俄罗斯芯片90%依赖进口,没有光刻机,为何不怕美国卡脖子?

随着科技的发展,我国开始涉足高科技产业,其中最引人注目的就是芯片产业。为什么芯片产业最受关注,因为无论是手机还是电脑还是其他的电子产品,芯片都是它们的大脑,是向系统发号施令的指战员,没有芯片我们的高新技术就会受到制约。

俄罗斯芯片90%依赖进口,没有光刻机,为何不怕美国卡脖子?

Tips:芯片,半导体元件产品的统称。电路制造在半导体芯片表面上的集成电路又称薄膜thin-film集成电路。

华为的5G制裁事件之后,美国霸道张狂的限芯令更是让我们意识到要自主发展自己的芯片产业,才能不被别国卡脖子,断后路。在5G制裁事件之前,普罗大众并未如此关注过芯片产业的发展,但是美国屡次以此向我们施压后,国人都明白了芯片对国家的重要性。

俄罗斯芯片90%依赖进口,没有光刻机,为何不怕美国卡脖子?

Tips:第五代移动通信技术5th Generation Mobile Communication Technology简称5G,是具有高速率、低时延和大连接特点的新一代宽带移动通信技术,是实现人机物互联的网络基础设施。

在我们深陷于美国的限芯令的围追堵截中,我们的邻国俄罗斯,一个全国芯片90%都依赖于进口的国家却并不惧怕美国的禁令,这是为什么呢?

芯片发展史

上个世纪是一个风起云涌、波涛壮阔的时代,诞生了飞机、火车、电话、电报、电脑等影响人类社会发展的划时代的发明。多种多样的电子产品,改变了人们的生活方式,拉近了人们的距离,人与人之间的沟通便捷,地球村的设想逐渐成为现实。这些电子产品运行的奥秘,就在于一块小小的芯片。

俄罗斯芯片90%依赖进口,没有光刻机,为何不怕美国卡脖子?

Tips:电子产品是以电能为工作基础的相关产品。电子产品在二十世纪发展最迅速,应用最广泛,成为近代科学技术发展的一个重要标志。

芯片的学名叫做集成电路,英文叫integrated circuit,简称IC,也称微电路或微芯片。在电子学中,这是一种将电路,主要是半导体设备集中装载在半导体晶片表面上的小型化方式。集成电路是在晶体管和电子管的基础上出现的一种新的方式。晶体管与电子管是早期的电子元件

1883年,发明大王爱迪生正在为他的新发明电灯泡寻找最佳的灯丝材料,为了验证那种铜丝是否能用作灯丝,他设计了一个小小的实验来检验。但事与愿违,铜丝并不是当灯丝的好材料,但是在这个过程中,他发现了一个特别的现象没有通电的铜丝,却在接受了碳丝的发出的热电子后产生了微弱的电流。

俄罗斯芯片90%依赖进口,没有光刻机,为何不怕美国卡脖子?

TTips:托马斯·阿尔瓦·爱迪生,世界著名的发明家、物理学家、企业家,被誉为“世界发明大王”。拥有众多知名重要的发明专利超过2000项,被传媒授予门洛帕克的奇才称号!

但是当时他正在全力攻关电灯的灯丝,所以没把这个现象当回事。不过出于有枣没枣打三杆子的心态,他还是将这个效应命名为“爱迪生效应”,并注册了专利。果不其然,这个不起眼的现象在后来成为,电子管发明的重要理论依据。

1904年,英国科学家弗莱明根据“爱迪生效应”发明了世界上第一只电子管,也就是最原始的电子二极管。此后电子管的发明就如过江之鲫层出不穷。两年之后就出现了它的升级版真空三极管,功能比电子管更多,且集震荡、检波、放大三种功能于一身,推动了电子工业的蓬勃发展。

俄罗斯芯片90%依赖进口,没有光刻机,为何不怕美国卡脖子?

Tips:真空管Vacuum Tube,代表玻璃瓶内部抽真空,以利于游离电子的流动,也可有效降低灯丝的氧化损耗;真空管被广泛运用于生活中的各个角落。

收音机、电话等电子产品通过电子管的运用来到千家万户之中,丰富人们的精神生活。甚至连雷达、飞机等的发明都有电子管的一臂之力。但是随着时代的发展,电子管在生产运用中暴露出体积大、易碎、能耗大、寿命短等缺点,人们迫切希望有更小、更快、使用寿命更长的电子器件来代替笨重的电子管。于是在社会迫切的需求中,电子管的升级版本晶体管就在万众期待下诞生了。

1947年三位美国科学家在实验室中,成功设计出了一个只有三个支点的半导体固体元件,也就是晶体管。相对于电子管,晶体管的体积更小、耗能少、寿命长、耐冲击耐振动、不易损坏等等优良特性,于是一经问世就成为电子工业的宠儿,几乎是全面取代了电子管的地位。但是随着电子技术的深入应用和电子产品的复杂化,单个晶体管已经不能满足我们的需求了

俄罗斯芯片90%依赖进口,没有光刻机,为何不怕美国卡脖子?

