西西河

主题:【讨论】发到河里来,让大家看一下这个才叫好帖 -- 狙个梨子

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家园 【讨论】发到河里来,让大家看一下这个才叫好帖

成天转些任冲昊秃头咪蒙的玩意算个啥子哟。

我给大家转一些欧成效的帖子

https://www.zhihu.com/people/yevon2ou

水库论坛我相信老河友肯定不陌生

半导体产业到底怎么回事,芯片到底是什么水平。

为什么我一直强调的是可以多争取出2-3年而不是直接吹逼早20年弄出半导体产业。

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作者:知乎用户

链接:https://www.zhihu.com/question/275316968/answer/497644862

来源:知乎

著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。

#芯片#特别提醒各位,我虽然写了这么多问题,并不表示我对中国芯片行业的前景表示悲观。这只是在回答这个问题——几十年前不发展芯片,是因为当时缺环太多、企业制度准备和管理思想准备不足。在轮子都还造不圆的时代,要把钱和精力先放在学造轮子上,不能放在造火车上。世界上存在着这样一种态度——既知道某事难如登天,同时仍然保持高度乐观。与其说我指出这些困难是在尝试证明“我们做不到“,不如说是我不希望在将来做到之后,有人认为“这没什么大不了”的。我相信中国会做出必要的政策、制度和文化的发展,来完成这件必须完成的任务。因为同样的事情在中美建交、小岗生产队、深圳经济特区、一国两制、国企体制改革、上海自贸区……这些领域已经一再发生过。建议看过最后那个链接再下判断。制造芯片两千多步工序。每道工序合格品99.9%,算下来总良品率是多少?13.5%,把裤子都赔掉。不要小看99.9%,这已经是3西西格玛了。我国企业真能实打实按照世界一流工艺要求达到3西格玛的企业不多——这差不多是国产商品利润率不足和口碑不好的主因。不是我们性能没到,而是算上次品、保修、由于产品失能造成的连带赔偿损失(含保险成本)同样性能的产品我们利润率要低一大截。有时候还要依赖消费者权益保障机制的不成熟去赖掉一部分质保责任才能维持得了生存这样子。一些工业制成品国门冲不出去,就是卡这里了。按照国外的质保法规,这个不良率很可能做完售后和赔偿就亏本了(更不要提惩罚性赔偿)。不赚钱何必出海?这些企业不想全世界的钱吗?当然不是,实在是吃奶的力气都拿出来了也就这样。原材料、半成品、零部件这类不直接面对最终消费者的产品不太受这个限制,我们才能玩得起低价战术。这几乎也就概括了中国出口产品的绝大部分门类。话题转回来——两千个流程,形同需要两千家能做到4-5西格玛的企业,这是一个非常困难的总体目标——这还没有考虑具体的工艺问题和设计问题,还有专利壁垒问题。这仅仅只考虑了管理水平的瓶颈。如果这不是两千家各自独立的企业,而是一个或几个巨型企业里的两千个部门、工段,按目前普遍的国企央企管理水平,最后最可能的结果是吵成一团,互相指责是对方的流程出了问题。制造芯片得出的最大成果只会是“到底谁不够爱国”“谁最该死”的答案,而不是芯片。自己构建“不会被卡脖子”的芯片全产业链需要大批的顶尖人才——注意不是一两个,而是大约两万个左右专业各异的领军者。有人可能觉得这太夸张,那是他对尖端工业的要求没有概念——整条产业链、每个工艺环节都有他自己的特殊困难,不但承担着生产任务,同时也承担着大量的研发测试职责。顶尖的工艺不仅是技术问题甚至可以算是艺术问题。都不用说光刻这种神秘莫测的陌生技术,就说国内已经玩了上百年的标准件、量具、精密光学,我们水平如何?良品率如何?就一个小小的轴承、一根简单的光轴,一根碳纤管,国产的精度如何?一致性如何?说这两千个流程需要两万顶尖人才,已经说得极为宽容了。想要实现不被卡脖子的芯片制造业,根本就不是所谓的“芯片业”要自己奋起努力的问题,而是整个工业体系都要追求极限精度前提下的6西格玛的问题。这个“极限精度”的前提至关重要!为什么?允许公差大到一丝,那可以说无论什么厂只要不用手工几乎全体都是6西格玛,但这种6西格玛没有任何意义,除非我们只打算造房子那么大的“CPU”。而我们国内号称6西格玛的企业中有大量这种放宽要求的注水。很多人理解错了“不会被卡脖子的芯片业”到底是个什么行业,实际上“不被卡脖子的芯片业”和“芯片业”根本是两个概念。那是整个工业体系塔尖上的顶点。要提升这个塔尖的高度,不是在塔尖上插根棍的问题,而是垫高整个金字塔的基座的问题。光刻机的偏转轴承谁来做?伺服电机谁来做?传动系统谁来做?光路镜片谁来做?稳压电路呢?恒温系统呢?震动补偿系统呢?溶剂成分的分析仪呢?这些东西大概有人认为只要有卖就可以从研发清单里去掉?按照这个口径重新估计,这个体系里囊括的企业和人才都远远超过一般人的直观想象。再看看,两万人才的估计还算夸张吗?我们退一万步,光刻机这种东西,难道你们指望普通人敲几下回车就能跑起来无碍?还是说你们觉得全部维护工作就是关机重启?你们可以访问一下现在比较偏高端制造的工厂,看看他们的工人平均素质和学历如何,可以问问他们的人力资源这样的工人是不是可以随便招,要什么门槛,招来要培训多久才能算是能用。说得不客气点,键盘侠们上大学(如果上过大学的话)学的全部内容只怕还没人家的培训手册厚。去应聘连面试邀请都拿不到。大概很多人想象芯片产业的工厂看起来就像“高级”富士康。认为工艺成熟的话,可以对受过中等教育的一般劳动力加以严格训练来充实生产力。这个想象是完全错误的。道理很简单——人类根本无法长期有效率的维持99.9999%的正确率。这两千多个流程,除去一些转运环节之外,几乎是完全依靠工业机器人和自动化生产线的,否则6西格玛是不可想象的。因为封装前半成品极为敏感脆弱,别说对运输,对光线、温度甚至震动都有敏感性,芯片厂的生产线是高度紧凑的,很难划分成空间距离过大的分布式结构。所谓“分开的工艺”,更多的是一种系统理论上的认知,而不是实际的地理分割。芯片制造所需要的理想环境极其昂贵——恒温恒压恒湿、滤除有害光、高度洁净、气体环境需要高真空或者惰性保护、要消除物理震动和电流波动到指定标准以下,这意味着它的单位生产面积价格极其昂贵,工程上很自然会将尽可能多的工序打包到一个极小的空间内。