隨著科技的發(fā)展，我國(guó)開(kāi)始涉足高科技產(chǎn)業(yè)，其中最引人注目的就是芯片產(chǎn)業(yè)。為什么芯片產(chǎn)業(yè)最受
Tips：芯片，半導(dǎo)體元件產(chǎn)品的統(tǒng)稱。電路制造在半導(dǎo)體芯片表面上的集成電路又稱薄膜thin-film集成電路。
華為的5G制裁事件之后，美國(guó)霸道張狂的限芯令更是讓我們意識(shí)到要自主發(fā)展自己的芯片產(chǎn)業(yè)，才能不被別國(guó)卡脖子，斷后路。在5G制裁事件之前，普羅大眾并未如此 Tips：第五代移動(dòng)通信技術(shù)5th Generation Mobile Communication Technology簡(jiǎn)稱5G，是具有高速率、低時(shí)延和大連接特點(diǎn)的新一代寬帶移動(dòng)通信技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)人機(jī)物互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。 在我們深陷于美國(guó)的限芯令的圍追堵截中，我們的鄰國(guó)俄羅斯，一個(gè)全國(guó)芯片90%都依賴于進(jìn)口的國(guó)家卻并不懼怕美國(guó)的禁令，這是為什么呢？ 芯片發(fā)展史 上個(gè)世紀(jì)是一個(gè)風(fēng)起云涌、波濤壯闊的時(shí)代，誕生了飛機(jī)、火車、電話、電報(bào)、電腦等影響人類社會(huì)發(fā)展的劃時(shí)代的發(fā)明。多種多樣的電子產(chǎn)品，改變了人們的生活方式，拉近了人們的距離，人與人之間的溝通便捷，地球村的設(shè)想逐漸成為現(xiàn)實(shí)。這些電子產(chǎn)品運(yùn)行的奧秘，就在于一塊小小的芯片。 Tips：電子產(chǎn)品是以電能為工作基礎(chǔ)的相關(guān)產(chǎn)品。電子產(chǎn)品在二十世紀(jì)發(fā)展最迅速，應(yīng)用最廣泛，成為近代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要標(biāo)志。 芯片的學(xué)名叫做集成電路，英文叫integrated circuit，簡(jiǎn)稱IC，也稱微電路或微芯片。在電子學(xué)中，這是一種將電路，主要是半導(dǎo)體設(shè)備集中裝載在半導(dǎo)體晶片表面上的小型化方式。集成電路是在晶體管和電子管的基礎(chǔ)上出現(xiàn)的一種新的方式。晶體管與電子管是早期的電子元件。 1883年，發(fā)明大王愛(ài)迪生正在為他的新發(fā)明電燈泡尋找最佳的燈絲材料，為了驗(yàn)證那種銅絲是否能用作燈絲，他設(shè)計(jì)了一個(gè)小小的實(shí)驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)。但事與愿違，銅絲并不是當(dāng)燈絲的好材料，但是在這個(gè)過(guò)程中，他發(fā)現(xiàn)了一個(gè)特別的現(xiàn)象沒(méi)有通電的銅絲，卻在接受了碳絲的發(fā)出的熱電子后產(chǎn)生了微弱的電流。 TTips：托馬斯·阿爾瓦·愛(ài)迪生，世界著名的發(fā)明家、物理學(xué)家、企業(yè)家，被譽(yù)為“世界發(fā)明大王”。擁有眾多知名重要的發(fā)明專利超過(guò)2000項(xiàng)，被傳媒授予門洛帕克的奇才稱號(hào)! 但是當(dāng)時(shí)他正在全力攻關(guān)電燈的燈絲，所以沒(méi)把這個(gè)現(xiàn)象當(dāng)回事。