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俄羅斯是科技大國,它的芯片業如何?


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2021年11月16日 -
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科技大小事兒00:45

俄羅斯是大國,但是不是科技大國,它的芯片業更是不入流。

大國俄羅斯更多依賴軍事實力

俄羅斯是一個是一個聯邦共和立憲制國家,首都莫斯科。俄羅斯位於歐亞大陸北部,地跨歐亞兩大洲,國土面積1709.82萬平方公里,由194個民族構成的多民族國家,主體民族為俄羅斯人。俄羅斯是總統制國家,總統為國家最高統帥。目前俄羅斯總統是弗拉基米爾·弗拉基米羅維奇·普京。

目前全球共有233個國家和地區,其中實力最強的是美國,然後是俄羅斯、中國、歐盟、日本,也就是我們常說的一超四強。

作為大國的俄羅斯究竟實力如何呢?我們一起來看一看

俄羅斯領土面積1709.82萬平方公里,世界第一,超過了全世界100%的國家;俄羅斯的人口總數為1.16億,世界第九,超過了全世界95%的國家;俄羅斯擁有6850枚核彈頭,世界第一,超過了全世界100%的國家;俄羅斯軍事實力世界第二,超過了全世界99%的國家;俄羅斯的航空航天實力世界前三,超過了全世界99%的國家;俄羅斯軍費總額世界第四,超過了全世界98%的國家;俄羅斯奧運成績世界第五,超過了全世界98%的國家;俄羅斯的GDP為10.6萬億,排在第12位,超過了全世界95%的國家,但也僅相當於我國的廣東省。俄羅斯進出口總額排在第16位,超過了全世界92%的國家;俄羅斯有4家500強,排在第16位,超過了全世界92%的國家。

從以上的數據我們可以看出,俄羅斯是當之無愧的世界大國。廣闊的國土面積形成有利的縱深,配合強大的軍事力量,再加上世界第一的核彈數量,讓號稱戰鬥民族的俄羅斯在國際上都很有分量。

同時,我們也注意到,俄羅斯和領土、軍事、航天、體育相關的指標排名相當靠前,都是世界前五位;而和經濟相關的指標則往往排在十名開外,人口也勉強進前十。也就是說俄羅斯在領土、軍事、航天領域戰鬥不俗,但是在經濟、人口方面的戰力遠配不上世界第二的稱號。

俄羅斯算不算科技大國呢?

早在18世紀沙皇俄國時期,就很重視基礎科學研究和教育,在數學和物理領域就人才輩出,擁有諸多世界頂尖的科研機構和高校,這就為俄國奠定了科技和軍事基礎。

到了蘇聯時期,二戰結束後,百廢待興。然而英國首相丘吉爾發表了著名的“鐵幕演說”,拉開了冷戰的序幕。1947年3月,美國杜魯門主義出台,冷戰正式開始。

冷戰的兩大派系分別為:一是美國為首的資本主義陣營、另一個是蘇聯為首的社會主義陣營。

冷戰讓美國和蘇聯除了戰爭以外,在軍事、科技、經濟、金融等領域展開了全面的對抗,其中科技和軍事競賽尤為嚴重。

蘇聯將全部精力和資源都壓在了軍事和科技上:

蘇聯發射了第一顆人造衛星,把人類第一次送上太空;在數學、物理、化學等基礎學科上也頗有建樹;再加上導彈、原子彈,可以說蘇聯實現了跨越式的發展;蘇27的問世,讓美國都自歎不如。

原本美英的目的是通過軍事裝備競賽,最終拖垮蘇聯。然而沒想到的是蘇聯居然實現了軍事、科技的大發展,甚至在很多領域超過了美國。

1992年蘇聯解體,俄羅斯成為了這個事件的最大的受益國,因為蘇聯的軍事裝備和技術大部分留在了俄羅斯,包括庫茲涅佐夫號航空母艦。

俄羅斯憑借1700平方公里的國土面積和蘇聯在軍事科技的衣缽,依然能夠和美國掰手腕。由於忌憚俄羅斯的軍事科技實力,美國繼續對俄羅斯施采取經濟封鎖,防止俄羅斯成為超級大國。

