В прошлом веке вычислительные блоки компьютеров занимали целые комнаты, а кристалл современного процессора или датчик определения физических величин может разместиться на подушечке пальца. Их разработчики – настоящие волшебники, оттого и зарплаты ведущих специалистов как по взмаху палочки увеличиваются из года в год. О настоящем и будущем микроэлектроники и микросистемной техники нам рассказал Денис Вертянов, ведущий инженер, старший преподаватель Института нано- и микросистемной техники (НМСТ) и руководитель учебно-научного центра проектирования Mentor Graphics – МИЭТ.

Денис Вертянов, старший преподаватель Института НМСТ

– Денис Васильевич, чему обучают в Институте НМСТ?

– Образовательный процесс и сквозные учебные программы бакалавриата и магистратуры НМСТ позволяют выпускать специалистов широкого профиля: от разработчика электронной компонентной базы (МЭМС, изделия микросистемной техники, ИС и даже фотоники) до разработчика радиоэлектронной аппаратуры (системы на печатных платах, модули технологического оборудования для микроэлектроники, роботизированные системы). Поэтому каждый, кто поступает к нам, сможет реализовать себя и раскрыть свой потенциал в той сфере, которую он считает наиболее перспективной.

Направление подготовки, реализуемое Институтом НМСТ, называется «Конструирование и технология электронных средств». Если расшифровывать «конструирование», то здесь и схемотехника, и конструирование с пониманием технологических процессов, и сами технологии, и написание ПО. Понятное дело, мы не очень углубляемся в схемотехнику и программирование, но если они студенту нравятся, то он может устроиться на подходящую должность на предприятие, чтобы развиваться в этой области. И такие случаи действительно не редкость: наши выпускники идут работать инженерами-схемотехниками, инженерами-программистами и даже специалистами по работе с базами данных.

– Достаточен ли уровень бакалавра, чтобы быть полноценным специалистом, или обучение в магистратуре открывает гораздо больше возможностей? 

– Тут нужно понимать, каким именно специалистом хочет стать выпускник. Уровень бакалавриата – это, как правило, инженер, работающий по чёткому ТЗ, а после магистратуры можно уже стать инженером-исследователем, научным работником. Инженеры-исследователи ценятся на предприятиях гораздо выше, так как они являются носителями тех знаний и навыков, которые позволяют разрабатывать, внедрять новые конструктивно-технологические решения, методики, алгоритмы, проводить исследовательские работы. Я как ответственный по практике могу с уверенностью сказать, что предприятия больше всего заинтересованы в привлечении к себе на работу студентов магистерских программ. Это во многом связано с практическим опытом кандидатов – у магистров его заметно больше. Тем более, обучение в магистратуре проходит в вечернее время и по субботам, что позволяет ребятам устроиться на полную ставку и вместо трёх дней в неделю работать на предприятии все пять. Я считаю это оптимальным решением, так как работать в одном месте, а практиковаться в другом – нерационально, тяжело и положительного эффекта для карьерного роста не приносит.

Денис Вертянов на выставке ExpoElectronica 2019

– Вы закончили бакалавриат МИЭТа в 2007 году, почти 15 лет назад. По вашему мнению, студенты стали лучше разбираться в электронике, ведь сейчас она везде: от зубных щёток до умных стелек?

– Количество студентов, понимающих, как устроены компьютер и Интернет, конечно же, увеличилось. Уровень знаний об IT-технологиях и окружающей нас электронике тоже стал заметно выше. Те же кружки по робототехнике теперь чуть ли не в каждой школе. Существуют различные наборы для использования дома, а также 3D-принтеры, которые за последние несколько лет стали гораздо доступнее обычному человеку. Современным ребятам проще разбираться во всей этой технике, но в действительности это довольно поверхностные знания. Фундаментальные, глубокие знания, на мой взгляд, остались примерно на том же уровне: для понимания технологий микроэлектроники всё-таки нужно целенаправленно учиться. Безусловно, общий уровень знаний повышается, или, по крайней мере, мне хочется в это верить. Тут во многом сыграли свою роль доступность информации и широкие возможности для самообучения. 

– Стали ли студенты проявлять больший интерес к микро- и наноэлектронике?

– Думаю, да. Это видно по количеству выпускников, работающих по профессии. Заметное влияние на этот процесс оказывает производственная практика. В наше время ей не уделяли должного внимания, а сейчас всё изменилось: контроль за выполнением студентами заданий на местах практики ужесточился, в конце семестра защита практики проводится комиссией, состоящей минимум из трёх преподавателей, один из которых должен быть представителем предприятия. «Халявы» стало меньше, и это определённо плюс. В мои студенческие годы в группе по специальности работали процентов 60. Сейчас этот процент среди выпускников НМСТ не менее 90 точно. Если брать не только наше основное направление, а все технические специальности, например, программистов или аналитиков больших данных в банках – у нас и такие есть – то тогда и все 100 процентов. 

