Институт интегральной электроники: как готовят специалистов, которые сегодня как никогда нужны отрасли

В России и во всем мире стабильно растёт потребность в специалистах в сфере микроэлектроники. Это обусловлено как увеличением размера проектов в целом, усложнением проектирования и верификации при масштабировании технологии, так и, если говорить именно о нашей стране, стремлением к технологическому суверенитету, импортозамещению и необходимости наращивания внутреннего производства в условиях ограничений. Как следствие, дизайн-центры, IT-компании и предприятия электронной промышленности активно ищут кадры с техническими компетенциями в области схемотехники, САПР интегральных схем (EDA), а также производства и тестирования полупроводников. В России одним из ключевых «поставщиков» таких сотрудников является Институт интегральной электроники им. К.А. Валиева (ИнЭл) НИУ МИЭТ. В ИнЭл на направлении 11.03.04 «Электроника и наноэлектроника» студенты получают фундаментальные и прикладные знания, позволяющие им стать конкурентоспособными и востребованными специалистами, которые вносят существенный вклад в развитие отечественной отрасли микроэлектроники.

«В отличие от многих профессий, инженеры работают над созданием реальных объектов: чипы, схемы, устройства и т. п. То есть в качестве инженера вы буквально можете почувствовать руками личный вклад в технический прогресс», — считает зам. директора Института ИнЭл Андрей Коршунов.

В 2025 году в МИЭТе на направлении 11.03.04 «Электроника и наноэлектроника» предусмотрено 153 бюджетных места в бакалавриате и 76 мест в магистратуре. Рассказываем, как строится образовательный процесс в Институте, и какие карьерные перспективы открываются для выпускников МИЭТа.

На волне трендов: как образовательные программы подстраиваются под запрос отрасли

За последнее десятилетие в отрасли микроэлектроники сформировались ключевые тенденции, в числе которых:

• уменьшение технологических норм и переход к новым процессам, вплоть до 2нм и ниже;
• распространение многокристальных сборок (3D-IC, chiplets);
• использование инструментов ИИ и машинного обучения;
• популярность RISC-V и открытых архитектур вычислительных систем;
• распространение программного обеспечения с открытым исходным кодом.

Все тенденции повлияли на содержание текущих курсов Института ИнЭл и введение новых дисциплин. Например, стали рассматриваться особенности проектирования на передовых техпроцессах (FinFET, GAAFET, nanosheet-транзисторы), разработка и технологии гетерогенных систем (3D-IC, TSV (Through-Silicon Vias), CoWoS (Chip-on-Wafer-on-Substrate). В ряде дисциплин введено рассмотрение инструментов машинного обучения и open-source инструментов для проектирования."Очень важно, что Институт ИнЭл готовит своих студентов к происходящим в отрасли изменениям и регулярно актуализирует образовательную программу, чтобы выпускники легче адаптировались к работе" , — делится старший преподаватель Института ИнЭл Сергей Ильин, выпускник МИЭТа, начальник лаборатории в отделе стандартных библиотек НИИМЭ.

Три образовательные траектории

Особенностью образовательных программ в Институте ИнЭл является сочетание фундаментальной подготовки и системы курсов по выбору, сформированных исходя из запросов и потребностей предприятий-заказчиков. Студенты в рамках обучения работают над проектами в передовых российских компаниях, проектируют электронную компонентную базу и системы на её основе, ведут работу над научными проектами в ведущих научно-исследовательских институтах и лабораториях.

Традиционно на направлении 11.03.04 «Электроника и наноэлектроника» большое внимание уделяется изучению физики: как общей на первых курсах, так и специальных её разделов на старших. На втором курсе обучения возможен выбор одного из трёх профилей:

• «Квантовые приборы и наноэлектроника» — подготовка в области квантовых технологий, которые востребованы в высокотехнологичных отраслях, криптографии и системах искусственного интеллекта. Студенты получают навыки проектирования электронных устройств и интегральных схем, приборов квантовой электроники и фотоники.

Для кого: для тех, кто хочет работать на переднем крае науки — квантовые процессоры и квантовые вычисления, молекулярная электроника, наноэлектроника.

Карьера: исследователь в академических учреждениях, высокотехнологичных стартапах.

• «Интегральная электроника и наноэлектроника» — изучение методов проектирования элементной базы интегральной электроники, средств моделирования приборов и систем, технологии их проектирования, а также «элементной базы на новых физических принципах. Выпускники востребованы на предприятиях электронной промышленности, ориентированных как на производство, так и на проектирование элементной базы.

Для кого: для тех, кому интересно кристальное полупроводниковое производство чипов, работа в «чистых комнатах», проектирование PDK (Process Design Kit) и ASIC, физика и технологические процессы полупроводниковых приборов.

Карьера: технолог на отечественных фабриках, инженер по оборудованию, разработчик библиотек технологических процессов и проектировщик SoC (System-on-Chip).