一个十几立方米的“箱子”就会集成几十上百道工艺。其集成化程度要超过全自动汽车生产线好几个数量级。工序之间根本不容人插手,要插手只能把整个工艺模组运走换新模组顶上。老模组的维修是个难以置信的复杂工程。连一个螺丝都不是非专业人员能碰的。(顺便说一句,中国会拧螺丝的人也没多少)。这些“箱子里的车间”对人的肉眼和裸手来说是完全的黑匣系统。生产线上的“工人”其实根本就不在生产线的传送带旁双手翻飞,而是呆在信息中心不断的通过传感器参数和检验数据,诊断当前问题的机理,转交给相关方处理细节。他们更像是一群“机器人护士”,而不是像一群“高级纺织女工”。而学过测试或者护理的人都知道——正确的报告问题,到底是多么深不见底的一门学问。说得不客气点,在我几十年的从业经历里,能“正确报告问题”的人才我见过没超过十个。能正确的概括问题,能给出有效的进一步方案的,更是屈指可数。博士生里面糊涂蛋都大把大把的。最后这里面的每一个问题,最终都会转向对应的几个顶尖的专家。平均一道工艺都大约是几十篇顶级论文的作者交叉撑起的。最后这些事情终究是要去问他们。而且他们时常也是两手一摊——“无有效办法保证稳定高良品率,理论上没有发现问题,这个问题目前是‘神秘’的,唯一办法只能是降低规格要求。”真有这两万人,先别说芯片,产销量占据世界第一的中国汽车业先用上,哪怕只要十分之一,就足够把BBA按在地上摩擦了,给航空制造业用,只要十分之一,大飞机早就挤掉国内半边天了。说芯片业投入不足,汽车制造业投入足吗?人在哪呢?什么叫“人才难得”?我国的企业最大的恶疾是什么?是企业生怕让员工感觉到自己是不可或缺的,用尽了一切心思去保证员工不会产生分毫这种“过于良好的自我感觉”。就这一条,就已经自我阉割掉了造出一流芯片的可能性——因为这时候你必须要创造一个“能把几万个绝对清楚自己是不可或缺的人捏在一起做事”的企业制度。我们引以为豪的各种企业,有多少做到了这一点?现实不关心你们怎么去看待现在的“成绩”,什么神威啊,什么J20啊,也不关心你现在到底什么政治体制。“现实之神”关心的是这个硬逻辑。这一道铁门槛,迈不过去,一切免谈。这些人你不能威胁他,你不是苏联,何况苏联试过这招,试到了手枪顶在专家脑门子上搞“研发”了,而苏联的计算机制造业在1969年就全面崩溃了。你也利诱不起他,他那个治学能力或者技术能力干什么都不会穷死。这种人你也哄骗不了他,至少你很难指望这种智商都没有的人却能预料一切事情可能出错的方向并且经济有效的预防,这根本就是自相矛盾的。你甚至都没有效的办法去鉴定他们的看法是对是错。不能再靠专家评审了,因为他们自己就是顶尖权威,靠谁去审他们?很多测试就只能直接作出芯片来试。再说句小学生们会惊掉下巴的大实话,实践其实不能检验真理,实践只能“印证”真理,但是实践并不能检验真理。只要你足够精确,你连一个完美的圆都找不到,难道几何学是妄想?结果“错误”根本不必定意味着理论错误。同样道理,在极高的精度极限下出现问题,是不是一定能归因于某个专家犯了错误?未知领域存在着未被认知和定位的问题,可能所有人都是对的,只是存在没人意识到的机制在造成错误的结果。如果因为结果不好就断言存在错误,存在可以追究的责任,那么大家都别玩了。这就意味着必须要这些人全部自觉自愿、不顾名利的牺牲近乎整个职业生涯陪参与这场豪赌。因为这些特性,芯片研究组织必须、也必然是一个近乎完全自治、其自由完全不受干涉的学术共同体。这个共同体怎么依靠外行来领导和管理?对我国的治理经验来说,是一个触及灵魂的难题。这都还只是在考虑有无问题,还没有考虑市场接受度问题。有人在嗤笑——“能不能不要什么都扯到体制问题”,这叫不懂事——你如果只是吃口饺子,当然用不着扯到“核心力量”这类话题,高位截瘫都行,你是要突破极限去摸人类的天花板,那就对不起,每一条肌肉都扯得到,何况还是核心肌群?有人觉得“杞人忧天”夸大其词——“海思不是已经搞出芯片来了吗?谁说中国搞不出?”这道理不复杂——在制造方绝对搞得定的前提下,设计师笔头动一动简单的很——“我要做个曲率xx,折射率xxx的绝对光滑球冠结构,直径40米,折射率均匀度要达到xxx”,哈勃望远镜镜头的设计难度也就这样,一百年前就能“设计”了。在有厂家保证能给你做出来的前提下,“设计”根本不难。设计难就难在工艺和材料有种种的达不到,没有掌握制造工艺的“设计”,实际上没有多大意义。制造方不能保证精度满足你的要求,你“设计”起来连笔都提不起。你能量产无限长度的碳纳米纤维,我能把太空电梯都设计出来给你,你造不出来,图纸画出来有何意义?人家的工艺支持一撤,出一条法令禁止能加工特定精度的机器甚至只撤掉一种特殊的轴承、特殊的溶剂,你原有的“设计”就等于一张废纸。是因为那些工艺,你的设计才成其为“可能”。一般人习惯了把设计和制造分开看,这是对设计制造没有正确认知的结果。设计源于制造,制造本身就是设计的一部分。两者不可分——越尖端,越不可分,前段到极限,生产线本身就是实验室的一部分,操作员同时就是研究员。将制造细节都封装起来只告诉你设计参考参数,你基于参数去设计,这只是半吊子设计。明白了吗?真正的设计是连人家的生产工艺也要纳入设计范围的,是要从工艺本身的研发起步的。不是后者,哪有资格去参与第一集团的竞争?我无意贬低海思的努力,但恐怕海思自己也并不同意自己已经进入了这第一集团。连边都没摸到。工厂要是两手一摊——不好意思你上了制裁名单,海思立马就等于白干了。这才是领领导层寝食难安的问题所在。PS:很多人跑来喷,喷之前请先做两件事:a)你到底是真的有什么论据知道作者那里写得不对,还是仅仅是不喜欢这结论?如果是后者,麻烦节省流量、带宽、版面和大家的时间。如果是前者,麻烦你把你所知道的不同情况写清楚,不要光一句“答主懂个屁”“答主小学生”“答主文科生”。这毫无意义。b)在你自信有了不同证据并准备写下来“打脸”之前,可以先看看答主的全部答案,先合理估计答主的知识面再考虑这样一个问题——如果如果你发现的漏洞属于常识性问题,答主是不是确实有很大可能不知道,你实在觉得这个概率确实不小,那么欢迎你补充。如果你觉得是专业性问题,那么很欢迎你写一写。谁也不是全知全能,我并不介意被证明错误。你真的言之有物,我何惜正襟危坐以对?

