孟光 | 俄羅斯微電子產(chǎn)業(yè)的落后、封鎖、自救

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蘇聯(lián)遺留的民用市場缺失與行政主導決策，導致俄羅斯微電子產(chǎn)業(yè)長期滯后；國際制裁切斷先進制程供應鏈后，其國產(chǎn)元件陷入低端鎖定。借鑒受制裁國家經(jīng)驗，俄羅斯需通過成熟制程創(chuàng)新、自主裝備研發(fā)與國產(chǎn)替代，在非對稱競爭中構筑生存力。

一、蘇聯(lián)/俄羅斯微電子產(chǎn)業(yè)落后的成因

1.生產(chǎn)工藝的缺陷

蘇聯(lián)無線電電子工業(yè)在微電子生產(chǎn)工藝上存在嚴重短板，突出表現(xiàn)為成品率低下。這一關鍵問題直接導致生產(chǎn)成本大幅攀升，即便產(chǎn)出合格產(chǎn)品，其性能穩(wěn)定性也欠佳。性能波動不僅見于復雜集成電路，也常見于電容、電阻等無源器件。低成品率和高性能波動使得蘇聯(lián)微電子產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性大打折扣，在市場競爭中處于劣勢。

2.市場機制與決策體系的短板

民用終端市場培育滯后與市場化競爭機制不健全，極大地限制了蘇聯(lián)微電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展路徑。技術路線的選擇主要由行政決策主導，然而決策者往往缺乏該領域的專業(yè)認知，其決策標準還常常受到非技術因素的干擾。與之形成鮮明對比的是，美國通過私營企業(yè)的市場化探索，在不斷的試錯過程中逐漸趨近技術最優(yōu)解。值得注意的是，這種監(jiān)管缺陷并非蘇聯(lián)所獨有，日本和法國對行業(yè)的過度管制同樣阻礙了本國微電子行業(yè)的發(fā)展，最終使得美國在西方陣營中取得了絕對優(yōu)勢。蘇聯(lián)后期采取技術追隨策略，加之解體導致產(chǎn)業(yè)根基崩塌，西方企業(yè)遂長期壟斷俄市場。

圖 1 英特爾8086 16位微處理器芯片

3.制裁下的俄羅斯國產(chǎn)元件困境

目前，俄羅斯使用的國產(chǎn)電子元件不僅數(shù)量有限，而且大多沿用舊工藝，部分甚至采用已被淘汰的生產(chǎn)技術，這些元件主要用于供應軍工體系。在21世紀初期，俄羅斯雖開展了“厄爾布魯士-8S”與“貝加爾-T”處理器研發(fā)項目，但其最先進制程仍依賴臺積電代工服務。2022年西方對俄制裁加劇后，海外生產(chǎn)渠道完全中斷。類似制裁亦波及像中國這樣未涉及軍事沖突的部分科技企業(yè)，同樣面臨美國制裁導致的臺積電代工限制，充分印證了國際技術封鎖的非對稱性特征。

圖 2 “厄爾布魯士-8S”與“貝加爾-T”處理器

二、全球微電子市場的非均衡競爭格局與戰(zhàn)略動因

1.領先企業(yè)的市場主導策略

在微電子市場中，行業(yè)領導者通過一系列系統(tǒng)性策略來抑制競爭者的發(fā)展。該領域核心的競爭邏輯在于，只有實現(xiàn)成本最小化才能維持領先地位，而成本優(yōu)勢又高度依賴于規(guī)模化產(chǎn)銷體系。隨著工藝制程的持續(xù)演進，研發(fā)與生產(chǎn)投入呈指數(shù)級增長，這使得維持低成本的優(yōu)勢門檻不斷提高。為此，企業(yè)須持續(xù)擴產(chǎn)并開辟新市場。然而，消費者偏好動態(tài)變化，市場領導者稍有失誤便會喪失份額，如智能手機領域，三星、蘋果與中國品牌正激烈爭奪市場。

2.國家力量干預與微電子產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略價值延伸

這種激烈的競爭態(tài)勢促使領先企業(yè)積極尋求國家力量的支持。需要特別指出的是，微電子產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略價值不僅體現(xiàn)在直接的經(jīng)濟效益上，更包含操作系統(tǒng)和生態(tài)系統(tǒng)所帶來的衍生收益，如用戶行為數(shù)據(jù)所蘊含的戰(zhàn)略價值，以及通過技術手段實施系統(tǒng)性控制的能力（例如區(qū)域性智能設備功能禁用）。歷史案例顯示，諾基亞的衰落不僅僅是商業(yè)競爭的結果，更折射出美國對獨立技術生態(tài)系統(tǒng)的排斥，微軟在收購諾基亞后隨即終止了其MeeGo操作系統(tǒng)研發(fā)。