不過(guò)出于有棗沒(méi)棗打三桿子的心態(tài)，他還是將這個(gè)效應(yīng)命名為“愛(ài)迪生效應(yīng)”，并注冊(cè)了專利。果不其然，這個(gè)不起眼的現(xiàn)象在后來(lái)成為，電子管發(fā)明的重要理論依據(jù)。 1904年，英國(guó)科學(xué)家弗萊明根據(jù)“愛(ài)迪生效應(yīng)”發(fā)明了世界上第一只電子管，也就是最原始的電子二極管。此后電子管的發(fā)明就如過(guò)江之鯽層出不窮。兩年之后就出現(xiàn)了它的升級(jí)版真空三極管，功能比電子管更多，且集震蕩、檢波、放大三種功能于一身，推動(dòng)了電子工業(yè)的蓬勃發(fā)展。 Tips：真空管Vacuum Tube，代表玻璃瓶?jī)?nèi)部抽真空，以利于游離電子的流動(dòng)，也可有效降低燈絲的氧化損耗；真空管被廣泛運(yùn)用于生活中的各個(gè)角落。 收音機(jī)、電話等電子產(chǎn)品通過(guò)電子管的運(yùn)用來(lái)到千家萬(wàn)戶之中，豐富人們的精神生活。甚至連雷達(dá)、飛機(jī)等的發(fā)明都有電子管的一臂之力。但是隨著時(shí)代的發(fā)展，電子管在生產(chǎn)運(yùn)用中暴露出體積大、易碎、能耗大、壽命短等缺點(diǎn)，人們迫切希望有更小、更快、使用壽命更長(zhǎng)的電子器件來(lái)代替笨重的電子管。于是在社會(huì)迫切的需求中，電子管的升級(jí)版本晶體管就在萬(wàn)眾期待下誕生了。 1947年三位美國(guó)科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室中，成功設(shè)計(jì)出了一個(gè)只有三個(gè)支點(diǎn)的半導(dǎo)體固體元件，也就是晶體管。相對(duì)于電子管，晶體管的體積更小、耗能少、壽命長(zhǎng)、耐沖擊耐振動(dòng)、不易損壞等等優(yōu)良特性，于是一經(jīng)問(wèn)世就成為電子工業(yè)的寵兒，幾乎是全面取代了電子管的地位。但是隨著電子技術(shù)的深入應(yīng)用和電子產(chǎn)品的復(fù)雜化，單個(gè)晶體管已經(jīng)不能滿足我們的需求了。 Tips：收音機(jī)是一種能收到電波運(yùn)載來(lái)的聲音的電子機(jī)械發(fā)明把信號(hào)載在電波上進(jìn)行電信傳輸?shù)娜耸且獯罄姎饧紟燅R可尼。 比如說(shuō)，二戰(zhàn)末出現(xiàn)的那些轟炸機(jī)上就裝有成千上萬(wàn)個(gè)電子管，而電子計(jì)算機(jī)所裝備的電子元件就更多，上世紀(jì)60年代的上市的通用型電子計(jì)算機(jī)中有10萬(wàn)個(gè)二極管和2.5萬(wàn)個(gè)晶體管。體積龐大的設(shè)備，在焊接和組裝上十分困難，稍不留神就會(huì)出現(xiàn)事故。所以為了保證設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，就需要給它減負(fù)、甩脫身上的“肥肉”。 上個(gè)世紀(jì)美蘇之間發(fā)生了一場(chǎng)不見(jiàn)硝煙的冷戰(zhàn)，正是這場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)促成了新技術(shù)的誕生。為了能夠超越蘇聯(lián)，美國(guó)投入了海量的金錢在電子設(shè)備的小型化和輕量化上，最終在冷戰(zhàn)的刺激下，一種基于晶體管的新技術(shù)誕生，這就是深入日常生活的集成電路技術(shù)。