通宝推:东海后学,wild007,菜根谭,
家园 有啥办法修改一下帖子不?

引用没搞好,排版很糟糕。

不过大体内容大家去原帖看也更好。

可以说这次以半导体工业为核心的升级是非常庞大且强大的。

这个走通了,那真的就是全地球之大容不下中国了,人类会逼中国向太阳系进发的。

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举个最简单的例子,不说全半导体产业链,假设中国真的拿下了全自产光刻机而且还能上产能良率。

那么起码光学,测量走通了,真空设备肯定也走通了。

这意味着各种涉及到电子和磁场和各种能谱还有真空的设备基本上等于全被突破了。

就拿我所在的材料学领域而言,意味着现阶段绝大部分几乎所有高端科研设备被一口气打通。什么ICP,什么质谱仪,什么各式各样的衍射/透射电子显微镜也一起跟着突破,比如各种超高分辨率的冷冻电镜,球差电镜。

到时候中科科仪的人也可以享受加班费一小时一千块,时间按踏出公司门算起了,别嫌贵,德国佬是一小时一千欧,中国这只要1/7价格还算砸牌子了。

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所以说什么中国和俄国弯道超车我一概不信

连SEM和TEM都做不好,这说明真空设备还有测量根本做不好,怎么可能在电子束直刻或者同步辐射光刻这种领域反超。

家园 如果芯片真的没问题,国内就不会是这种乱象,如果是当年的

苏联,国内就会很稳,美国制裁就制裁呗,本来就是两个平行市场,今天的中国敢吹这么牛皮吗?

我看不敢。

如果一切都好、顺利,还能撤了肖亚庆?说出花样来来,也改变不了这个现实。这种辩解毫无意义,现在中国的芯片行业整体就不是安心的状态!!!某些技术人员吹牛皮过分了!!!

