Как и чему учат будущих разработчкиов электроники

Андрей Анатольевич, если говорить коротко – в чем заключается специализация вашей кафедры?

Наша кафедра ориентирована прежде всего на фундаментальные вопросы, связанные с современной электроникой. Это и микроэлектроника, и наноэлектроника, и информационные системы связи и сопряжения, включая высокопроизводительные вычислительные системы. Сейчас у нас как раз идет развитие контактов с Курчатовским институтом, мы участвуем в создании электроники для физических экспериментов, которые курирует «Курчатовский институт», в частности на проекте «Сила» и СКИФ, в том числе и международных экспериментов, например, в ЦЕРНе. Стоит также перед нами ряд задач, связанных с доверенной электроникой, специальной электроникой, прикладной электроникой и так далее. При этом круг наших компетенций охватывает комплекс вопросов, касающихся и технологии, и схемотехники, и конструирования, и материаловедения, включая новые материалы.

Если современному школьнику скажут «электроника», он подумает про телефоны, компьютеры и ноутбуки, но ведь не эта электроника в фокусе вашей кафедры?

Вся эта коммерческая, медийная электроника – она, как правило, производная от основной базовой электроники, от «тяжелых технологий». Но сейчас есть один нюанс. Если раньше военная электроника была локомотивом развития обычной бытовой электроники, то сейчас массовая электроника по многим позициям является паровозом и для боевой электроники. Если взять те же дроны, то основой у них могут быть просто мультимедийные системы, видеокамеры, мобильная связь, которые модифицируются и переориентируются на серьезные прикладные задачи. Поэтому отделить массовую бытовую электронику от серьезной, научной, или прикладной, сейчас сложно. Они взаимосвязаны.

Вы больше ориентированы на производство электроники или на эксплуатацию электронных устройств?

У нас ориентация прежде всего на разработку – разработку электронных и микроэлектронных систем, вычислительных комплексов и тому подобное. Но при разработке не обойтись без контактов с технологами, с производствами, с тем что мы называем «фабриками».

Существует массовое представление, что Россия полностью утратила свои компетенции в сфере электроники и мы покупаем китайскую технику с тайваньскими чипами. Так ли это?

Это относится, прежде всего, к масс-продакшену, поскольку в массовом сегменте есть много нюансов, связанных с экономикой, налогами, импортом-экспортом. Не только нам, но и тем же Соединенным Штатам выгодно переносить производство в другие страны, где накладные расходы меньше. Но это не значит, что если в США не производятся телевизоры, это означает что они потеряли компетенции в производстве видеотехники и т.д. Это как раз одна из особенностей глобализации высоких технологий — перенос тяжелых затратных производств куда-то на периферию. Это не означает, что и у нас потеряны современные технологии - если мы летаем в космос и возим туда туристов.

Кого учат на вашей кафедре?

Главное направление подготовки называется «инженер-физик». Это высшая инженерная квалификация, когда человек может работать с любой физической установкой, от чайника до ядерного реактора. Инженер-физик, готовится как универсальный специалист, имеющий фундаментальное физическое и математическое образование. Этому посвящен первый уровень подготовки, который пока называется бакалавриатом. Второй уровень — это магистратура, некая ступенька перехода на аспирантуру, которая дает фундаментальную подготовку для наших научных исследований.

Какие компетенции получают они вот именно на вашей кафедре?

Поскольку наш приоритет- подготовка разработчиков, то важнейший навык, которому мы учим - это работе с высокотехнологичными и современными САПРами. САПР — это Система Автоматического Проектирования. В настоящее время САПРы опираются на технологии, связанные с искусственным интеллектом, на технологии сложных вычислений, связанных с большими данными. Современная микросхема содержит миллиарды транзисторов, и никакой инженер на кульмане эту схему не начертит. Поэтому важнейший этап подготовки разработчика – это работа в современных экосистемах проектирования. То есть это IT, которые привязаны к производству, к материаловедению и тому подобное. Проектирование происходит на нескольких уровнях: есть физический уровень, то есть материалы и конструкции, из которых изделие изготавливается, есть логический уровень - как работает микропроцессор, как работает исследовательская система, как работает система управления большими данными, криптосистемой и тому подобное. Соединение физического и логического уровней требует фундаментальной физико-математической подготовки, поскольку многие алгоритмы обработки данных на таких САПРах — это сложные математические и физические задачи, и решать их не так просто.