集成電路技術(shù)誕生后，改善了原來(lái)電子器件沉重的、笨拙的印象，電腦、電視機(jī)等電子產(chǎn)品瘦身成功，不僅顏值更高了，功能還更齊全了，給人們提供了更舒適簡(jiǎn)便的服務(wù)。 Tips：轟炸機(jī)是一座空中堡壘，除了投常規(guī)炸彈外，它還能投擲核彈、核巡航導(dǎo)彈或發(fā)射空對(duì)地導(dǎo)彈。轟炸機(jī)可以分為戰(zhàn)術(shù)轟炸機(jī)、戰(zhàn)役轟炸機(jī)和戰(zhàn)略轟炸機(jī)三種類型。 集成電路的出現(xiàn)使電子工業(yè)邁上了一個(gè)新臺(tái)階，如果說(shuō)電子管是電子工業(yè)的形成期，晶體管是成熟期、那么集成電路就是繁榮期，它開(kāi)啟了一個(gè)新的時(shí)代。21世紀(jì)，隨著手機(jī)、電腦、平板等電子產(chǎn)品的普及，我們已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)高度發(fā)展的信息化時(shí)代，芯片在社會(huì)發(fā)展中的地位也更上一層樓。 全球芯片發(fā)展 據(jù)統(tǒng)計(jì)，2020年全球半導(dǎo)體芯片的銷售額為4390億美元，比2019年增長(zhǎng)了6.5%。其中美國(guó)作為芯片龍頭國(guó)家，他的銷售額占全球的一半，約為2080億美元。美國(guó)芯片大制造商美光科技的執(zhí)行副總裁Sumit Sadana還預(yù)測(cè)，2021年全球半導(dǎo)體市場(chǎng)將繼續(xù)擴(kuò)大規(guī)模，全球銷售額將上漲到5000億美元。 Tips：大衛(wèi) 科波菲爾是上世紀(jì)末美國(guó)最出名的魔術(shù)師，而克里斯 安琪兒是本世紀(jì)初美國(guó)最出名的魔術(shù)師。 根據(jù)我國(guó)海關(guān)的數(shù)據(jù)，2020年我國(guó)芯片進(jìn)口額超過(guò)3500億美元，同比增長(zhǎng)14.6%，創(chuàng)歷史新高，超過(guò)日本成為全球第二大芯片消費(fèi)市場(chǎng)。 但是由于美國(guó)“限芯令”的簽發(fā)，我國(guó)用于高端技術(shù)的芯片十分稀缺，讓華為、中興等大型企業(yè)面臨無(wú)米下鍋的窘境。就目前而言，美國(guó)這一波降維打擊是擊中了我國(guó)在5G等高端技術(shù)的痛點(diǎn)，倒逼我們?nèi)パ邪l(fā)自己的高端芯片，但這需要時(shí)間，于是美國(guó)就能從容占領(lǐng)5G 市場(chǎng)份額，趕超我們，手段不可謂不狠辣。 Tips：華為手機(jī)支持遠(yuǎn)程操控，遠(yuǎn)程控制是利用無(wú)線或電信號(hào)對(duì)遠(yuǎn)端的設(shè)備進(jìn)行操作的一種能力，遠(yuǎn)程控制通常通過(guò)網(wǎng)絡(luò)才能進(jìn)行。 但是我們的鄰國(guó)，俄羅斯面臨和我們一樣的窘境，并且他們對(duì)外國(guó)芯片的依賴性比我們還強(qiáng)，幾乎90%的芯片都要進(jìn)口，卻對(duì)美國(guó)的“封殺”絲毫不懼，這是為什么呢？ 俄羅斯的芯片產(chǎn)業(yè) 眾所周知，俄羅斯是曾經(jīng)的超級(jí)大國(guó)蘇聯(lián)的繼任者，繼承了蘇聯(lián)的精華部分，是一個(gè)老牌強(qiáng)國(guó)。前蘇聯(lián)在上個(gè)世紀(jì)是如日中天，鼎盛時(shí)期風(fēng)頭蓋過(guò)了美國(guó)，不僅發(fā)射了世界上第一顆人造衛(wèi)星還將加加林送上了太空，圍繞著地球旅行了一圈，一度登上世界老大的寶座，可謂是鮮花著錦，烈火烹油。