近日,,俄羅斯政府宣布了新的半導體計劃,,預計到2030年投資3.19萬億盧布(約合488億人民幣)用于開發(fā)俄羅斯本國的半導體生產(chǎn)技術,、芯片開發(fā),、數(shù)據(jù)中心基礎設施、人才培養(yǎng)以及自制芯片和解決方案的市場推廣,。
而在半導體制造方面,,俄羅斯計劃投資4200億盧布(約50億美元)開發(fā)新的制造工藝和改進工作。對于半導體制造,,俄羅斯的短期目標是在2022年底前使用90nm制造工藝提高本地芯片產(chǎn)量,,更長期目標是到2030年實現(xiàn)28nm芯片工藝制造。在基礎設施上,,計劃投資4600億盧布(約55億美元),,到2030年全國數(shù)據(jù)中心預計由目前的70個增加到300個,。此外,俄還計劃在2022年底前建立一個針對“國外解決方案”的逆向工程項目,,將相關制造轉(zhuǎn)移到國內(nèi),。
俄羅斯目前的半導體制造工藝在90nm以上,今年年底要實現(xiàn)的90nm是英特爾2003年水平,,并在2030年建立起28nm的產(chǎn)線,,這是臺積電2011年水準,也是中芯國際的目前制程,。
中芯國際的“俄羅斯版難兄難弟”
繼今年2月下旬,,美國商務部宣布對俄羅斯制裁,禁運了包括半導體,、計算機,、電信、信息安全設備,、激光器和傳感器等技術及產(chǎn)品之后, 3月31日,,美國財政部宣布對俄羅斯科技和網(wǎng)絡相關的實體與個人實施制裁,,措施包括凍結(jié)在美所有資產(chǎn),其中包括俄羅斯集成電路公司Mikron,。
俄羅斯主要集成電路制造商為兩家:Mikron和Angstrem公司,。其中,Mikron只能提供65-250納米制程工藝加工能力,,Angstrem也只有一座8英寸晶圓廠,,能提供90-250納米制程工藝,主要提供軍用,、航天和工業(yè)領域產(chǎn)品,。
Mikron
與Angstrem相比,Mikron公司規(guī)模更大,,是俄羅斯最大的芯片制造商,,負責出口俄羅斯 50% 以上的微電子產(chǎn)品。該公司也獲得了俄羅斯官方的訂單和稅收優(yōu)惠,。目前,,Mikron正為俄羅斯國家支付卡系統(tǒng)(Mir)生產(chǎn)芯片。此前美國對俄羅斯實施制裁,,而后Mirkon開發(fā)Mir芯片,。
Mikron成立于蘇聯(lián)時期,它的前身為成立于1964年3月的分子電子研究所(NIIME),。在上世紀七十年代,,Mikron是蘇聯(lián)第一個開發(fā)和制造大規(guī)模使用的數(shù)值和模擬集成電路的公司,,在此之后數(shù)年,Mikron開發(fā)了國內(nèi)第一個具有氧化物絕緣的集成電路的工藝,,在此基礎上,,又在集成電路制造技術中引入了等離子化學工藝,在初期,,Mikron在集成電路上有著相當?shù)拿?,推動了前蘇聯(lián)的工業(yè)化和國防軍事發(fā)展。
在前蘇聯(lián)解體之后,,俄羅斯在經(jīng)濟上發(fā)展緩慢,,本世紀Mikron發(fā)展也并不突出。2006年時,,Mikron同ST意法半導體簽署了一項技術轉(zhuǎn)讓協(xié)議,,獲得了生產(chǎn)180nm芯片的技藝。2009年Mikron又在ST意法半導體技術基礎上掌握了200mm晶圓上創(chuàng)設90nm芯片的生產(chǎn)技術,,最后到2013年才逐漸完成65nm集成電路制造技術的研發(fā),。
盡管Mikron過的并不是太“如意”,但是自從俄羅斯被制裁之后,,也采取了相關的措施發(fā)展自己,。今年5月,Mikron準備了一個投資項目,,計劃將產(chǎn)能擴大兩倍(每月達6000片),,用于生產(chǎn)180–90nm的芯片。實施這一項目需要大約100億盧布,。除了資金外,,Mikron產(chǎn)能翻倍的計劃也包括了一些節(jié)約成本的措施。例如Mikron打算為新生產(chǎn)線配備更多地二手設備,,特別是蝕刻,、沉積和光刻設備,這還可以規(guī)避制裁的影響,。
Angstrem
事實上,,Angstrem比Mikron成立更早,其前身同樣是前蘇聯(lián)時期的一個研究所NII-336,,后重組為精細技術研究所,,在蘇聯(lián)解體之前,Mikron,、Angstrem以及Integral(如今為白俄羅斯的集成電路和液晶顯示器制造商)一起,,是蘇聯(lián)集成電路的主要制造商。
Angstrem在本世紀同樣選擇外國公司幫扶,,獲取先進技術,。2008年時,,Angstrem與德國公司Exyte合資在俄羅斯?jié)闪兄Z格勒建立半導體工廠,能生產(chǎn)尺寸為130nm的芯片,,該工廠為了更新制程工藝,,2016年時向AMD購買半導體相關生產(chǎn)設備,但由于美國的制裁沒有成功,。
Angstrem由于落后的制程難以獲得足夠訂單加上2017年時制裁導致的經(jīng)濟技術困境,,無法償還債務,該公司破產(chǎn)后在2018年被其主要債權人VEB.RF銀行接管,。
綜合來看,,兩家半導體制造工廠的實際生產(chǎn)能力在65到250nm之間,在蘇聯(lián)解體后兩家公司的半導體技術主要來源同樣是西方引進,,所以也不難理解本次俄羅斯的逆向工程抄近路的做法,。
ARM火上澆油?
