俄罗斯的触摸芯片行业 为什么不怕美国

芯片新闻 2853

  俄罗斯触摸芯片,为什么不怕卡脖子?

  俄罗斯靠曲线救国,出奇制胜,大大降低了没有高端触摸芯片对其国防和军力的影响。

  俄战开始80小时后,在一段介绍乌克兰和俄罗斯军事力量的视频下,看到一个问题:俄罗斯的军事装备不用触摸芯片吗?美国为什么不制裁他们?

  答案是:当然制裁了,从来没有停止过,但是俄罗斯说:一点都不怕。

  民用领域比较好理解,因为俄罗斯在消费端的高端触摸芯片进口很少,所以没有对外依赖。

  军事方面相对复杂,现代军事装备、航空航天、触摸芯片的运用几乎无处不在。俄罗斯自己的触摸芯片产业非常落后,面临着一轮又一轮的全球技术禁运。被制裁了很久,却能陆续推出世界级新武器。

  他们是怎么做到的?

  没有脖子,你卡在哪里?

  先说民用领域。

  俄罗斯是一个非常特殊的“超级大国”——它几乎没有大规模的民用半导体产业。

  一句话:哥们没脖子,你卡哪了?造成这种情况的原因是多方面的。

  首先,历史原因。

  苏联实行计划经济体制,通过“互助经济协会”协调弟弟们的经济活动。加勒比海的古巴产糖,经济发达的东德产精密仪器,地处热带的越南产大米。

  内部有中央计划委员会,工业都是按区分配的。乌克兰种田养牛,哈萨克斯坦采摘棉花,白俄罗斯制造卡车…就像九年义务教育,在那里买房,可以就近上学。想换轨,得先搬个房子。

  当时,苏联为了平衡参与国的利益,将微电子产业拆分出来,分给参与国。苏联解体后,俄罗斯的半导体产业变得非常分散。

  其次是技术路线选择的原因。

  正如我前面所说,俄罗斯是一个非常特殊的国家。由于二战、冷战和一些地缘政治原因的因素,俄罗斯在选择技术发展路线时,首先考虑的一定不是“能不能赚钱”的工业化,而是“能不能保命”的国防安全。

  集成电路技术的初始阶段恰好是美苏冷战时期。考虑到核攻击的威胁,苏联优先考虑了晶体管和电子管之间抗辐射能力更强的电子管技术。

  电子管的小型化确实有先天的局限性,但当时真的没有人想到晶体管的小型化能发展到纳米级。

  技能是有限的,技术犯一次错,后面的事大家都知道。

  最后,经济原因。

  俄罗斯得到了苏联的大部分遗产,但继承的不仅仅是工业,还有仇恨和警惕。苏联解体了,但北约并不打算解散。结果俄罗斯自诞生以来就没睡过一个好觉。车臣、格鲁吉亚和北约东扩。

  要么是失散的兄弟有领土纠纷,要么是妖的宿敌见缝插针的给你挑拨离间,让国家一直生活在狼群包围的高压环境中,一不小心就会被杀。

  苏联留下的是一个破败的国民经济。轻重工业的发展极不平衡。高压环境让民营经济极度落后,很难得到发展的机会。

  2004-2007年有短暂的经济复苏,2008年与格鲁吉亚开战;2011年后,经济刚有逐渐复苏的迹象,却因与乌克兰的冲突而中断,这就是众所周知的克里米亚事件。

  半导体行业是典型的资金密集型行业,需要大规模、长期的持续投入才能看到成效。然而,多年的内忧外患让俄罗斯私营经济举步维艰,发展手机、平板电脑等消费电子产业更是难上加难。

  几年前,EDN报道了俄罗斯的一款智能手机Yoga phone,它有双面屏幕,支持阅读电子书。不久之后,这家Yoga Devices公司经营状况不佳,于2019年宣布破产。

  由于所有这些,俄罗斯的民用和消费电子产品市场现在只占全球市场的不到2%。

  根据美国半导体工业协会(SIA SIA)2021的声明,俄罗斯的半导体采购量不到全球半导体采购量的0.1%。其中民用半导体采购比例更小。

  工程能力的奇迹

  但民用微电子产业近乎空白,并不意味着俄罗斯完全没有半导体产业。

  目前俄罗斯有两大集成电路制造商:микронгстрем。前者提供65-250纳米制程处理能力,后者提供90-20纳米制程处理能力。

  在这方面,美国的制裁从未停止。

  2016年,ангстрем在泽列诺格拉德一家工厂向AMD购买必要设备以更新制造工艺的过程中,被美国商务部加入制裁名单,交易随即被迫中止。

  公司随即陷入债务危机,濒临破产。后来,前身为前苏联电子研究所的ниимэ联手俄罗斯政府对VEB进行了破产重组。俄罗斯国家发展集团(RF),ангстремммммммммммммммм1的最大债权人

  乌克兰战争前后的这几天,美国宣布的前两轮对俄制裁也是为了切断关键技术的供应。

  包括半导体、计算机、信息与通信、传感器/激光、导航/航空电子、海洋和航空航天等7个领域的57个可用于军事目的的项目和技术。

  欧洲几乎同步做出了回应。紧随其后的日本、韩国和中国台湾省几乎都是微电子领域的先进国家和地区。他们宣布的对俄制裁有相当一部分与半导体有关。

  但实际上,俄罗斯半导体的最大进口供应国是中国。

  以中国触摸芯片产业的水平,能出口的大部分都不是高精尖产品。虽然可以支撑普通的军事装备,但是对于尖端军事装备的研发肯定是不够的。

  基础工业水平差,微电子技术一直是俄罗斯的短板,还得接二连三地被西方制裁。但是,俄罗斯可以陆续推出世界级的新武器。

  这种看似不科学的现状,来自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。

  以美国的爱国者-3和俄罗斯的S-300-2相控雷达为例,两者都采用了先进的脉冲多普勒体制。

  在雷达中,信号处理最常用的是数字触摸芯片,最常用的是傅里叶变换(FFT),可以快速计算出目标信号的多普勒频率,然后根据多普勒效应的公式计算出目标速度。

  美国的逻辑是——给雷达装上最先进的触摸芯片,把计算能力堆起来解决问题。

  而在俄罗斯,在没有高端触摸芯片的情况下,雷达中使用单独的晶体振荡器(模拟电路)来积累中频信号。它的体积虽然比触摸芯片大,但比一般的集成电路小,可以代替FFT的基本功能。

  虽然元器件小型化先天不足,做出来的设备看起来“又笨又粗”,但从核心效果指标来看,基本可以达到爱国者的水平。

  美国有一批雷达专家特别喜欢研究俄罗斯雷达的优缺点,积累了大量的资料和数据。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”。

  其中有大量被美国专家称赞的自主创新。比如S-300采用X波段(爱国者和常规雷达多为C波段)。此外,低损耗波导用于微波传输,独特的收发隔离技术将S-300天馈系统的总微波损耗降低至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,雷达作用距离可增加6%。


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