但是登高易跌重，蘇聯(lián)這個(gè)巨人終究還是倒在了腐敗和政治傾軋中， Tips：尤里·阿列克謝耶維奇·加加林，蘇聯(lián)航天員，蘇聯(lián)英雄，蘇聯(lián)紅軍上校飛行員，是第一個(gè)進(jìn)入太空的人類，也是第一個(gè)從太空中看到地球全貌的人。 前蘇聯(lián)時(shí)期的輝煌成果也隨之煙消云散，其中就有芯片產(chǎn)業(yè)。前蘇聯(lián)時(shí)期，集成電路技術(shù)還沒(méi)有出現(xiàn)，當(dāng)時(shí)普遍應(yīng)用的還是電子管和晶體管這兩種電子元件。當(dāng)時(shí)的美國(guó)，為了獲取更大的經(jīng)濟(jì)利益，使用了體型更小，建造工序簡(jiǎn)便能快速量產(chǎn)的晶體管。 于是隨著晶體管的運(yùn)用，美國(guó)的電視、收音機(jī)的娛樂(lè)產(chǎn)業(yè)更加興盛繁榮，直接推動(dòng)了電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。而蘇聯(lián)則使用的是體型巨大、壽命短、工序復(fù)雜的電子管。有的人可能會(huì)問(wèn)，為什么蘇聯(lián)放著更簡(jiǎn)便，使用壽命更長(zhǎng)的，性能更優(yōu)異的晶體管不用，反而使用電子管呢？ Tips：晶體管transistor，是一種固體半導(dǎo)體器件，具有檢波、整流、放大、開(kāi)關(guān)、穩(wěn)壓、信號(hào)調(diào)制等多種功能。晶體管作為一種可變電流開(kāi)關(guān)，能夠基于輸入電壓控制輸出電流。 答案是，為了軍事需要。蘇聯(lián)這個(gè)國(guó)家是在戰(zhàn)火中誕生的國(guó)家，軍事力量是他們追求的目標(biāo)，所以他們選了電子管。那電子管在軍事上有什么優(yōu)點(diǎn)？當(dāng)時(shí)的背景是二戰(zhàn)結(jié)束后不久，美國(guó)的核彈一出，加快了戰(zhàn)局的進(jìn)度。一定層面上，可以說(shuō)是這兩顆投放在日本的核彈終結(jié)了戰(zhàn)局。這種世界級(jí)的毀滅性武器一出，蘇聯(lián)人震驚了，他們想如果在和美國(guó)人戰(zhàn)斗中也來(lái)一發(fā)核彈，以目前的實(shí)力完全不能匹敵。于是他們開(kāi)始針對(duì)核彈布局，電子管就是其中的一環(huán)。 當(dāng)核彈爆炸時(shí)會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的電磁脈沖，形象來(lái)講就是一場(chǎng)電子地震，在震源范圍內(nèi)的一切無(wú)線電產(chǎn)品都或被它摧毀，整個(gè)城市的電力設(shè)施幾乎全部癱瘓，晶體管制成的電子產(chǎn)品在它面前一文不值。反而是體型大、壽命長(zhǎng)、耗能高的電子管能夠在其中幸存下來(lái)，雖然工作效率是慢了點(diǎn)但也不至于全體癱瘓，于是基于此蘇聯(lián)就選擇了更能適應(yīng)惡劣環(huán)境的電子管。 Tips：核彈是指利用爆炸性核反應(yīng)釋放出的巨大能量對(duì)目標(biāo)造成殺傷破壞作用的武器。核彈是一種具有極大的破壞性，現(xiàn)作為國(guó)力強(qiáng)大的表現(xiàn)和底蘊(yùn)威懾。 前蘇聯(lián)時(shí)期，依靠電子管制成的電子產(chǎn)品，蘇聯(lián)成功地發(fā)射了人類首顆人造衛(wèi)星，并實(shí)現(xiàn)了載人航空，在美國(guó)人面前秀了一把肌肉?？上攵?