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為什么俄羅斯的芯片產業沒有發展起來?

wFVr_Hardware_1 ? 來源:電子發燒友網 ? 作者:工程師譚軍 ? 2018-07-04 14:43 ? 次閱讀

俄羅斯經濟雖然近幾年有所好轉,

總量還是比較低的,

以無法和上世紀蘇聯解體前相比。

當年的蘇聯是世界第二超級大國,

相對于美國,局部的差距最多不過5年。

蘇聯建起了從原材料、設備、設計、制造等一整套完整的半導體工業體系,

而且這整套工業體系是完整而獨立的,

當時僅有美國和蘇聯具備這種實力。

解體后,電子產品方面俄羅斯以及其他幾個加盟國的半導體發展水平

卻遠遠落后于美國。

原因1: 蘇聯在芯片領域走的彎路——電子管

但是因為在美蘇兩國爭相發展集成電路的時期,

也正是核武器日新月異高速發展的時期。

特別是在冷戰中核大戰的陰影下,

蘇聯在軍用電子設備上選擇電子管也就合情合理了。

在核戰環境下,存在大量的電磁脈沖,電子管基本不受干擾,而晶體管就掛了

而蘇聯在實際試驗中發現集成電路在核爆的電子脈沖前幾乎毫無招架之力,

被永久性燒毀的可能性很大。

蘇聯據此認為集成電路并不適合核戰爭,

所以蘇聯走了一條電子管小型化的道路。

電子管是一種在氣密性封閉容器(一般為玻璃管)中產生電流傳導,

以獲得信號放大或振蕩的電子器件。

現在俄羅斯的電子元件和芯片大部分依靠進口,

只在小部分領域如航天領域的芯片自己研發制造。

99%的電子元件依靠進口。

原因2:蘇聯在芯片領域走的彎路——三進制

蘇聯的計劃經濟影響了電子工業的發展,

讓蘇聯的電子工業走了彎路,

比如搞三進制和電子管小型化等等。

但事實上,三進制計算機確實有其獨到之處,

美國也研究過三進制計算機。

一批莫斯科國立大學的研究員就設計了人類歷史上第一批三進制計算機“Сетунь”和“Сетунь 70”

(“Сетунь”是莫大附近一條流入莫斯科河的小河的名字)。

隨著技術的進步,

真空管和晶體管等傳統的計算機元器件逐漸被淘汰,

取而代之的是速度更快、

可靠性更好的鐵氧體磁芯和半導體二極管。

這些電子元器件組成了一個很好的可控電流變壓器,

這為三進制邏輯電路的實現提供了可能,

因為電壓存在著三種狀態:

正電壓(“1”)、零電壓(“0”)和負電壓(“-1”)。

三進制邏輯電路非但比二進制邏輯電路速度更快、

可靠性更高,

而且需要的設備和電能也更少。

這些原因促成了三進制計算機“Сетунь”的誕生。

“Сетунь”是一臺帶有快速乘法器的時序計算機。

小型的鐵氧體隨機存儲器(容量為3頁,即54字)充當緩存

,在主磁鼓存儲器中交換頁面。

這臺計算機支持24條指令,

其中3條為預留指令。

三進制代碼的一個特點是對稱,

即相反數的一致性,

因此它就和二進制代碼不同,

不存在“無符號數”的概念。

這樣,三進制計算機的架構也要簡單、穩定、經濟得多。

其指令系統也更便于閱讀,而且非常高效。

蘇聯在發展電子管小型化的同時,

并沒有放棄晶體管的研發。

1950年,蘇聯多家單位分別完成了類似的晶體管樣品研制。

到1957年,已經有晶體管收音機進入蘇聯百姓家庭之中。

到80年代,蘇聯的半導體工業進一步成長,

進入了大規模集成電路時代,

微機年產量突破60萬臺,

有5家大型工廠生產大規模集成電路和微機,

這些微型機被用于180多種工業設備和生活用品上。

不幸的是,

蘇聯官僚對這個不屬于經濟計劃一部分的“科幻產物”持否定的態度。

他們甚至勒令其停產。

而此時,對“Сетунь”的訂單卻如雪片般從各方飛來,

包括來自國外的訂單,

但10到15臺的年產量遠不足以應付市場需求,

更不用說出口了。

很快,計劃合作生產“Сетунь”的捷克斯洛伐克工廠倒閉了。

1965年,“Сетунь”停產了。

取而代之的是一種二進制計算機,

但價格卻貴出2.5倍。

“Сетунь 70”成了莫斯科國立大學三進制計算機的絕唱。

由于得不到上級的支持,

這個科研項目不得不無限期停頓下來。

原因3:上世紀90年代蘇聯的解體導致產業碎片化,俄羅斯電子工業衰退。

當年斯大林為了加強各個加盟國的聯系,

結合各地實際情況,

把產業布局按照上下游關系分配到各個加盟國。

根據產業布局,

烏克蘭是蘇聯的電子信息工業基地,

白俄羅斯是蘇聯的半導體工業和微電子工業基地,

即便是波羅的海三國(愛沙尼亞、拉脫維亞、立陶宛),

蘇聯也曾經布局半導體工廠。

隨著蘇聯解體,

直接導致蘇聯時代的完整的工業體系破碎化。

加上俄羅斯寡頭和西方國家用非戰爭的方式洗劫了蘇聯人民的財產,

導致原蘇聯各加盟國軍工領域

許多專家、教授失業,大量一流的工程師陷入赤貧。

現在的中國在軍用電子元件上的自主化程度要比俄羅斯高得多,

某型預警機的CPU、DSP、T/R組件等關鍵電子元件全部國產化;

某坦克火控系統和很多導彈的關鍵電子元件也實現國產化;

北斗導航衛星國產化率達到98%,

“神舟”、“天宮”里大多都是國產電子元件。

可以說,中國在武器裝備電子元件自主化方面已經遠遠超越昔日的老大哥

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原文標題:前蘇聯科技那么強大,俄羅斯的芯片產業為什么也沒有發展起來?

文章出處:【微信號:Hardware_10W,微信公眾號:硬件十萬個為什么】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。

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