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标题: 俄罗斯芯片，为什么不怕卡脖子？#X3422 [打印本页]
作者: kai 时间: 2022-3-5 08:28
标题: 俄罗斯芯片，为什么不怕卡脖子？#X3422
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以下为正文：
俄罗斯芯片，为什么不怕卡脖子？
苏联主导的“经互会”旗帜
这一切的结果，就是如今俄罗斯民用和消费电子市场占全球份额还不到2%。而美国半导体工业协会（SIA）2021年的一份声明显示，俄罗斯的半导体采购量还不到全球半导体采购量的0.1%。其中民用半导体采购量占比就更是微乎其微。
工程能力的神迹
但民用微电子产业的近乎空白，并不意味着俄罗斯就完全没有半导体产业。
目前俄罗斯主要集成电路制造商为两家：Микрон和Ангстрем公司，前者提供65-250纳米制程工艺加工能力，后者提供90-250纳米制程工艺，拥有8英寸晶圆厂，两家公司主要提供军用、航天和工业领域产品。
在这方面，美国的制裁其实一直都没停过。2016年，Ангстрем在泽列诺格勒的一家工厂为了更新制程工艺，向AMD购买必要设备期间，被美国商务部加入了制裁名单，交易随即被迫中止。该公司随即陷入债务危机，濒临破产边缘。后来是前身为原苏联电子研究所的НИИМЭ与俄罗斯政府共同出手，联合Ангстрем最大债权方VEB.RF（俄罗斯国家开发集团）对其进行了破产重整，才将公司保留了下来。
俄乌开战前后的这几天，美国最先宣布落实的两轮对俄制裁手段，也是切断关键技术供货。其中包括了半导体、计算机、信息与通信、传感器/激光、导航/航空电子、海洋、航空航天等7个领域的57项可用于军事目的的项目和技术。
欧洲几乎是同步响应的，紧接跟上来的日本、韩国、中国台湾，几乎也都是在微电子领域的先进国家和地区，其宣布的对俄制裁措施中，有相当一部分和半导体有关。但其实俄罗斯半导体最大的进口供应者，是中国。
2016年1月，俄军一架本土产海鹰-10无人侦察机在顿涅茨克地区坠毁
乌克兰人拆解后就发现了中国著名的单片机公司宏晶科技单片机
我国的芯片产业水平，我们以前深入解读过很多次了，能够出口的大部分都不是什么高精尖产品，虽然可以支撑普通的军事装备，但对尖端军事装备的研发来说肯定不够用。
基础工业水平差，微电子技术又一直是俄罗斯的短板，还要被西方一轮又一轮制裁，俄罗斯却能一批又一批推出世界一流的新武器……
这种看上去很不科学的现状，来源于俄罗斯科学家极其扎实的基础理论能力，和近乎逆天的系统工程能力。
拿美国的爱国者-3和俄罗斯的S-300-2相控雷达来说，二者都采用了先进的脉冲多普勒体制。雷达中以信号处理部分用数字芯片最多，最常用的是富利哀变换运算（FFT），可以快速算出目标信号的多普勒频率有多大，然后根据多普勒效应的公式推算出目标速度。
The S-300 (NATO reporting name SA-10 Grumble)
美国的逻辑是——给雷达装最先进的芯片，把算力堆起来解题。
而俄罗斯在没有高端芯片的时候，在雷达中使用了一种他激晶体振荡器（模拟电路）作为中频信号积累，其体积虽比芯片要大，但比一般集成电路要小，可以替FFT的基本功能。虽然由于元件的小型化有先天不足，做出来的装备比较看起来比较“傻大粗”，但从核心效果指标上来说，基本可以达到与爱国者同等水平。
美国一批雷达专家，专门喜欢研究俄罗斯雷达的优势和软肋，并积累了大量资料和数据。他们对俄罗斯S-300雷达系统设计的评价，是“高性能，低成本，低功耗”。
其中有大量让美国专家们称赞的自主创新之举，比如S-300采用了X波段（爱国者和常规雷达大部分为C波段），还利用了低损耗波导进行微波传输，加上独特的收发隔离技术，将S-300的天馈系统的总微波损耗降到了5dB左右。但爱国者雷达天馈系统的损耗可高达7-12dB。理论计算表明，微波损耗每降低1dB，,就可使雷达作用距离增加6%。
美国人的设计原则，通常是利用最先进的技术，采用最先进的元器件，达到最先进的水平。而俄罗斯人的设计原则，是只要能够达到最先进的水平就行——元器件可以不用最先进的，技术可以不要最高精尖的，我只要效果能达到最好的就行。
这就是所谓的系统工程能力。不追求使用最先进的元器件和最先进的技术，但整体系统水平和可靠性、稳定性必须一流。
用某同事的话说，俄罗斯人实在擅长把一堆破烂组合在一起，变成一个能够横扫千军的人间大杀器。
基础研究是一切工程能力的基石
俄罗斯这些曲线救国，出奇制胜的招数，大大降低了没有高端芯片给其国防军工力量带来的影响。虽然外形看上去不那么精致，却并不妨碍俄罗斯的S-300以及后来的S-400、S-500等成为世界一流的防空导弹系统。
但话说回来，这种解题思路，还是被逼出来的。而且在军事、航天上可以替代高端芯片的解题思路，也完全不适用于产业化。
要用极高的系统工程能力解决一个特定的问题是可行的。但它只适用于对单一技术问题的科研攻关，在不考虑成本和良率的军工产业可行，但在需要考量成本、良率、投资回报率、工业化生产效率等综合解决方案的产业化领域，则完全行不通。
中国也经历过这种运动式攻关半导体产业技术问题的阶段，我们在1960年成立过以中科院半导体所为代表的大批研究机构，同期还在全国建设了数十个电子厂。这些电子厂虽然初步搭建起了中国半导体工业的“研发+生产”体系，保证了“两弹一星”等一批重大军事项目的电子和计算配套，但在产业化方面的成就寥寥可数。
改革开放之后，我国的国家部委组织了三大“战役”，1986年的“531战略”，1990年的“908工程”，1995年的“909工程”，由于并不持续的投入方式，和这种专注于单一技术问题的科研攻关，最后都未能显著缩小我们和海外半导体产业的差距，反而陷入了“引进-建厂-投产-落后-再引进”的恶性循环。
很多事情，最终还是要交给市场来做。
俄罗斯军事工业对高端芯片功能的替代方式，真正值得我们借鉴的，是系统解决问题的思路，以及背后支撑了这种解题思路的，强大的基础理论研究水平。
知乎有个答主自述，其接触到的任何一个工科学科，找一篇有一定程度数学基础的论文，然后找到它的参考文献里，理论性最重要的一篇，然后再找这篇的参考文献，一次迭代，五步以内，必是俄文。
一个学科的基础理论，是一通百通的，这才是一切系统工程能力的根源，也是一切人间大杀器无法跳脱的起点。
End
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