– Что важнее: теория или практика? 

– Тут нужен сплав, одно невозможно без другого. И как я это вижу: сначала нужно пройти теорию, затем посмотреть реализацию на практике и через какое-то время вновь вернуться к теории. Потому что, возвращаясь обратно, ты переосмысливаешь изученное с учётом личного опыта. Я сам начал читать лекции, которые слушал , будучи студентом – совсем по-другому осознаёшь материал, когда через себя пропускаешь, оптимизируешь и тем самым улучшаешь свои преподавательские навыки. Тем более, наука и технологии в области электроники и IT постоянно развиваются, поэтому должен модернизироваться теоретический и практический материал дисциплин. Я имею в виду, конечно, прикладные дисциплины. Форма их представления тоже должна меняться, чтобы студенты лучше усваивали информацию, получали более серьёзные практические навыки и имели возможность в любое время изучить, повторить материал самостоятельно. Поэтому часть дисциплин НМСТ уже переведены в формат дистанционного обучения с применением электронных модулей, и с каждым годом таких дисциплин становится всё больше.

Проект системы в корпусе, сделанный в САПР Mentor Graphics

– Какие разработки и исследования в области микроэлектроники наиболее перспективные?

– Можно посмотреть различные стратегии развития стран. Возьмём Стратегию научно-технологического развития РФ и Программу развития электронной промышленности РФ до 2030 года, в разработке одной из которых наши сотрудники принимали непосредственное участие. В данных документах указаны следующие перспективные направления: квантовая электроника, фотоника, биоэлектроника, сенсорика и робототехника, различные технологии на основе нейросетей. Ещё есть мировой тренд – природоподобные технологии, важная роль в которых отводится, прежде всего, микро- и наноэлектронике, микросистемной технике.

– Как обстоят дела у России с микроэлектроникой и можем ли мы составить конкуренцию другим странам?

– Это во многом политический вопрос. Можно сказать, что микроэлектронике наше государство стало уделять гораздо больше внимания в последние несколько лет. Ведь после развала СССР всё пришло в запустение: финансирование сильно урезалось, многие научно-исследовательские и производственные предприятия закрылись или переориентировались на другие виды деятельности. Мы потеряли много времени и стали отстающими. На уровне Правительства эта проблема уже поставлена и постепенно решается. 

Строятся новые предприятия: в частности, завод по производству полупроводниковых изделий с минимальными топологическими нормами в 22 нанометра. Понятно, что за рубежом уже 7 нм есть, но всё же с нормами до 22 нм вместе с технологиями гетерогенной и гомогенной 3D-интеграции элементов ЭКБ можно производить электронные устройства практически любой сложности и для любых задач. К тому же нельзя забывать о безопасности. Микросхемы и процессоры, изготовленные за рубежом и используемые в специальной и гражданской технике, вызывают определённое недоверие. Сейчас проводятся различные мероприятия как раз для повышения безопасности. Может, слышали, недавно выпущено Постановление Правительства, в котором установлен запрет на закупку зарубежной ЭКБ для определённой группы электронных устройств, применяемых в госпредприятиях – сервера, ноутбуки, планшеты. Конечно, всё и сразу заменить невозможно, но процент использования отечественной микроэлектроники в аппаратуре стремительно растёт из года в год. Особенно это касается процессоров. Например, «Эльбрусы» компании «МЦСТ». Мы тоже с ними по определённым задачам сотрудничаем, в частности, по современным технологиям корпусирования, сборки и монтажа элементов ЭКБ.

Кристалл процессора с матрицей шариковых выводов из припоя на контактных площадках

– Хотите пожелать что-то нашим читателям?

– Никогда не сдавайтесь! Будьте упорными и не опускайте руки из-за ошибок. Если хотите добиться успеха, не бойтесь провалов и не разочаровывайтесь, если что-то не получается. Учитесь осознанно, выбирайте профессию по душе. Чем раньше поймёте, чем хотите заниматься, хоть это и очень сложная задача даже для выпускников, тем большего сможете достичь. Не тратьте время на то, что вам не подходит. Определившись со своей профессией, постоянно развивайтесь. Если человек занимается своим делом и получает от этого кайф, он будет совершенствоваться и в любом случае станет высококвалифицированным специалистом, а значит, добьётся больших успехов в жизни.

Глеб Гвайта