• «Автоматизированное проектирование изделий наноэлектроники» готовит и специалистов по автоматизации проектирования интегральных схем (ASIC) и систем на кристалле (System-on-Chip, SoC) с использованием отечественных и зарубежных САПР. Изучаемые дисциплины предполагают подготовку как прикладных программистов с навыками использования нескольких языков программирования, так и специалистов в области проектирования конечных устройств (интегральных схем, ИС) и их составных частей (СФ (сложнофункциональных)-блоков), востребованных в отечественных и зарубежных дизайн-центрах.

Для кого: для тех, кому нравится разработка микросхем, работа с САПР, работа со специализированными языками (SystemVerilog/VHDL).

Карьера: инженер-схемотехник, инженер-тополог, разработчик цифровых/аналоговых микросхем.

Soft skills для будущей карьеры

Во время обучения студенты оттачивают навыки командного взаимодействия, распределения ролей, тайм-менеджмента и ведения документации. Практикуется участия в хакатонах и инженерных конкурсах, где командная работа, быстрая адаптация и навыки коммуникации играют ключевую роль.

Помимо основной учёбы в университете есть факультативы в области разработки и применения САПР для создания электронной компонентной базы: «Программирование микроконтроллеров на C/C++», «Современные возможности разработки программного обеспечения», «Моделирование элементов твердотельной электроники» и «Нанофотоника». Студенты принимают участие вместе с Передовой инженерной школой МИЭТ, Институтом Микроприборов и систем управления им. Л.Н. Преснухина и кафедрой телекоммуникационных систем в развитии отечественного технологического сервиса Multi-Project Wafer совместно с ведущими отечественными полупроводниковыми производствами.

Современные лаборатории и исследовательские проекты

Институт ИнЭл ведёт научную и образовательную деятельность в областях: физики и технологии интегральных микросхем и микросистем, исследования наногетероструктур и проектирования приборов на их основе. В учебном процессе широко используются результаты научных исследований и прикладных разработок в области проектирования нано- и микроэлектронных систем и устройств, схемотехники СВЧ ИС и систем на кристалле, проектирования энергоэффективной элементной базы цифровых интегральных схем, а также результаты разработок в области систем автоматизации проектирования (САПР) интегральных схем высокой сложности для проектирования и верификации СнК и приборно-технологического моделирования.

В настоящее время в составе Института функционируют: научно-образовательный центр «Проектирование электронной компонентной базы и систем на кристалле», научно-образовательный центр «Интегральная фотоника», научно-образовательный центр «Конструирование СБИС с программируемой архитектурой», научно-образовательный центр «Зондовая микроскопия и нанотехнология», включая входящую в состав данного центра научно-исследовательскую лабораторию «Молекулярные технологии», а также молодёжная лаборатория «Программные средства САПР». Кроме того, свою деятельность в составе ИнЭл реализуют базовые кафедры: «Технологии и конструирования ИС» (базовое предприятие — ООО НМ-Тех), «Квантовая физика и наноэлектроника» (базовое предприятие — ФИАН), «Микроэлектроника и микросистемы» (базовое предприятие — НПК ТЦ). В области автоматизации проектирования ведётся ряд проектов в интересах индустриального партнёра — АО «МНТЦ МИЭТ».

Международные стажировки и конкурсы

В 2024 году студенты 3 курса бакалавриата проходили стажировку и обучение по программе «Electronics & communication engineering» в рамках программы обмена с университетом-партнёром Даянанда Сагар (Индия), который является одним из передовых университетов Индии в сфере высокотехнологичной промышленности и инноваций. Планируется, что такие стажировки станут ежегодными.

Кроме того, представители Института ИнЭл принимают активное участие в ведущих мировых конкурсах и конференциях совместно с партнёрами по разработкам в области микроэлектроники. В 2023 году Команда AlphaCHIP, состоящая из преподавателей и студентов Института ИнЭл и сотрудников партнёра Института — ООО «Альфачип», вошла в тройку лучших в секции Problem C на международном конкурсе CAD Contest в рамках 42-й конференции ICCAD.

Карьерные перспективы

По статистике большая часть выпускников МИЭТа, обучающихся на направлении «Электроника и наноэлектроника», выбирают работу именно по своей специальности в сфере микроэлектроники. При этом база, полученная в рамках обучения, позволяет быстро адаптироваться ко многим смежным направлениям и быть востребованным специалистом в сфере разработки ПО, телекоммуникаций или финансовых технологий.

«Сейчас в отрасли идёт конкуренция за хорошие, готовые развиваться, кадры. Поэтому, на мой взгляд, у студентов, которые действительно увлечены этой сферой и готовы учиться, отличные перспективы», — делится своим мнением зам. директора Института ИнЭл Андрей Коршунов.

Почему именно МИЭТ

Сегодня МИЭТ - активный участник крупных проектов развития радиоэлектронной отрасли, отвечающий всем требованиям, которые предъявляются к современному университету, координатор Ассоциации вузов, готовящих кадры в области электронной компонентной базы. Цель НИУ МИЭТ — научно-технологическое и кадровое обеспечение электронной промышленности России. В университете сохранились традиции подготовки сильных инженерных кадров: техническое образование в МИЭТе — это инженерные навыки, которые будут востребованы работодателями. Даже если глобальные тенденции изменятся, фундаментальные знания в математике, физике и инженерии позволят адаптироваться и оставаться ценным специалистом.