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中俄要聯手打破芯片封鎖

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中俄要聯手打破芯片封鎖

2022年04月19日 20:11 最後更新:20:18

關於突破美國半導體技術封鎖,每天都幾乎有好消息。最新報導,俄羅斯將要斥資研製光刻機,而且是最先進的EUV型號,以打破壟斷市場的荷蘭ASML地位。

壟斷世界市場的荷蘭ASML公司的EUV光刻機。(資料圖片)

壟斷世界市場的荷蘭ASML公司的EUV光刻機。(資料圖片)

俄烏軍事衝突爆發之後,緊隨金融制裁其後的是科技範疇,上月底,美國財政部外國資產控制辦公室(OFAC)對俄羅斯21家企業實施制裁,包括芯片巨頭Mikron,該公司是俄羅斯最大芯片製造商,並且負責俄羅斯50%以上的微電子產品出口。Mikron大約20年前,通過從歐洲引入技術來提升技術,2006年獲得意法半導體技術轉讓,具備生產芯片的技術能力;2008年和2009年分別實現130nm和90nm工藝;到2013年後才逐漸完成65nm製造技術的研發與量產。相比起台積電、三星的5nm芯片工藝,起碼相差兩個10年以上,但是美國還是要下手將俄羅斯的芯片製造技術趕絕,號稱戰鬥民族的俄羅斯於是反彈了。

莫斯科電子技術學院 (MIET)日前承接了國家貿工部開發製造芯片的光刻機專案,政府將負責前期投資,其研發的光刻機計畫達到EUV級別,但技術原理完全與歐美所用的,用技術言語這是「無掩膜X射線光刻機」,不過,不用深入科普細節,總言之,俄羅斯要靠自己的技術翻身。

美國IT新聞網站Tom's Hardware進一步跟進消息指,俄羅斯計畫在2030年以前投資總額達384億美元用於研發半導體技術,短期目標是在今年底實現擴充程芯片產能,遠程目標則是2030年實現28nm製程芯片產品生產(2011年台積電的水平)。同時,俄羅斯也將額外投入50億美元金額提升晶圓生產技術,以持續擴大產能;另一方面,規劃在2024年以前實現自行生產所有數字產品,或是轉由盟友中國進口。大家要注意︰重點是要跟中國拍檔攜手「去美國化」。

無論計劃如何,俄羅斯對當地半導體製造業的發展政策規劃中,與中國都需要解決一個問題,就是積極培育技術人才,此外,在美國全力封鎖技術的情勢下,中俄的技術突破點全賴「逆向工程」 (reverse engineering)——對某項產品反過來研究,還原其製造流程、工程結構、設計規格、功能組織等要素,然後製出相近產品。

逆向工程常見於商業及軍事領域,為求破解對手產品,為自己創造優勢。美國常指這種技術行為是「偷竊」,然而更多的行內人士不認同這是侵犯知識產權的行為,而視之為一種專業的研發工程。中國是「逆向工程」高手,二戰後歐美成立的「巴黎統籌委員會」到1996年的《瓦森納協定》(俄羅斯是42個成員國之一),中國都被列入黑名單,中國四十年來不斷取得各大科技的突破,全賴這門功夫之助。

中國半導體產業努力研發自主技術。(新華社圖片)

中國半導體產業努力研發自主技術。(新華社圖片)

全球公認四大逆向工程強國︰俄羅斯榜上有名,排名第四,以色列排第三。中國排第二。逆向工程冠軍是誰?這就是美國。世界上沒有人比美國更懂逆向工程,於是乎,美國就當此技如金庸筆下的《葵花寶典》般苦練,可是惡夢的一天,中俄來個不需要過高內功要求的「獨孤九劍」(次一級別芯片製造為代替方案,主要避免「卡脖子」),令人憧憬兩國可產生意外驚喜——加速芯片人才與技術交流,打破美國半導體技術封鎖。

如是者,美國早已為了求勝,連最寶貴的東西也割掉了——說的是學術自由和科學無國界——美國以後怎生應付中俄挑戰好呢?




深藍

** 博客文章文責自負,不代表本公司立場 **

美蘇兩國二戰後進行激烈的科技競賽,結果蘇聯因一個錯誤決定而輸掉全局;當半世紀過去之後,美國反而難以封殺俄羅斯的科技經濟發展。

俄美兩國正進行一場國運的博弈。AP圖片

俄美兩國正進行一場國運的博弈。AP圖片

美國因為俄烏軍事衝突下令對俄羅斯施以全面制裁,並警告中國不得向俄羅斯提供當導體芯片技術產品,否則會加重對中國的技術封鎖,據行內表示,美國實在反應過度,俄羅斯對芯片的需求不如中國的殷切,對美國半導體技術無太大交集,更談不上什麼「卡脖子」的問題。這是一個錯中錯,卻又因錯得對的曲折故事。

蘇聯與美國在科技方面惡鬥多年,當時除了原子彈、人造衛星、太空計劃之外,兩個超級大國在電子計算機(電腦)領域,更加是鬥得你死我活,大家都不能有失,事關所有科學技術離不開計算能力、數據儲存、信息處理的能力之上,電腦是一場國運的較量。最初之時,美蘇都以電子管電腦為研發中心。1946年,美國第一台電腦ENIAC誕生。1950,蘇聯第一台電腦МESM投入使用。不過,自此之後,蘇聯與美國分分道揚鑣,走出截然不同的的技術路線,主要是基於軍事的考慮。

電子管電腦有幾個問題:體積大、運行不穩定、極其耗電。美國的ENIAC用了1.8萬個電子管,重達30噸,佔地150平方呎,每分鐘執行5000次運算,但使用了200匹馬力。蘇聯的MESM只用6000個電子管,每分鐘約3000次運算,算力稍弱一些,但耐用和省電有優勢。於是,兩國都採取同一策略目標,就是提高算力、縮小體積、增強穩定性和節省電力。

60年代初,兩國先後研製出體積更小、耗電更少的電晶體電腦。但蘇聯卻選擇繼續研發電子管,希望電子管達到微型化。據說,蘇聯官方認為電子管的抗干擾能力強,用在軍工產品上更成熟可靠。而美國科技公司在市場機制下選擇了體積更小、耗電更少,適合民用的電晶體路線。美國後來在電晶體基礎上繼續發展出半導體工業,並提出摩爾定律——電晶體的體積不斷縮小,電路規模不斷增加,功能也在倍升。

蘇聯的電子管小型化找不到出路,蘇聯以至俄羅斯的半導體技術與美國至少相差20年,不過,這無礙軍工企業產品的發展,因為用於導彈、無人機、隱身戰機、雷達、軍艦等設施之上,無需要像智能手機的講究,至於消費電子產品,今天的俄羅斯依賴進口就夠了,例如韓國的工星、中國的小米,供應主要的手機和家電。據世界半導體貿易統計(WSTS)顯示,俄羅斯每年的半導體採購量佔比不到全球的0.1%。

說來諷刺的是美國,由於美國半導體技術主導了世界市場,可是百密一疏的是美國半導體依靠的原材料不是自給自足,很大程度上從俄羅斯、白俄羅斯和烏克蘭進口,例如半導體製造業大量需求氖氣、氪氣、氙氣等稀有氣體,鈀、鎳等金屬,目前因俄烏衝突而短缺,全球價格飆漲,美國的電子產品固然受打擊,最緊要係美國製造業引擎——汽車業面臨新一波的芯片短缺壓力。

當然,俄羅斯面對的壓力目前遠比美國為沈重,但俄羅斯本身擁有一定的條件,正如普京所言,俄羅斯是世上可以對美國說不的國家。

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