家园 刚发的可以修改,过了一个小时,不能修改了。
家园 所以据我了解是现在去美28nm真通了

这和美苏争霸关系还真不大,苏联的瘸腿制造业缺课实在是太多了,内部市场根本拿不出足够产业升级的技术,小汽车都要从建国到解散一遍又一遍的引进,这是不可能跟上外部大循环的。

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现在第一条大部去美化+光刻国产化28nm真通了,但是中间出现了大量不能解释的情况。

也就是能运行,但是大家不知道为什么能成功运行。

甚至有可能就是抖一下恰好公差对准了,所以不能保证可以复现。

相关人员还在忙着互撕,和文章里提到的互相攻击差不多。

所以现在在搞第二条线,看看能不能复现。

但是真的能运行了。

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说句实话,不顺利才是正常的,要是顺利了才是见鬼了。

别说5nm了,要是真的复现了从砂子到成品的全国产28nm线。

我建议外面的公司都别玩了,赶快来中国跪舔比较好。

意味着中国真的达到了这篇文章提到的水平。

意味着中国真的遍地是专家,随手掏出全领域几十万顶尖学者和玩一样。

全国凑一凑可以拿出全人类几乎所有行业的极大量满足6σ的企业,或者稍微逼一下就能满足的企业。

接下来5-8年那等于是全人类所有产业都要被横扫一边,一个剩下的都不会有。

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发财的空间很大啊,意味着中国的工业条件满足欧美很多那种极高产值的小企业了,无论是自己有本事还是给有本事的人卖铲子都是极好的发财机会。

家园 你这个说法我没看懂啊,苏联时期芯片是差点

但是后来也在赶,只要苏联想通了想赶,就从来不怕美国,晚点也就晚点了。

中国需求量太大,自己不干,就是不行。

苏联产业循环还没跟上,中国跟上了?我觉得,你们的思路还真有意思,依靠苏联间谍、东德间谍,依靠苏联自身的基础,苏联做得已经很好了,苏联的世界第二笔中国今天的第二实在多了,还有啥不满意的。

你们的说法还是来自苏联崩溃的老材料而已。

家园 芯片行业要求太高

苏联是不可能赶上的。苏联的电子行业一直到解体前都是半手工业,连电子级硅提纯都做不好,只能用锗,无奈之下只好去跑电子管路线,到最后还是硅料提纯直接买的日本的设备和产线技术,不然第一步都没法走。

说人话就是连小汽车都做不好的国家是注定做不好芯片的,半导体工艺步骤太多要求太高,哪怕是最早的80-90年代起步也需要起码是中国这个水平的良率,根据京东方自己吹牛的说法,苏联这水平当年快解体的时候(80年代末期),电子管都造不过中国。

可以说中国和苏联面对的技术封锁完全不是一个档次,苏联的条件太好太宽松了。

不过俄罗斯的石英砂质量真TMD高,中国进口之后下游硅料行业在设备和技术都落后日本企业的情况下竟然做到了光伏质量更高,电子级相同质量下成本低于日本企业,原材料便宜功不可没。

家园 说苏联晶体管不如电子管,这是一个历史的谣言,虽然确实

有一定的差距,这也是事实,但是苏联晶体管和西方差距根本没那么大,只不过确实苏联更注重战争,重视电子管。

这是因为苏联的解体导致了苏联晶体管事业的崩溃,如果不是如此,苏联就不可能有那么多直到今天还牛皮的高科技产品。

你们这么多年坚持这种老话术,对中国的科技进步毫无帮助。没意思,混淆了错误和正确的标准,这发展就没有未来!

事实上,今天中国的小轿车,同样毫无出彩的地方,无论是发动机还是变速箱,并不值得骄傲,也就是电用方面可算小型弯道超车,但是明显还不成熟,电池技术也不够。

至于苏联小轿车,有啥问题吗,难道只有所谓国际市场销售好就叫技术好?那是苏联的公共交通体系的发达导致了民用小轿车的不如西方而已,因为苏联有明显发达的飞机交通体系。能搞得了大飞机,搞不了小轿车?

苏联俄罗斯的本国总统用轿车质量不好吗?直到今天,我不知道习用的是不是国产红旗,即便是,内涵到底多少中国自主货呢?我没看习自己吹过。普京一直是伏尔加,你总知道吧?

说实话,我确实不太理解你们的思路,到底什么意思。

作为一个中国人,中国大众自己全部使用国产红旗,十万块钱,我也觉得就可以了,至于出不出口,有什么意义吗?进不了国际市场,有什么意义吗?

如果中国百分百国产零件,中国自主生产妈,自己使用,同时习他们也用这种产品的高端货,我个人认为就行了。

但是我除了看我们吉林强推红旗之外,没看到中央也强推,同时,我也知道我们的红旗现在是个什么东西。

就这样。苏联伏尔加、拉达是引进了西方生产线,但是毕竟是苏联独立技术自主了啊。苏联人是真理解了。在国际市场有没有竞争力,有个毛用。

家园 美苏芯片战争,其实就是因为苏联解体才失败的,和苏联自身

能力关系不大,也正因为解体,大量苏联电子工程师外流,达到了7、8成,所以苏联晶体管电子行业才完蛋的!!!