可以說,早期的俄國,蘇聯時期,甚至是蘇聯解體後的一段時間內,俄羅斯都稱得上軍事、科技大國。

隨著信息革命的開始,電子產品開始應用在各個領域。工業、農業、軍事等等越來越依靠半導體設備,半導體成為了信息時代的高科技產品,而俄羅斯受制於美國的經濟制裁,在該領域的發展已經出現了頹勢。

2008年蘋果發布第一代iPhone,一塊屏幕,一個按鍵的精簡設計,迅速風靡世界,被部分媒體稱為“上帝手機”。隨後,三星、華為、小米等手機廠商也開始進軍智能手機領域,一場轟轟烈烈的移動信息革命正式開啟。

處於美國制裁時期的俄羅斯再度錯失發展機會。移動設備最核心最高端的部件就是芯片,掌握了芯片就意味著掌握了移動信息時代的命脈。

可以說,俄羅斯已經錯過了信息時代,尤其是移動信息時代。

科技在發展,在變化,芯片已經成為今天科技的寵兒,沒有高端芯片恐怕很難稱得上科技大國了。那麼俄羅斯的芯片產業如何呢?一起來看一看吧!

俄羅斯的芯片真的是一言難盡

芯片的發展歷史要追溯到20世紀50年代,當時的芯片只是簡單的幾個電子管和晶體管。作為世界兩大超級大國蘇聯和美國,選擇了不同的發展方向,蘇聯選擇了電子管,美國選擇了晶體管。

方向的錯誤會導致截然不同的結果,美國在芯片領域的發展如日中天,而俄羅斯的芯片被甩了十條街,僅在軍事領域實現了自主。

芯片全產業鏈包括:設計、制造、封裝、檢測。

芯片設計企業:高通(美國)、英偉達(美國)、博通(美國)、聯發科(台灣)、華為海思(大陸)、超威(美國);

芯片制造企業:台積電(台灣)、三星電子(韓國)、英特爾(美國)、中芯國際(大陸);

封裝檢測:日月光(台灣)、安靠(美國)、矽品(台灣)、江蘇長電(大陸);

芯片設計軟件(EDA)企業:新思科技(美國)、楷登電子(美國)、明導國際(德國);

光刻機企業:ASML(荷蘭)、尼康(日本)、佳能(日本);

芯片全產業鏈中,沒有一家俄羅斯企業,最多的是美國,其次是台灣、大陸、日本。可以說在芯片產業鏈中,俄羅斯真的排不上號。

俄羅斯在軍事領域的芯片是自主的。

軍事是用來保家衛國的,對於俄羅斯這種戰鬥民族尤為重要,所以俄羅斯的軍用芯片都是自主研發的。

很多網友認為能夠制造軍用芯片,一定非常的高大上,其實不然。軍用芯片的確夠大,但是真的稱不上高上,它更注重安全可靠。

軍用芯片不需要處理太多的信息,因此並不用太多的功能。例如:制導芯片,只要完成制導功能即可。

此外軍用芯片也不需要多麼高端,5nm、7nm技術根本用不到。例如:F22和F35戰鬥機,裏面用的POWERPPC芯片,是0.6微米制程的。也就是600納米。

軍用芯片采用大制程,要求可靠、穩定、抗電磁、抗輻射、長壽命即可。

對於俄羅斯來講,只需要將芯片做得大一點就OK了,手掌大的芯片集成一個功能,這應該沒啥難度了吧!這也是為什麼我們看到俄羅斯的武器都是“傻大粗”。

俄羅斯的武器裝備,充分發揮了其在發動機、導彈飛行力學、慣性制導、模擬電子等方面的技術優勢,用於彌補在芯片上的不足。例如:俄羅斯研發了一種晶體振蕩器,用於提供系統振蕩脈沖,穩定頻率,降低電磁干擾。