，當(dāng)時(shí)蘇聯(lián)的電子產(chǎn)業(yè)有多么發(fā)達(dá)，但是這一切都隨著蘇聯(lián)的解體而消失了。以前分散在各地的電子產(chǎn)業(yè)的工廠現(xiàn)在是分散到各個(gè)國(guó)家之中，導(dǎo)致每個(gè)國(guó)家的電子行業(yè)都不成體系七零八落的，即使是繼承了蘇聯(lián)精華的俄羅斯也會(huì)是束手無(wú)策。 Tips：人造地球衛(wèi)星指環(huán)繞地球飛行并在空間軌道運(yùn)行一圈以上的無(wú)人航天器。簡(jiǎn)稱人造衛(wèi)星。人造衛(wèi)星是發(fā)射數(shù)量最多，用途最廣，發(fā)展最快的航天器。 于是只能從頭開(kāi)始建造電子產(chǎn)業(yè)，接著前蘇聯(lián)的電子管道路走下去，恰逢當(dāng)時(shí)芯片這一新技術(shù)問(wèn)世，于是俄羅斯也開(kāi)始攻關(guān)芯片產(chǎn)業(yè)。 為什么不怕美國(guó)卡脖子 俄羅斯在重啟電子產(chǎn)業(yè)的同時(shí)，為了不受制于人自己研發(fā)了軍用芯片，對(duì)他們而言只要軍事能保持世界領(lǐng)先地位，那么他們的國(guó)際地位就不會(huì)下降。軍用芯片不需要高制成的芯片，因?yàn)檐娪眯酒b載的武器，要適應(yīng)多元的環(huán)境，保證在高溫、高壓、高輻射的環(huán)境下仍能正常工作，所以身嬌肉貴的高制成芯片就被淘汰了。 Tips：軍用芯片很大程度影響信息化裝備的作戰(zhàn)效能,已成為我軍信息化作戰(zhàn)能力發(fā)展瓶頸,將得到優(yōu)先和快速發(fā)展。 反之，穩(wěn)定性強(qiáng)、抗輻射、抗高溫、可控性好的抵制成形芯片更能適應(yīng)惡劣的環(huán)境。并且低制程芯片所用的工藝也比較簡(jiǎn)單，雖然做出來(lái)的芯片比較大，但是軍用武器內(nèi)部的空間也比較大，散熱性能好，與低制程的芯片可謂是天生一對(duì)。 在俄羅斯以軍事為先的政策下，俄羅斯的民用芯片產(chǎn)業(yè)就是個(gè)孩子，發(fā)展?jié)摿Υ?，但是現(xiàn)狀難以改變。俄羅斯國(guó)內(nèi)的智能手機(jī)普及率相當(dāng)?shù)停瑖?guó)內(nèi)使用最多的還是直板機(jī)、翻蓋機(jī)。比較出名的智能手機(jī)制造公司yoga devices在發(fā)布了新一代智能手機(jī)Yoga phone之后沒(méi)多久就倒閉了，可見(jiàn)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的蕭條。 Tips：熱壓彈是一種軍事武器，指在爆炸后產(chǎn)生高熱量和高壓力的炸彈。這種炸彈不是靠彈藥爆炸后產(chǎn)生的碎片和沖擊波摧毀目標(biāo)，而是依靠彈藥爆炸時(shí)產(chǎn)生的巨大熱量和氣壓達(dá)到殺傷目的。 所以雖然俄羅斯每年都要從國(guó)外進(jìn)口90%的芯片，但基本都是進(jìn)入了民用市場(chǎng)，軍用市場(chǎng)是自產(chǎn)自銷的，完全不用進(jìn)口貨，美國(guó)的禁令完全限制不到俄羅斯的軍工發(fā)展。其國(guó)內(nèi)的民用市場(chǎng)還處在發(fā)展之中，需求量龐大，美國(guó)不賣，有的是國(guó)家賣，畢竟俄羅斯的市場(chǎng)就是塊肥肉呢，完全就是東邊不亮西邊亮的典型。美國(guó)芯片限制令的出臺(tái)，雖然讓我國(guó)的高科技發(fā)展受到掣肘，但是這也使我國(guó)自主研發(fā)芯片的速度更快，這是一個(gè)挑戰(zhàn)也是機(jī)遇，相信在不遠(yuǎn)的未來(lái)我們能成功研制出自己的芯片，不再被別人卡脖子。
