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特工、逆向工程、舉國發(fā)力,蘇聯(lián)用盡一切手段造芯片,輸在哪了?

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最近俄羅斯官宣搞出了首臺350納米光刻機“曙光”,不少網(wǎng)友調侃這水平擱全球都是二十多年前的老古董。很少有人留意,造出這臺設備的澤列諾格勒,早在上世紀六十年代就是蘇聯(lián)舉全國之力砸出來的“芯片城”。當年蘇聯(lián)為了追美國芯片,連王牌特工都派出去偷,手段用盡還是沒追上,最后連自己培養(yǎng)的頂尖人才都跑去給對手打工,這事值得好好嘮嘮。



蘇聯(lián)芯片起步其實一點都不晚。美國造出世界第一臺計算機,用了一萬八千個電子管。蘇聯(lián)靠情報網(wǎng)早早拿到消息,沒多久就搞出了自己的計算機,才用六千個電子管,能效和故障率都比美國那款好。美國貝爾實驗室搞出晶體管后沒幾年,蘇聯(lián)也造出了自己的晶體管,五六十年代兩國在半導體領域一直你追我趕,到六十年代初水平基本不相上下。

轉折點出現(xiàn)在技術選方向的時候。蘇聯(lián)被核大戰(zhàn)陰影嚇怕了,認定晶體管扛不住核爆產(chǎn)生的電磁脈沖,電子管結構簡單皮實耐用,才適合戰(zhàn)爭環(huán)境。所以全國資源都砸去搞電子管小型化,美國半導體不是完全政府說了算,民間企業(yè)要賺小錢錢,自然奔著更小更快更便宜的晶體管路線走。



電子管天生需要留足真空空間,蘇聯(lián)工程師悶頭干了幾年就發(fā)現(xiàn),再往下縮小,成本直接漲到天文數(shù)字,根本撐不住。大洋彼岸的美國早就搞出了集成電路,把一堆電子元件全集成到一片硅片上,直接把芯片技術帶進了能無限縮小的快車道,蘇聯(lián)從選路開始就走進了死胡同。走錯路的蘇聯(lián),想了個看起來最快的追趕方式,靠情報機構出去偷。

克格勃專門為偷技術成立了新部門T局,唯一任務就是從西方挖最新技術,整套流程跑得比很多正規(guī)研發(fā)部門都順。八十年代初,克格勃雇了一千來人專門干這個,駐舊金山領事館里光特工團隊就有六十人,直接從硅谷偷芯片,轉頭運回國內。偷來的戰(zhàn)果真的不少,英特爾摩托羅拉德州儀器的幾十種芯片都到手,連IBM的全套設計圖和操作系統(tǒng)源代碼都搞來了。



硬件設備這邊,美國中情局都承認,蘇聯(lián)幾乎拿到了半導體制造需要的所有設備,九百臺原材料制備機器,八百臺光刻蝕刻設備,三百臺摻雜封裝測試設備,啥都不缺。偷回來就交給澤列諾格勒的工程師逆向復刻,早期芯片簡單,這么玩確實管用。拿到德州儀器的芯片,領導要求工程師放顯微鏡下一比一復制,不能有一點偏差,三個月交貨,真就做成了。

可芯片這行有個別的產(chǎn)業(yè)比不了的鐵律,就是摩爾定律,晶體管數(shù)量每隔一兩年就翻一番,迭代速度快得嚇人。蘇聯(lián)花一兩年把一款芯片復刻得完美無缺,美國廠商早就推出下一代升級產(chǎn)品了,永遠追在屁股后面吃灰。不光速度跟不上,質量差距也拉得很大,1984年蘇聯(lián)就實現(xiàn)了64K存儲器滿負荷生產(chǎn),可器件良率還不到10%,美國那時候普遍良率都有六成到七成。



更大的暴擊來自一個叫“告別”的泄密事件。七十年代末,克格勃T局上校維特洛夫被法國策反,一年多時間陸續(xù)泄露了四千多頁機密資料,也就是后來的“告別檔案”。這份檔案把蘇聯(lián)間諜滲透西方科研機構工廠的整張網(wǎng)都抖了出來,轉手交到了美國總統(tǒng)里根手里。美國的反擊來得又快又狠,沒多久就收緊了高技術出口管制,還專門對蘇聯(lián)搞起了科技反間諜,到1985年就查獲了價值六億美元的貨物,抓了上千人。