Tips:收音机是一种能收到电波运载来的声音的电子机械发明把信号载在电波上进行电信传输的人是意大利电气技师马可尼。

比如说,二战末出现的那些轰炸机上就装有成千上万个电子管,而电子计算机所装备的电子元件就更多,上世纪60年代的上市的通用型电子计算机中有10万个二极管和2.5万个晶体管。体积庞大的设备,在焊接和组装上十分困难,稍不留神就会出现事故。所以为了保证设备的稳定运行,就需要给它减负、甩脱身上的“肥肉”。

上个世纪美苏之间发生了一场不见硝烟的冷战,正是这场战争促成了新技术的诞生。为了能够超越苏联,美国投入了海量的金钱在电子设备的小型化和轻量化上,最终在冷战的刺激下,一种基于晶体管的新技术诞生,这就是深入日常生活的集成电路技术。集成电路技术诞生后,改善了原来电子器件沉重的、笨拙的印象,电脑、电视机等电子产品瘦身成功,不仅颜值更高了,功能还更齐全了,给人们提供了更舒适简便的服务。

俄罗斯芯片90%依赖进口,没有光刻机,为何不怕美国卡脖子?

Tips:轰炸机是一座空中堡垒,除了投常规炸弹外,它还能投掷核弹、核巡航导弹或发射空对地导弹。轰炸机可以分为战术轰炸机、战役轰炸机和战略轰炸机三种类型。

集成电路的出现使电子工业迈上了一个新台阶,如果说电子管是电子工业的形成期,晶体管是成熟期、那么集成电路就是繁荣期,它开启了一个新的时代。21世纪,随着手机、电脑、平板等电子产品的普及,我们已经进入了一个高度发展的信息化时代,芯片在社会发展中的地位也更上一层楼。

全球芯片发展

据统计,2020年全球半导体芯片的销售额为4390亿美元,比2019年增长了6.5%。其中美国作为芯片龙头国家,他的销售额占全球的一半,约为2080亿美元。美国芯片大制造商美光科技的执行副总裁Sumit Sadana还预测,2021年全球半导体市场将继续扩大规模,全球销售额将上涨到5000亿美元。

俄罗斯芯片90%依赖进口,没有光刻机,为何不怕美国卡脖子?

Tips:大卫 科波菲尔是上世纪末美国最出名的魔术师,而克里斯 安琪儿是本世纪初美国最出名的魔术师。

根据我国海关的数据,2020年我国芯片进口额超过3500亿美元,同比增长14.6%,创历史新高,超过日本成为全球第二大芯片消费市场

但是由于美国“限芯令”的签发,我国用于高端技术的芯片十分稀缺,让华为、中兴等大型企业面临无米下锅的窘境。就目前而言,美国这一波降维打击是击中了我国在5G等高端技术的痛点,倒逼我们去研发自己的高端芯片,但这需要时间,于是美国就能从容占领5G 市场份额,赶超我们,手段不可谓不狠辣。

俄罗斯芯片90%依赖进口,没有光刻机,为何不怕美国卡脖子?

Tips:华为手机支持远程操控,远程控制是利用无线或电信号对远端的设备进行操作的一种能力,远程控制通常通过网络才能进行。

但是我们的邻国,俄罗斯面临和我们一样的窘境,并且他们对外国芯片的依赖性比我们还强,几乎90%的芯片都要进口,却对美国的“封杀”丝毫不惧,这是为什么呢?

俄罗斯的芯片产业

众所周知,俄罗斯是曾经的超级大国苏联的继任者,继承了苏联的精华部分,是一个老牌强国。前苏联在上个世纪是如日中天,鼎盛时期风头盖过了美国,不仅发射了世界上第一颗人造卫星还将加加林送上了太空,围绕着地球旅行了一圈,一度登上世界老大的宝座,可谓是鲜花着锦,烈火烹油。但是登高易跌重,苏联这个巨人终究还是倒在了腐败和政治倾轧中

俄罗斯芯片90%依赖进口,没有光刻机,为何不怕美国卡脖子?

Tips:尤里·阿列克谢耶维奇·加加林,苏联航天员,苏联英雄,苏联红军上校飞行员,是第一个进入太空的人类,也是第一个从太空中看到地球全貌的人。

前苏联时期的辉煌成果也随之烟消云散,其中就有芯片产业。前苏联时期,集成电路技术还没有出现,当时普遍应用的还是电子管和晶体管这两种电子元件。当时的美国,为了获取更大的经济利益,使用了体型更小,建造工序简便能快速量产的晶体管

于是随着晶体管的运用,美国的电视、收音机的娱乐产业更加兴盛繁荣,直接推动了电子产业的发展。而苏联则使用的是体型巨大、寿命短、工序复杂的电子管。有的人可能会问,为什么苏联放着更简便,使用寿命更长的,性能更优异的晶体管不用,反而使用电子管呢?