Должен ли разработчик электронных систем владеть навыками программирования?

Это основа, наши курсы, связанные с разработкой интеллектуальных систем, опираются на высокоуровневые языки программирования, это и Python, это и C, и новые модификации этих языков, это и языки для многоядерных и многокластерной систем, например для Super AV. И это программирование высокого уровня. Для того, чтобы жить и работать в экосистеме современной электроники, необходимо входить туда через три двери — это математика, это физика и это IT.

Важный предмет, который изучается на вашей кафедре — схемотехника, не могли бы вы популярно объяснить, что это такое?

Для проектирования электронных схем в настоящее время требуется создание соответствующих библиотек. Библиотека состоит из стандартных элементов – схемотехнических узлов, которые являются кирпичиками для построения сложных электронных систем. Эти библиотеки все время усложняются. При этом библиотеки, могут ранжироваться по области применения. Например, в космосе одни библиотеки, на автомобилях другие там, в криосистемах, где совсем другие температуры – третьи. А схемотехника – это умение построить соответствующую схему из нужных кирпичиков.

Участвуют студенты ли во время учёбы в каких-то реальных проектах?

Участие студентов в научных и прикладных проектах — это обязательное условие освоения современных технологий. Глядя на телевизор это не сделать. У нас есть, например, проекты, связанные с разработкой СВЧ-электроники для различных применений, скажем, те же самые датчики, RFID или связанные с разработкой микросхем для физических экспериментов.

Каких абитуриентов вы ждёте? Они должны быть подготовлены по математике, по физике?

Вопрос мотивированности - самый главный. Студентам должно быть интересно, они должны быть заинтересованы, потому что если студент заинтересован, он одолеет и высшую математику и физику – если он понимает, для чего он это учит. А для того, чтобы быть мотивированным, видеть перспективу - надо иметь определенный кругозор. Кругозор из ничего не возникает, он вырастает из участия и в школьных олимпиадах, и в конкурсах «Сириуса» или «Артека». Для школьников ведь сегодня проводится много мероприятий, конкурсов, дней открытых дверей. Но основное требование к школьникам — мотивированность.

Куда идут работать выпускники вашей кафедры?

Раньше предприятие выбирало студентов, а сейчас студенты выбирают предприятие. Они выбирают не только место, где зарплата больше, но и где им интересно. Долгое время кафедра поставляла выпускников в институты Академии наук, занятые проектированием интегральных схем. Начиналось все с того, что эти институты проводили экскурсии для студентов. Они ходили и видели там знакомых ребят, которых встречали в коридорах МИФИ. Наших ребят ждут во многих организациях, названия которых на слуху: это и Курчатовский институт, это НИИ системных исследований, это ключевые организации в сфере микроэлектроники как в Зеленограде,так и в Москве и в регионах, это организации «Росатома», например, НПО «Луч» в Подольске, это и НИИ автоматики, чей научный руководитель кстати, выпускник нашей кафедры, это НПО «Комета». Роскосмос, Ростех, ГК Элемент - это те организации, которые реально заинтересованы в наших студентах. Выпускникам есть из чего выбирать.

То есть в стране сейчас есть много работы для разработчиков электроники?

В отрасли не хватает где-то 20−30 тысяч инженеров. Есть целая государственная программа «Кадры» в которой в той или иной форме обязательно участвуют и МИФИ, и наша кафедра.