就是两三成再减掉一成这样的底子,苏联还能玩高科技,但是我们还不行。

是,我们电子行业还能有点优势,但是要大量依靠美国西方,这是光荣吗?!!!!唉。

在数十年前,美国和苏联其实也发生过一场“芯片战争”。

在上世纪五六十年代,苏联在敏锐地认识到半导体产业的广阔前景后,迅速通过官方交流和地下渠道“获取”了美国最先进的技术和设备,并打造了“莫斯科的硅谷”。然而,复制策略只让苏联享受了一时的辉煌,在多重因素作用下,苏联的半导体产业很快被美国和日本远远甩在了身后。

向美国学习芯片制造

上世纪50年代,美国物理学家鲍勃·诺伊斯在仙童半导体公司发明了集成电路,德州仪器等公司随后跟进,半导体工业开始蹒跚起步。这时,一位“不速之客”来到了斯坦福大学和仙童公司的所在地——加州帕洛阿托。

1959年秋天,在苏联首个人造卫星首次绕地飞行两年后,来自苏联的半导体工程师阿纳托利·特鲁特科搬进了斯坦福大学一所名为克罗瑟斯纪念馆的宿舍。

虽然当时冷战已经进入巅峰,但两个超级大国依然互派学生交流,特鲁特科就是苏联挑选的为数不多的留学生之一。他在斯坦福大学花了一年的时间,和美国顶尖的科学家一起学习美国最先进的技术,他甚至参加了另一位集成电路发明者威廉·肖克利的讲座。

一堂课后,特鲁特科请这位诺贝尔奖得主在他的代表作《半导体中的电子与空穴》上签名。“致阿纳托利”,肖克利签了名,然后对着这位年轻的科学家大吼大叫,抱怨苏联拒绝为这本教科书的俄语版支付版税。

就像五角大楼一样,克里姆林宫意识到晶体管和集成电路将改变制造业、计算和军事力量。在肖克利的教科书出版两年后,苏联人就将其翻译成了俄语。1959年CIA的一份报告称,当时美国生产的晶体管在质量上只领先苏联2到4年。

从20世纪50年代末开始,苏联在全国各地建立了新的半导体设施,并指派最聪明的科学家来建设这个新产业,其技术负责人是尤里·奥索金。

奥索金的大部分童年时光都是在中国度过的,他的父亲在大连市的一家苏联军事医院工作。从年轻时起,奥索金就以超强的记忆力而出名。中学毕业后,他获得了莫斯科一所顶级学术学院的入学资格,专攻半导体。毕业后,奥索金被分配到里加的一家半导体工厂,那里的工作人员都是苏联最好的大学的毕业生,奥索金领导他们为苏联的太空计划和军队制造半导体器件。

厂长给奥索金的任务是在一块锗上建造一个有多个元件的电路,即所谓的集成电路,这是苏联之前没能做到的。1962年,奥索金完成了任务,拿出来的集成电路原型已接近硅谷的水平。当时的苏联科学正在崛起,重工业航空业领先于美国,奥索金和其他苏联科技工作者都认为在半导体工业赶超美国也是迟早的事。

“莫斯科硅谷”的诞生

苏联领导人赫鲁晓夫致力于在各个领域超越美国,包括在半导体工业。当时的苏联国家无线电电子委员会第一副主席亚历山大·肖金给了他承诺,“电视可以做成烟盒那么大。这就是苏联半导体工业的承诺。”他对赫鲁晓夫说。为了实现这个承诺,肖金启用了王牌:两个克格勃间谍。

乔尔·巴尔是俄国犹太人的后代,他在纽约布鲁克林的贫民区长大,后来被纽约城市学院录取,学习电气工程。在学生时代,他结识了一群志同道合的共产主义者,发现自己认同他们对资本主义的批判,以及他们认为苏联最适合对抗纳粹的观点。他结识了同为电气工程师、共青团员的阿尔弗雷德·萨朗特,他们成为终身好友,共同推动共产主义事业的发展。

在20世纪40年代,萨朗特和巴尔在美国两家领先的科技公司西部电气公司和斯佩里陀螺仪公司从事机密雷达和其他军事系统的研究工作,他们对新武器系统中的电子设备了如指掌。40年代末,FBI开始在美国各个科研机构捉拿苏联间谍,在被抓住之前(1956年初),萨朗特和巴尔逃离了美国,最终到达了苏联。

据史料显示,来到苏联之后,他们似乎更名为了【斯塔罗斯(Staros)和伯格(Berg)夫妇】。

他们到苏联后领导了 SL-998 实验室,该实验室隶属于苏联航空业的 OKB-11(后来的 SKB-2,然后是 KB-2、LKB)。 苏联国防部部长乌斯季诺夫本人曾参观了该实验室,并全权委托他们开发新型军用计算机。

1959 年,萨朗特和巴尔开发了第一台为苏联所独有的微型计算机(尚未在混合电路上,而是在微型卡上)——UM-1(um在俄语中是“头脑”的意思),旨在作为控制机器或车载电脑。

△UM-1NX及其内部的的模块。照片来源:1500py470.livejournal.com/、ru.bmstu.wiki 和 controlengrussia.com

他们的工作引起了苏联电子工业负责人肖金的注意。他们与肖金合作,打算说服赫鲁晓夫兴建苏联的硅谷。他们认为苏联需要一座城市专门生产半导体,拥有自己的研究人员、工程师、实验室和生产设施。