圖 3 光刻機

美國對中國企業(yè)的遏制策略具有同構性。中國企業(yè)在構建自主技術體系方面的努力，既威脅到了美國的經(jīng)濟利益，更挑戰(zhàn)了其技術控制權與地緣政治安全。2019年美國對華為的制裁，既是針對企業(yè)本身，也意在阻斷中國技術追趕。

三、華為在壓力下的適應性策略

1.制裁背景與發(fā)展破局

華為在受制裁前已快速接近全球智能手機與網(wǎng)絡設備領域的技術前沿。美國以“數(shù)據(jù)安全”為由對華為實施出口管制制裁（指控具有對稱性，因為中美均存在跨境數(shù)據(jù)采集行為），實質(zhì)上切斷了華為獲取先進制程芯片的渠道，包括臺積電的代工服務，導致華為無法持續(xù)獲取基于7nm及以下先進制程節(jié)點的芯片制造服務。

2.多維應對策略的具體實施

面對制裁升級，華為采取了多維度的應對策略。一是推進芯片制造裝備自主化，通過加大本土研發(fā)投資，試圖從源頭上解決芯片制造問題；二是充分挖掘現(xiàn)有工藝潛力，利用多重曝光等技術手段提升現(xiàn)有設備的制程潛力，例如嘗試用7nm光刻機生產(chǎn)5nm芯片，但這種方式會使成本顯著增加；三是架構優(yōu)化，通過改進計算流水線與緩存設計，在既有工藝條件下提升x86等架構的能效比，尤其針對定制化軟件場景進行優(yōu)化；四是通過系統(tǒng)級軟件調(diào)校優(yōu)化硬件性能，彌補制程工藝的不足，這在實際用戶體驗與基準測試成績上呈現(xiàn)出差異化表現(xiàn)。

四、俄羅斯微電子產(chǎn)業(yè)的低谷與潛在轉(zhuǎn)機

1.當前產(chǎn)業(yè)的低谷現(xiàn)狀

如果將俄羅斯視為一個獨立的技術體系，其微電子產(chǎn)業(yè)正處于歷史低谷。近期俄白聯(lián)合研制的STP-350-1步進式光刻機（350nm制程）雖然屬于90年代的技術水平，但采用了固態(tài)激光器等技術創(chuàng)新。按照規(guī)劃，2024年將實現(xiàn)130nm制程的突破，這對應本世紀初高性能處理器的水平。目前，現(xiàn)有的進口設備（澤列諾格勒“微米”廠）仍可維持180-90nm制程的生產(chǎn)，未來甚至有可能擴展至65nm。俄羅斯科學院正在研發(fā)的X射線無掩模光刻技術雖然具有前瞻性，但目前尚未解決量產(chǎn)效率問題。

圖 4 STP-350-1步進式光刻機

2.技術能力判斷的認知偏差與調(diào)整空間

盡管俄羅斯微電子產(chǎn)業(yè)目前的形勢嚴峻，但僅以工藝節(jié)點數(shù)值（如130nm、90nm）評估俄羅斯微電子技術能力，會忽視其在特定領域（如軍工定制芯片）的創(chuàng)新潛力，存在認知局限性。俄羅斯微電子發(fā)展仍然存在戰(zhàn)略調(diào)整的空間，未來可通過成熟制程應用創(chuàng)新、自主裝備研發(fā)布局與產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同，逐步縮小與國際先進水平的差距。

綜上所述，全球微電子產(chǎn)業(yè)競爭激烈，各國在技術研發(fā)、市場策略等方面面臨著不同的挑戰(zhàn)和機遇。俄羅斯微電子產(chǎn)業(yè)需要在困境中尋找突破，而其他國家也在不斷調(diào)整戰(zhàn)略以保持或提升自身的競爭力。

——本文編譯自俄羅斯《軍事評論》雜志文章《微芯片大戰(zhàn)：技術進步的前沿正變得擁擠》

（科薈智庫：孟光）

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