除了制造制作之外,,俄羅斯有兩家主要的處理器開發(fā)商,,MCST(生產(chǎn)Elbrus通用處理器)和Baikal Electronics。前者生產(chǎn)Elbrus通用處理器,,后者生產(chǎn)基于ARM的處理器,, Mikron也生產(chǎn)嵌入式處理器,但是產(chǎn)量較少,。
近日,英國方面日前已將MCST和Baikal Electronics列入制裁名單,,除凍結(jié)其資產(chǎn)外,,英國企業(yè)對其提供技術服務也將受到嚴格管制。制裁指令之后,,俄羅斯企業(yè)將無法基于ARM架構開發(fā)與制造處理器,。除了凍結(jié)MCST和Baikal的資產(chǎn)以外,英國政府還禁止ARM對俄羅斯提供技術服務,。除非Baikal能夠找到一家違反專利法的芯片代工廠,,或者找到新的芯片專利公司向其授權開放處理器架構,否則Baikal的ARM處理器很可能會“絕版”,。
Baikal Electronics擁有ARM有現(xiàn)成處理器的設計和生產(chǎn)許可證,,包括Baikal-M、Baikal L,,直到最近的Baikal S2,。
Baikal的產(chǎn)品路線圖
來源:Baikal
因此,Baikal只能放棄ARM選擇其他架構,,例如 RISC-V,、MIPS,、VLIW,業(yè)界普遍預測俄羅斯將走向RISC-V架構,。但是,,就算資金到位、人員到位,、政策到位,,到量產(chǎn)出合適的RISC-V,俄羅斯必將面對痛苦的無芯期,。
另辟蹊徑,,卻命途多舛?
蘇聯(lián)時期,,核武器需求增加,,冷戰(zhàn)雙方的核彈頭存量成為一個競爭指標,蘇聯(lián)需要便宜又簡單穩(wěn)定的芯片,。當時,,俄羅斯選擇了電子管技術,蘇聯(lián)當時的電子管技術甚至超過同一時期的美國晶體管性能,。隨著時間的推移和行業(yè)發(fā)展,,電子管技術卻一直投入大、收效小,。國際上一直留有“蘇聯(lián)以發(fā)展電子管為主”的說法,。有訛傳稱,當一名蘇聯(lián)飛行員1976年駕駛著一架米格-25叛逃到日本,,美國人拆開后傻眼,,不但機身用的不銹鋼,里面還裝了一大堆電子管,。
彼時,,美國在集成電路上突飛猛進,終于在上世紀80年代做出了超大規(guī)模集成電路,,將電子產(chǎn)業(yè)直接拉升到全球第一的地位,,并且在商用領域造就了大批現(xiàn)在已經(jīng)是巨人的公司。
冷戰(zhàn)時期,,美對蘇技術封鎖帶來的信息不對稱致使蘇聯(lián)對科學的預判缺乏前瞻性及戰(zhàn)略性,,閉門造車與科技發(fā)展趨勢脫軌。當美國開始大力發(fā)展晶體管的時候,,俄羅斯還是認為電子管的小型化才是電子工業(yè)發(fā)展的方向,,瓦倫丁阿夫迪夫還突破了電子管小型化技術,讓電子管繼續(xù)輝煌了20年,,但是當以晶體管為主流的集成電路大勢已成,,美國人早就已經(jīng)將蘇聯(lián)遠遠甩到了身后,。蘇聯(lián)在技術上的落后也注定了它的命運。
蘇聯(lián)之后,,俄羅斯也曾如其他國家一般鼓勵發(fā)展本國半導體,,俄工貿(mào)部此前宣布,俄已禁止官方部門采購包括進口芯片,、筆記本電腦,、平板電腦、服務器等在內(nèi)的部分電子產(chǎn)品,,促進俄對芯片等重點產(chǎn)品的進口替代,。此外,俄羅斯官方采購其它電子和醫(yī)療設備時,,必須優(yōu)先采購本國企業(yè),,如果有一個國內(nèi)供應商的競標申請,就要拒絕外國供應商,。