1962年1月,在莫斯科市议会红厅的建筑项目年度审查中,在一份关于卫星城(未来的泽列诺格勒,原计划为纺织中心)建设严重失衡的报告后,肖金希望说服赫鲁晓夫打造一座以半导体产业为重心的科学新城(泽列诺格勒)。

肖金设法安排了苏联领导人赫鲁晓夫参观列宁格勒的电子工业第二特殊设计局的计划,这是苏联电子技术前沿研究所。为了打动赫鲁晓夫,设计局花了数周时间为赫鲁晓夫的来访做准备。

1962年5月4日,赫鲁晓夫来了。斯塔罗斯和伯格也完美地履行了自己的职责——向赫鲁晓夫宣传即将成立的最高级别的微电子中心。

他们向赫鲁晓夫展示了一台可以打印出自己名字的第一台具有原始架构的苏联微型计算机。它是 PDP 机器的一种仿制品, 它的出现,比 PDP-5 晚了 1 年,并以小批量发布,但主计算机单元很容易放在桌子上,整个机器和外围都在一个标准的 175x53x90 厘米机架中。

斯塔罗斯还毫不犹豫地将一个微型无线电接收器(微型收音机)塞入了赫鲁晓夫的耳朵。 虽然它只捕捉到了两个地方电台,但它的尺寸要比电子管收音机“Rodina”的尺寸小的多得多。

郝鲁晓夫欣喜若狂,问了很多东西,听着微型收音机像个孩子一样高兴。很快,斯塔罗斯将关于在泽列诺格勒建立一个科学城的计划交给了他,并向他进行了介绍。

△左图:斯塔罗斯向赫鲁晓夫宣传泽列诺格勒计划;右图:泽列诺格勒成立后的实际负责人——肖金的门生费多尔·维克托罗维奇·卢金(Fedor Viktorovich Lukin)戴着一顶不变的帽子 (图片来源:topwar.ru)

赫鲁晓夫立刻对这个宏大工程着了迷,他也给了斯塔罗斯和伯格一个拥抱,承诺全力支持。几个月后,苏联政府批准了在莫斯科郊区建设半导体城的计划。

△泽列诺格勒(Zelenograd),图片来源:vk.com

苏联“硅谷”——泽列诺格勒很快就破土动工,这个城市在俄语中意为“绿色城市”——但事实上,它被设计成科学天堂。肖金希望它成为一个完美的科学定居点,有研究实验室和生产设施,还有学校、日托所、电影院、图书馆和医院——半导体工程师所需的一切都能在这里找到。靠近市中心的是一所大学,莫斯科电子技术学院,这是比照斯坦福而建的大学。从外面看,这里就是硅谷,只是少了一点湾区的阳光。

在接下来的时间里,泽列诺格勒市陆续建成了一大批的微电子工厂:

1962年:NIIMP、Komponent、NIITM、Elion;

1963年:NIITT推出Angstrem,NIIMV推出Elma;

1964年:NIIME、Mikron、NIIFP;

1965年:MIET、Proton;

1969年 :专业计算中心 (SVC) 和 Logika 工厂(1975 年竣工)。

1966 年,Elma 生产了 15 种特殊材料(即 IP 的原材料),而Elion生产了 20 种技术和控制及测量设备(尽管其中大部分仍然需要从国外采购,绕过了多次禁运)。

1969 年 Angstrem 和 Mikron 生产了 200 多种 IC,到 1975 年生产了 1020 种 IC。 但他们生产的都是仿制的相关IC。

到 1971 年初,将近1.3万人在泽列诺格勒的微电子领域工作。

值得一提的是,斯塔罗斯是一个雄心勃勃的人,他为泽列诺格勒制定了纯粹的美国计划,希望创建一个像贝尔实验室这样的成熟的研究公司,它是非国有的、无计划的、自给自足的,开发计算机并每年生产数百万台计算机。但这种煽动性的思想被苏联领导人扼杀在萌芽状态。

斯塔罗斯希望自己成为泽列诺格勒项目的负责人,但是在他完成了演示之后,肖金就将其抛弃,并将泽列诺格勒的领导权交给了他的门生费多尔·维克托罗维奇·卢金(Fedor Viktorovich Lukin)。

1964年4月上旬,斯塔罗斯写信给尼基塔·赫鲁晓夫,指责肖金忘恩负义。但随着10月勃列日涅夫的上台,肖金立即利用支持斯塔罗斯的赫鲁晓夫的倒台,在四个月后,剥夺了斯塔罗斯所有职位并解雇了他。

没有希望的复制战略

就在尼基塔·赫鲁晓夫宣布支持建造泽列诺格勒的同时,克格勃设立了一个新的部门——T总局(Directorate T),即技术学(teknologia)的缩写,任务是:“获取西方的设备和技术”。

到了上世纪80年代初,克格勃雇了大约1000人来窃取外国技术,大约300人在国外工作,其余大部分人都在克格勃位于莫斯科卢比扬卡广场总部的8楼工作。

“莫斯科硅谷”成立初期,一个名叫鲍里斯·马林的苏联学生从宾夕法尼亚留学回来,行李里有一个小装置——德州仪器SN-51,美国最早在市场上销售的集成电路之一。马林身材瘦削,头发乌黑,眼睛深陷,是苏联半导体器件领域的顶尖专家之一。肖金把马林和其他一群工程师叫到他的办公室,把芯片放在他的显微镜下,透过镜头仔细观察。并下令:“给我抄!完全照抄,不准有任何偏差,给你们三个月的时间。”