總之,俄羅斯利用自身獨特的優勢,彌補了在芯片上的不足,讓俄羅斯仍然保持著軍事上的震懾力,這一點就連美國也很佩服。

俄羅斯已無力發展高端芯片

表面上看,俄羅斯另辟蹊徑,解決了軍事領域的芯片難題,但是在民用芯片領域,俄羅斯真的是有心無力了。

2011年開始,美國對俄羅斯實施了72輪經濟制裁,這讓原本就虛弱的俄羅斯經濟雪上加霜。沒有錢想造芯片?那簡直是天方夜譚!

在美國的制裁下,俄羅斯的GDP已經跌出了前十。

2020年,美國GDP為142.2萬億人民幣,世界第一;中國GDP為101.2萬億人民幣,世界第二;俄羅斯GDP為10.6萬億,世界排名第十二;廣東省GDP為11萬億,和俄羅斯GDP相當。

經濟的低迷讓俄羅斯根本無力發展芯片。

芯片制造就是不斷地挑戰物理極限,不斷提高精密度,再加上200種特殊設備,幾千道制作工序,絕對稱得上是人類的極限工作。

而這種極限工作首先需要大量的資金投入。

我們以麒麟980為例,從研發到量產,花了3億美元。但是僅僅2年,市場上就出現了更先進的芯片,於是就需要研發下一代芯片麒麟990,而麒麟990需要的資金會更多。

再例如,芯片所需的光刻機同樣需要大量資金投入,荷蘭ASML是光刻機的龍頭企業,僅2020年研發費用就達到了172億,王牌產品極紫外光刻機研發投入達到了470億,研發時間超過了20年。

台積電、三星投資的7nm制造工廠,資金額高達200億美元。

芯片在量產前都需要進行3-4次流片,每次流片的費用超過了2000萬人民幣。

而芯片領域需要大量的研發人員,台積電研發人員達到了6500人,中芯國際研發人員為2500人。研發人員的薪酬都很高,平均超過了5.6萬美元。

例如:中芯國際在2020年為研發人員合計開出了1.3億美元的工資,平均5.6萬美元。台積電的薪酬智慧更高。

技術上的限制

第一步,晶圓制造,需要將多晶矽提純到99.999999999%,這需要精密設備和強大的技術支持,這一點俄羅斯仍不具備;

第二步,芯片制造,清洗矽片、預烘和底膠塗覆、光刻膠塗覆與烘幹、對准、曝光、顯影、刻蝕或離子注入、光刻膠的去除等,每一個步驟都需要極其精細的操作,這也是俄羅斯不具備的;

第三步,封裝測試,即將芯片上的接點用導線連接到封裝外殼的引腳上,這些引腳又通過印制板上的導線與其他器件建立連接,盡管這一步驟技術含量稍微降低了點,但是俄羅斯仍然不具備。

設備上的限制

高端芯片需要EUV光刻機,俄羅斯也是被限制購買的。

而極紫外光源、高端鏡頭、精密軸承等,也遠非俄羅斯所能制造出來的。

最後,芯片制造所需要的各類化學制劑,基本被日本壟斷。

在芯片領域,龐大的資金投入已經讓俄羅斯望而卻步了。再加上技術、專利和設備的壟斷,俄羅斯在民用芯片上沒有任何優勢。

問答總結

昔日的俄羅斯在軍事、科技領域十分強大,但是隨著信息改革,移動信息時代的到來,俄羅斯徹底失去了科技領域的優勢。只能憑借軍事上的優勢,尤其是核彈數量,保持著戰鬥民族的驕傲。

今天的俄羅斯經濟仍然受到多方面限制,所以在發展高端芯片和光刻機上,俄羅斯缺乏人力、財力、技術、專利,可以說完全失去了信心,從某種程度上說,已經破罐子破摔了!

總之,俄羅斯的芯片產業已經遠遠地落後了,連我國也比不上。

昔日的強國變成如今的樣子也是令人唏噓。