籍ですが、"КОСМИЧЕСКАЯ ЭЛЕКТРОНИКА"上下2分冊の濃い本です。ISBNは 978-5-94836-398-1および 978-5-94836-402-5 です。2015年に出た本で輸出規制開始直後の情勢を反映した内容です。

(25/25)偽半導体の判別に1章を割いていたり、リバースエンジニアリング体制を改善して海外半導体のコピーを更に生産することを提案していたり、内容はアレですがソ連/ロシアの宇宙システム障害の分析などは貴重な情報源でした。