被指说直接抄袭国外的研究成果时,苏联的科学家感到很愤怒。他们对科学的理解,跟美国的化学家及物理学家一样先进。据悉,去美国的苏联交换学生表示,他们从肖克利的课堂上很少学到在莫斯科学不到的东西。事实上,苏联有世界上最顶尖的理论物理学家,包括半导体方面。

2000年,杰克·基尔比终于因发明集成电路而荣获诺贝尔物理学奖时(当时集成电路的共同发明者罗伯特·诺伊斯已过世),是与俄罗斯科学家佐雷斯·阿尔费罗夫(Zhores Alferov)共同被授予诺贝尔奖的,他在1963年率先提出半导体双异质结构,成为半导体激光器的理论基石。1957年发射的人造卫星,1961年尤里·加加林的首次太空飞行,1962年制造的奥索金集成电路,以及阿尔费罗夫的研究都为苏联正在成为科学超级大国提供了无可争议的证据。

但是,肖金的复制战略在根本上存在缺陷。那时的得州仪器和仙童已经开始学习如何大规模生产芯片,而在半导体工业中,规模化生产的关键在于可靠性,这是苏联科学家没有意识到的差距。

苏联能大量生产煤炭和钢铁,但在几乎所有类型的先进制造业上都落后于美国。此外,西方国家还通过一个名为COCOM(巴黎统筹委员会)的组织,禁止向苏联等社会主义国家转让包括半导体元件在内的先进技术。虽然苏联人可以通过中立国奥地利或瑞士的空壳公司绕过COCOM的限制,但这种途径很难大规模使用。因此,苏联的半导体设施经常使用精密度较低的机器和纯度较低的材料,结果导致生产工艺极度不可靠。

由于摩尔定律的存在,半导体工艺也在飞速进化中。即使苏联人成功地复制了一种设计,获得了材料和机械,复制了生产过程,这也需要很长时间。而像得州仪器和仙童这样的美国公司,每年都会发布晶体管数量更多的新设计(这就是8、9十年代典型的吹牛皮,直到今天也确实还有,这是为了黑苏联而苏联)。到上世纪60年代中期,半导体技术开始腾飞,晶体管的尺寸和能耗都在缩小,而一平方厘米的硅所能承载的计算能力几乎每两年翻一番,抄袭过时的设计是完全没有希望的策略。

苏联的领导人始终无法明白,为什么抄袭策略使他们落后(抄袭肯定不够好,但是苏联人员也不是没有创造性,今天中国又有毛创造性?)。苏联整个半导体业的运作,就像一家国防承包商——秘密进行、由上而下、军事系统导向,照着订单供货,几乎没有创意空间。肖金部长的一名下属回忆说,复制过程受到肖金部长的“严格控制”,一些芯片制造机器使用英寸而不是厘米单位,以便更好地复制美国的设计,但苏联的其他领域都使用公制单位。

也就是说,复制战略让苏联在晶体管技术上一开始就落后美国好几年,而且再也没有赶上来。

对军事客户的过度依赖,也导致苏联无法像美国、欧洲和日本那样,迎来消费市场的蓬勃发展。事实上,民用半导体市场为半导体供应链的专业化提供了资金,催生了从超纯硅晶圆到光刻机等各个领域的专业公司。但苏联几乎没有消费市场,也就没有能力进行再投资。一位苏联工业人士估计,上世纪80年代末,仅日本在微电子领域的资本投资就达到苏联的8倍。

虽然泽列诺格勒在表面上就像没有阳光的硅谷,但那里有苏联最好的科学家及复制来的机密。不过,美苏这两个国家的半导体产业却截然不同。当硅谷的创业公司创始人不断跳槽、不断创业,孵化新的产品,并在厂房里累积实务经验时,尤里·奥索金却在里加过着默默无闻的生活,他无法与其他人讨论改进他的设计。年轻的苏联学生并不追求电气工程学位,他们想成为奥索金那样的人,即一个官僚,而不是设计新产品。在过度关注军事生产的情况下,民用产品总是放到最后。

最后一大挑战是,苏联缺乏国际供应链。硅谷与其他西方国家的科技公司合作,形成了一种高效的全球化分工。日本主导了存储芯片的生产,美国生产了微处理器,荷兰的ASML公司提供了光刻机,东南亚的工人完成了大部分的最终组装工作。美国、日本和欧洲的公司在这种分工中各自争抢份额,但他们还可以共享一个巨大的民用市场来分摊成本。

而苏联的盟友屈指可数,除了东德外,大部分并没有给苏联带来多大帮助。当时东德的芯片工业已经超过了泽列诺格勒,位于耶拿市的卡尔蔡司公司生产出了世界领先的光学器件。东德的芯片产量在20世纪80年代末迅速增长。但即便如此,东德的生产工艺也比日本美国落后很多,成本则是日本的十倍。

到了解体之前,戈尔巴乔夫重振芯片工业的努力彻底失败了。

2010年,泽列诺格勒市被取消,成为莫斯科最小的行政区,并被规划为一个创业园区,目前仅有300多家初创公司在那里经营。

本文摘自《芯片战争:争夺世界上最关键的技术》 ,作者:克里斯・米勒(Chris Miller)

部分补充资料(蓝色文字部分)来自topwar.ru《苏联导弹防御系统的诞生》

这类文章就和吹邓的文章一样,就是固定格式,结论就是喷苏联体制不行。

就好比,邓说我撤了你(四人集团成员或者华汪体系成员),英明,我保存谁的地位,也是英明。就是强行说可以啊。

家园 问题是哪怕重视军事,也一样差啊

不知道你在对着哪里打靶子....

