如今人类已经步入信息时代,在人们生活中最不能缺少的一样东西就是芯片。我国的电子芯片发展起步较晚,世界最先进的电子芯片技术目前仍旧掌握在美国等西方国家手中,因此有时在芯片领域我们难免面临“卡脖子”的情况。这也是为什么我们铆足了力气要发展自己的芯片技术。

俄罗斯在电子芯片领域也是能力有限,目前最顶尖的芯片技术都与之无缘,甚至其国内90%的芯片都严重依赖进口。但西方也曾对俄罗斯进行过“芯片制裁”,但却并没有取得预想中的效果,俄罗斯好像根本不害怕芯片制裁,这究竟是为什么呢?俄罗斯的应对方法我国可以借鉴吗?

芯片之争

电子芯片,又称集成电路或微芯片,是当今信息技术发展的基石。它通过在一片极小的半导体晶片上集成大量电子元件,实现信息的处理与传输。电子芯片的核心是半导体材料,一般是硅片。在硅片上通过复杂的光刻和蚀刻工艺,嵌入大量的基本电子元件。这些元件通过导线互相连接,形成一个个完整的电路,实现某种电子功能。一个普通的手机芯片上就可以集成几百万个以上的晶体管和其他元件,功能十分强大。

电子芯片广泛应用于各种电子设备,是它们“大脑”的重要组成部分。比如在手机、电脑中,电子芯片负责存储,处理信息和实施各种控制功能。数字相机和摄像机也离不开图像传感器芯片采集图像和微处理器芯片进行编码解码等操作。可见,电子芯片已深入到生活的方方面面。电子芯片之所以如此重要,在于它小巧的体积下集成了强大的功能,极大提高了产品的智能化水平和降低成本。

制造一块芯片,就像建造一个高科技的微型城市一样,极为复杂困难。首先是规划蓝图,在一块指甲大小的硅片上设计出管道,建筑的精密布局,难度不亚于设计一座现代化都市。这需要宏观构思和微观构件的天衣无缝结合。

然后是基础建设,准备一块“陆地”——高纯度硅片,就像要建城首先要有一块理想的土地,但芯片级的硅片要求极高。通过光刻技术在硅片上盖起密集的“房屋”——晶体管和电路。这如同在极小空间内搭建起密集的高楼大厦,结构复杂程度令人窒息,普通建筑技术根本无法达到。

接着要在“房屋”之间架设“管道”——布线进行连接,这也是一项超高难度工程。精准的同时又要确保它们的高效运转难上加难。 最后要进行全面测试,确保这座“微型城市”能够正常运转。这需要对每个元件的性能与连接状态进行精密检测,工作量之大可想而知。

因为高精度芯片的制成非常困难,所以至今只有极少数国家掌握着高精度芯片的制作工艺,其他国家想要享受芯片发展带来的便利就只能花高价买产品,一旦买卖中断,就只能干瞪眼。

俄罗斯为何不怕“芯片制裁”

我国近些年来科技发展全面开花,甚至在一些领域已经超越欧美全球领先,但在芯片领域的不足也应当得到理性认识,毕竟发展的时间比人家晚很多。虽然与最尖端的芯片有差距,但我国也有一大批科技公司,制作普通能用的芯片还是绰绰有余,只是性能有一些差距。而俄罗斯在芯片这方面跟我国完全不同,情况比我我国还要严重。

在上世纪50年代,美苏两国进行了全方面的竞争,不只是在军事领域,在科技领域也针锋相对。最初美国与苏联都在进行电子管的研制,电子管体积较大,功率较高,可以承受高电压,非常适合发射高功率射频信号。电子管工作温度较高,对温度不太敏感,可靠性较高。晶体管工作温度低,对温度较为敏感,可靠性稍低。

但电子管体积较大,功耗高,发热量大,不适合微小化应用。晶体管小巧,低功耗,广泛用于现代集成电路。电子管价格较高,不适合大规模应用。晶体管价格低,使用寿命长,批量生产时成本更低,适合覆盖各个领域。

后来可靠性更高,更适合武器装备的电子管受到苏联的青睐,而美国则开始向着微小化集成电路方面发展,慢慢也就形成了今天的局面,在科技和民用领域,美国成为了先进技术的代表。

俄罗斯此后也进行了芯片研究,但无法跟美国形成竞争,就连自己国内90%的芯片都以进口,那么为什么芯片制裁对俄罗斯的影响较小呢?

在军工领域,稳定性才是最重要的,俄罗斯自己能制成几十纳米的芯片,并且在电子管方面有很多成熟的技术,完全足够自己使用。这也是为何俄罗斯在芯片技术欠缺的情况下仍旧能制造出性能不输美国的武器装备。

在生活领域,俄罗斯确实非常的缺芯片,但俄罗斯国内市场对芯片的需求并不是特别高。原因很简单,俄罗斯的轻工业水平不足,大量生活用品需要直接进口,俄罗斯人的手机电脑大多都是国外货,他们只需要买组装好的现成商品。因为对高端芯片市场的依赖较小,所以芯片制裁并不能起到足够大的作用。

我国能借鉴俄罗斯经验吗?

那么俄罗斯的情况我国可以借鉴吗?这种“另辟蹊径”的方式与我国的情况相差较大,俄罗斯“另辟蹊径”也是无奈之举。我国是世界上最大的芯片消耗市场之一,我国有众多电子科技公司需要先进芯片,对高端芯片的依赖十分严重。如果放弃研制芯片,就等于将巨大的市场拱手让人,损失难以承受。

技术不能永远依赖别人,这个道理我们在很久以前就深有体会,我们只有埋头发展出更好的芯片才能真正摆脱“卡脖子”的情况,可以换一条赛道打破现有格局,但不能止步不前不进行发展。