俄罗斯芯片90%依赖进口,没有光刻机,为何不怕美国卡脖子?

Tips:晶体管transistor,是一种固体半导体器件,具有检波、整流、放大、开关、稳压、信号调制等多种功能。晶体管作为一种可变电流开关,能够基于输入电压控制输出电流。

答案是,为了军事需要。苏联这个国家是在战火中诞生的国家,军事力量是他们追求的目标,所以他们选了电子管。那电子管在军事上有什么优点?当时的背景是二战结束后不久,美国的核弹一出,加快了战局的进度。一定层面上,可以说是这两颗投放在日本的核弹终结了战局。这种世界级的毁灭性武器一出,苏联人震惊了,他们想如果在和美国人战斗中也来一发核弹,以目前的实力完全不能匹敌。于是他们开始针对核弹布局,电子管就是其中的一环。

当核弹爆炸时会产生强烈的电磁脉冲,形象来讲就是一场电子地震,在震源范围内的一切无线电产品都或被它摧毁,整个城市的电力设施几乎全部瘫痪,晶体管制成的电子产品在它面前一文不值。反而是体型大、寿命长、耗能高的电子管能够在其中幸存下来,虽然工作效率是慢了点但也不至于全体瘫痪,于是基于此苏联就选择了更能适应恶劣环境的电子管。

俄罗斯芯片90%依赖进口,没有光刻机,为何不怕美国卡脖子?

Tips:核弹是指利用爆炸性核反应释放出的巨大能量对目标造成杀伤破坏作用的武器。核弹是一种具有极大的破坏性,现作为国力强大的表现和底蕴威慑。

前苏联时期,依靠电子管制成的电子产品,苏联成功地发射了人类首颗人造卫星,并实现了载人航空,在美国人面前秀了一把肌肉。可想而知,当时苏联的电子产业有多么发达,但是这一切都随着苏联的解体而消失了。以前分散在各地的电子产业的工厂现在是分散到各个国家之中,导致每个国家的电子行业都不成体系七零八落的,即使是继承了苏联精华的俄罗斯也会是束手无策

俄罗斯芯片90%依赖进口,没有光刻机,为何不怕美国卡脖子?

Tips:人造地球卫星指环绕地球飞行并在空间轨道运行一圈以上的无人航天器。简称人造卫星。人造卫星是发射数量最多,用途最广,发展最快的航天器。

于是只能从头开始建造电子产业,接着前苏联的电子管道路走下去,恰逢当时芯片这一新技术问世,于是俄罗斯也开始攻关芯片产业。

为什么不怕美国卡脖子

俄罗斯在重启电子产业的同时,为了不受制于人自己研发了军用芯片,对他们而言只要军事能保持世界领先地位,那么他们的国际地位就不会下降。军用芯片不需要高制成的芯片,因为军用芯片装载的武器,要适应多元的环境,保证在高温、高压、高辐射的环境下仍能正常工作,所以身娇肉贵的高制成芯片就被淘汰了。

俄罗斯芯片90%依赖进口,没有光刻机,为何不怕美国卡脖子?

Tips:军用芯片很大程度影响信息化装备的作战效能,已成为我军信息化作战能力发展瓶颈,将得到优先和快速发展。

反之,稳定性强、抗辐射、抗高温、可控性好的抵制成形芯片更能适应恶劣的环境。并且低制程芯片所用的工艺也比较简单,虽然做出来的芯片比较大,但是军用武器内部的空间也比较大,散热性能好,与低制程的芯片可谓是天生一对。

在俄罗斯以军事为先的政策下,俄罗斯的民用芯片产业就是个孩子,发展潜力大,但是现状难以改变。俄罗斯国内的智能手机普及率相当低,国内使用最多的还是直板机、翻盖机。比较出名的智能手机制造公司yoga devices在发布了新一代智能手机Yoga phone之后没多久就倒闭了,可见国内市场的萧条。

俄罗斯芯片90%依赖进口,没有光刻机,为何不怕美国卡脖子?

Tips:热压弹是一种军事武器,指在爆炸后产生高热量和高压力的炸弹。这种炸弹不是靠弹药爆炸后产生的碎片和冲击波摧毁目标,而是依靠弹药爆炸时产生的巨大热量和气压达到杀伤目的。

所以虽然俄罗斯每年都要从国外进口90%的芯片,但基本都是进入了民用市场,军用市场是自产自销的,完全不用进口货,美国的禁令完全限制不到俄罗斯的军工发展。其国内的民用市场还处在发展之中,需求量庞大,美国不卖,有的是国家卖,毕竟俄罗斯的市场就是块肥肉呢,完全就是东边不亮西边亮的典型。美国芯片限制令的出台,虽然让我国的高科技发展受到掣肘,但是这也使我国自主研发芯片的速度更快,这是一个挑战也是机遇,相信在不远的未来我们能成功研制出自己的芯片,不再被别人卡脖子。