我只是说明一下半导体工业需要建立在什么工业制造水平的基础上的。

现在中国差不多有了。

这和引进和自制有啥关系哟。

说难听点,要是中国有苏联这么好的条件,根本不存在贸易战这回事,早把全球的产业碾压一遍了。

苏联这自产到当年意大利给的什么产量后面还是什么产量,拉达是真不行。

国产发动机/变速箱/综合传动/底盘设计,各个品牌都是全方位的突破,吉利的人都怅然若失,搞通了,但是没用了。

最后再说一下,苏联的电子工业真的是垃圾,中国都能鄙视。

不要拿解体来说事,都把时间线往前拉,我连改开都不提。

96年国产317甲雷达都有反应了苏27还跟个瞎子一样....

317甲,是1968年搞的玩意,1976年装机。

扛把子让苏联来当那才是共产主义国家失败的根本原因。

没有洋跃进的话,中国的电子工业不能保证商业化,但是保证量产的问题绝对不大。

317甲的雷达水平,90年代俄罗斯给SU-25TM升级的雷达都不如这

结果就是国内空军国产27宁要滞后1471/1473不要可以提前拿到的"先进"的甲虫雷达

苏联这么好的条件和底子,手上那么多先进技术优质人才,愣是能搞成这个鬼样子,这不算败家子我都不知道什么才叫败家子。

家园 苏联以一己之力加上点东德捷克,对抗西方,你说一样差?

苏联军事还不牛皮?你的思路我简直不明白你们学了啥。

中国鄙视苏联?你确认吗?

点看全图

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差距太大了吧!!

家园 即便一共不死,也玩不转现在的芯片,二共就更别提了。
家园 为何这么说?
家园 和中国面对的制裁强度相比,苏联那根本就叫做没被制裁。

别讨论苏联了,没有可比性,没有讨论意义。

要讨论就讨论半导体吧。

苏联工业?

就中国面对的制裁强度,哪怕是中美蜜月期,还不如苏联同时期能从欧洲引进的技术先进。西德意大利西班牙法国的先进设备敞开卖不说,展会随便去,还经常手把手给资料,直接借着学术交流的名义塞到苏联专家或者KGB手里。

哪怕是直到80年代末英国还在通过东欧渠道喂电子技术给苏联,对,就是现在网上经常拿来吹苏联先进电子工业的EBL(电子束)直刻。

原材料收割工业国,经互会内部搞到天怒人怨,还有朝鲜这种废品换原料蹭车的。

军用民用工业都搞得一团糟,已经定型量产64/72的情况下,大造过时废品62M,造出来就封存。

这不勋宗造的八百多辆62M给普京用上了么,有这产能拿去造72都好啊。

不说手上明明已经有了更加可靠先进的电子侦察卫星,却直到解体前还打的侦察卫星还得用胶卷了,4.7吨三日游。

还有半年寿命的通讯卫星都搞得出来,还好意思往天上打,这种废品占了多少大头我就不说了。

苏联农业?被抨击的太多了再扯这个话题没意思,俄罗斯神奇的粮食产量在被严格制裁的情况下超过苏联最高时期的我就不说了。

1966-1980年苏联造了494.5万台拖拉机,可实际使用的只有96.7万台,其他的不是报废就是封存。

tmd,又不缺油又不缺地又不缺人,什么疯子啊。

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社会主义内部循环组织不起来和苏联自身能力没关系我都不晓得什么叫做有关系了。

败家子疯狂生产落后产能,大规模销毁社会财富还有理了。

社会主义大家庭的大伙给了苏联机会,但是苏联他不中用啊。

你敢跟这种拿家里钞票生活烧饭的败家子混么?反正我是不敢。

家园 一共就凭中国的底子肯定玩不转

中国地大物薄什么都缺,人缺人才也缺原料也缺技术也缺。

就连优质高纯石英砂都得进口,没办法这真是原材料产地限制了,全地球大家都得从那几个地方挖,自己吃自己是真搞不通路的。

但是要是一共有苏联那个底子,别说半导体工业,早让一半人类都用上八小时工作制了。

半导体工业甚至可以说就是黄种人的游戏,顶着美国的暗杀封锁经济制裁,小花招使遍了也就给根正苗红的白人企业争取个五六年,到最后照样是来来回回都是在华裔之间倒手。

要真是一共来带领社会主义大家庭,现在那该是社会主义国家疯狂倾销芯片给北美大陆。

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tmd,要是中国有苏联这个质量的石英砂,一铲子下去顶你几百个专家秃头......

中国最近疯狂扩张半导体产能,最大的底气就是俄罗斯的廉价高纯石英砂,不然要是都得用欧美进口,21年的时候美国尤尼明的砂子,就是IOTA砂,最高价一吨7万美元,平时也要一两万美元,那玩个屁的新能源电动车半导体。

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