2019年,,俄羅斯還推出“2030年電子工業(yè)發(fā)展草案”,旨在提高該行業(yè)本土化水平,。據(jù)俄工貿(mào)部規(guī)劃,,到2030年俄電子工業(yè)產(chǎn)值將激增150%以上,民用電子產(chǎn)品產(chǎn)值將攀升至4.6萬億盧布,,現(xiàn)在俄羅斯正在發(fā)力AI,、5G等產(chǎn)業(yè)方向。
正如俄羅斯近年來的坎坷國運一般,,最近俄羅斯的一項罰款,,也頗有看頭。
此前,,俄工業(yè)和貿(mào)易部給予補貼用于T-Platforms公司開發(fā)計算機技術,共有六個項目,,包括基于Baikal國產(chǎn)CPU的數(shù)據(jù)中心刀片式服務器線,、工作站系列、機架式服務器線,、筆記本電腦系列等,。每個項目的補貼金額高達各項目總成本的三分之一到二分之一。現(xiàn)在,,俄工業(yè)和貿(mào)易部獲得莫斯科法院裁決,,向T-Platforms公司收回2016年給予的27.6 億盧布巨額補貼,同時該公司還需支付5億盧布罰款,,共計32.6億盧布,。
根據(jù)官方通報,,T-Platforms即使在國家補貼之下,依舊沒能完成早先制定的研發(fā)進度,。原本在2019年11月30日便應該實現(xiàn)量產(chǎn)發(fā)貨的Baikal-M系列處理器推遲到2021年才完成發(fā)貨,,其產(chǎn)量不合格(只有5000顆),在性能表現(xiàn)上也不達標,。該芯片采用臺積電的28nm制程打造,,8核cortex-A57架構,頻率最高達1.5GHz,。支持DDR4-2400和DDR3-1600內(nèi)存,,功耗不超過35W。
因此,,行業(yè)多稱T-Platforms是在騙取國家經(jīng)費,。今年4月,T-Platforms也已經(jīng)被美國列入限制名單,。
我們可以學到什么
我國也早已出臺在集成電路領域的扶植政策,。不光中國和俄羅斯,美國,、日本,、歐洲都在從國家層面下發(fā)政策,這表明了集成電路具有很強的政府引導性,。俄羅斯雖然也給國內(nèi)的半導體公司扶持,,但是如果企業(yè)像T-Platforms一樣攫取國家經(jīng)費,國家仍會追回補貼,。目前,,國內(nèi)公司多有轉(zhuǎn)產(chǎn)半導體的風潮。為了享受相應的地方減稅政策,,方便融資,,一些公司之前與半導體沒有任何交集,但是卻通過增加半導體的經(jīng)營范圍來達到自己不可告人的目的,。俄羅斯對不達標的公司追回補貼給了我們參考,,如果中國也采取這樣的政策,或許可以阻止德科瑪,、弘芯,、泉芯等一票公司的爛尾情況發(fā)生。
不過另一方面,,集成電路是一個投入大,、風險高、回籠慢,按時對于半導體公司越來越難,。(“半導體犯了焦慮癥”),,也有扼殺創(chuàng)新的壞處。因此,,防止芯片項目爛尾的舉措或許可以前置審查,,更加嚴格評估,并且追蹤,。
除了產(chǎn)品之外,,蘇聯(lián)對于技術的固步自封已經(jīng)得到了歷史的教訓,中國目前努力追趕先進制程是好的方向,,不再贅述,。
有個有趣的數(shù)據(jù)是,俄羅斯芯片進口僅占全球0.02%,,且這0.02%主要是是德國的模擬芯片,,比如英飛凌的產(chǎn)品,整個國家對于芯片的需求很低,,因此俄羅斯并沒有很擔心制裁,,正是“福兮禍之所倚,禍兮福之所伏“吧,。