美國還玩了一招更絕的“技術投毒”,蘇聯(lián)修泛西伯利亞天然氣管線需要自動控制軟件,克格勃派人偷到的版本,早就被中情局做了手腳。最后管線爆炸不僅炸沒了蘇聯(lián)巨額資產(chǎn),還搞得整個科研體系人人自危,沒人說得清之前偷來的技術里藏了多少“定時炸彈”,不少大型工程直接暫停。西方各國跟著一起行動,前后驅逐了近一百五十名蘇聯(lián)技術間諜,蘇聯(lián)偷技術的渠道幾乎一夜之間就被全堵死了。

比渠道斷供更深層的問題,是蘇聯(lián)芯片從根上就缺了一塊。蘇聯(lián)搞芯片從頭到尾只為軍隊服務,根本沒發(fā)展民用市場,發(fā)展半導體的第一目標永遠是軍工需求,民用電子都是邊角料湊。六十年代蘇聯(lián)電子工業(yè)連續(xù)十多年保持21%的平均增長率,可民用電子發(fā)展幾乎沒動靜,當年去蘇聯(lián)訪問的美國商人都感慨,看不到歐美日本普及的臺式電腦、新款電視機,市面上賣的不少都是十五年前的老產(chǎn)品。



沒有民用市場就沒有利潤循環(huán),賺不到錢就沒法持續(xù)砸研發(fā),也沒有用戶用腳投票倒逼產(chǎn)品升級。美國的英特爾仙童這些廠商,都是在激烈的市場競爭里磨出來的,工藝越打越好,差距自然越拉越大。軍方只要“能用就行”,不管成本良率,市場可是對啥都挑剔,兩種邏輯跑出來的產(chǎn)業(yè),差距只會越來越大。

蘇聯(lián)解體后,這個完全依賴體制的芯片產(chǎn)業(yè)直接崩了,頂尖人才紛紛出走。最典型的就是彭特科夫斯基,他拿過蘇聯(lián)國家獎,主持過好多個核心芯片項目,蘇聯(lián)解體后項目全砍了,他轉頭去英特爾當了首席工程師,還參與開發(fā)了賣遍全球的奔騰III處理器。蘇聯(lián)花大價錢培養(yǎng)的人才,最后幫對手造出了標桿級產(chǎn)品,說起來真的諷刺。

繼承蘇聯(lián)遺產(chǎn)的俄羅斯,芯片產(chǎn)業(yè)躺平了幾十年,直到2022年俄烏沖突爆發(fā),西方多國都出臺了半導體出口管制,芯片進口難,制造設備更難拿,只能走灰色渠道,成本直接漲了四到五成。2024年底,俄羅斯最大芯片廠商之一Angstrem,還不上990萬美元債務,被法院宣告破產(chǎn)。這家廠當初拿了10億美元政府資金,還拿到8.15億歐元信貸,目標是做俄羅斯最大的軍民兩用芯片廠,結果2024年凈虧了28.6億美元,成了俄羅斯虧損最多的企業(yè)。



現(xiàn)在俄羅斯還在咬牙撐,計劃2026年底搞完350納米和130納米光刻設備開發(fā),2030年自主造出65納米或90納米制程的光刻系統(tǒng),就算真的實現(xiàn),也還是落后全球領先水平二十五到二十八年。處理器架構這邊,x86和Arm都拿不到授權,只能押注自研Elbrus和開源RISC-V,可Elbrus連軟件生態(tài)都幾乎沒有,本國企業(yè)嘗試集成都以失敗收場。

回頭看蘇聯(lián)芯片從起步到消亡的全過程,每一步選擇放在當時的環(huán)境里都挺合理,湊到一起就成了解不開的困局。蘇聯(lián)什么都敢投,投錢投人投間諜,就是沒給芯片產(chǎn)業(yè)建一個能自我造血的生態(tài)。芯片不是原子彈也不是火箭,光靠集中力量出一個成品就行,它要市場的長期滋養(yǎng),要多元試錯的空間,還要允許失敗的創(chuàng)新環(huán)境。



一直把“跟上別人”當最高目標,自然就只會走復制這條路。復制成了慣性,創(chuàng)新就成了沒人敢接的燙手山芋。蘇聯(lián)芯片的敗局,不是哪一次重擊打垮的,是一連串看起來高效的選擇,一點點堆出來的結果。

參考資料:環(huán)球網(wǎng) 蘇聯(lián)芯片產(chǎn)業(yè)興衰復盤

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