前蘇聯(lián)和俄羅斯微電子、芯片技術(shù)落后的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)

　　前蘇聯(lián)和俄羅斯微電子技術(shù)和芯片水平差，原因復(fù)雜。但據(jù)俄文獻(xiàn)說(shuō)法，主要原因有三：一是上世紀(jì)60年代世界性的由電子管轉(zhuǎn)向半導(dǎo)體。原蘇聯(lián)高層聽(tīng)信了半導(dǎo)體抗核輻射遠(yuǎn)不如電子管的說(shuō)法，竭力主張發(fā)展小型電子管。這就使蘇聯(lián)從一開(kāi)始就錯(cuò)過(guò)黃金機(jī)遇。二是蘇聯(lián)推行一段時(shí)間的“三進(jìn)制”（即+1,0，-1而不是二進(jìn)制的1,0），與國(guó)際普遍推行的二進(jìn)制不兼容，浪費(fèi)了很多時(shí)間和精力。三是原蘇聯(lián)為了平衡各加盟國(guó)利益，將微電子產(chǎn)業(yè)分布各加盟國(guó)。蘇聯(lián)解體后導(dǎo)致半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)碎片化。加以俄經(jīng)歷十年經(jīng)濟(jì)休克時(shí)期，經(jīng)濟(jì)恢復(fù)遲緩，無(wú)力全面重振昔日輝煌。所以在核心技術(shù)問(wèn)題上犯方向性錯(cuò)誤，損失常常是巨大的。他山之石可以攻玉，這些教訓(xùn)使我們避免重蹈覆轍。

　　俄沒(méi)有高端芯片為何仍能頻頻推出世界一流的新武器裝備？

　　從2014年烏克蘭危機(jī)后至今，俄羅斯經(jīng)受西方一輪又一輪的制裁，但卻仍能一批又一批推出世界一流的新武器。如在空天防御方面，有第五代戰(zhàn)機(jī)蘇-57投產(chǎn)，有第四代防空系統(tǒng)S-400的服役，第五代防空系統(tǒng)S-500打靶成功，以及新一代戰(zhàn)略反導(dǎo)系統(tǒng)A-235戰(zhàn)斗值班等等。西方記者渲染:俄羅斯“頻頻發(fā)出令人不寒而栗的提醒！”。所以有讀者提出疑問(wèn)，俄基礎(chǔ)工業(yè)水平差，微電子技術(shù)又一直是俄羅斯的短板。俄羅斯推出這些世界一流的新武器，又缺乏世界一流的微電子技術(shù)和高端芯片。俄羅斯又強(qiáng)調(diào)自力更生基本上不使用外國(guó)的元器件（西方也禁售高端電子器件）。俄羅斯科技人員是如何解決這一矛盾的？

　　我曾在“俄尖端武器研發(fā)為何沒(méi)有芯片危機(jī)？”一文中初步剖析俄如何解決這個(gè)矛盾。簡(jiǎn)言之就是依靠“自主創(chuàng)新”的思想。再具體說(shuō)，一是靠科技人員“揚(yáng)長(zhǎng)避短”的設(shè)計(jì)思想。充分利用俄在導(dǎo)彈飛行力學(xué)、慣性制導(dǎo)技術(shù)和器件,發(fā)動(dòng)機(jī)，微波電真空技術(shù)，模擬電路等基礎(chǔ)技術(shù)優(yōu)勢(shì)，依靠俄科技人員聰明才智，彌補(bǔ)數(shù)字技術(shù)的不足。這種彌補(bǔ)不是簡(jiǎn)單的替代，而是一種創(chuàng)新。如作者在“芯片危機(jī)”一文中曾舉例，俄用他激晶體振蕩器作為中頻信號(hào)積累，其體積甚至比集成電路還小，就是一個(gè)典型的成功例子。俄科技人員揚(yáng)長(zhǎng)避短，一方面是出于無(wú)奈,但另方面卻促使模擬電路技術(shù)有了新的發(fā)展和進(jìn)步。

　　第二是靠科技人員“系統(tǒng)第一”的設(shè)計(jì)思想。后者就是指“武器部件的水平可以一般，但系統(tǒng)水平，包括武器系統(tǒng)性能指標(biāo)和武器可靠性必須一流”。例如在空天防御武器領(lǐng)域，從俄高層領(lǐng)導(dǎo)到導(dǎo)彈系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師，他們清醒地認(rèn)識(shí)到俄的基礎(chǔ)工業(yè)遠(yuǎn)遜于美國(guó)，應(yīng)該實(shí)事求是發(fā)展自己的空天防御武器。他們有二條不成文的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：一條是不能要求武器系統(tǒng)指標(biāo)全面超過(guò)美國(guó)，或者項(xiàng)項(xiàng)指標(biāo)世界第一。俄沒(méi)有力量全面和美國(guó)拼比。所以要抓住主要指標(biāo)，解決主要矛盾，使主要指標(biāo)世界領(lǐng)先。第二不能要求系統(tǒng)中所有設(shè)備和部件都是一流的，但要求各個(gè)設(shè)備自主創(chuàng)新，盡量做到揚(yáng)長(zhǎng)避短。主要追求實(shí)效和穩(wěn)定、高可靠，而不刻意追求采用先進(jìn)元器件和先進(jìn)技術(shù)，不在乎外貌有點(diǎn)“傻、大、粗”。然后由總師們綜合出主要性能突出，水平世界一流的防空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)。這一不成文法則被西方一些文獻(xiàn)譽(yù)為俄羅斯研發(fā)武器的“金科玉律”。

　　作者認(rèn)為這一點(diǎn)對(duì)我們很有啟示作用。前一階段，我國(guó)的科技界表現(xiàn)出某種浮躁情緒，就是各行各業(yè)都要全面趕超美國(guó)，并宣稱有很多方面已經(jīng)或早已超過(guò)美國(guó)。實(shí)際上就拿高端芯片來(lái)說(shuō)，要承認(rèn)我們和美國(guó)的差距是需要長(zhǎng)期艱苦奮斗才可能趕上的。即使到那時(shí)也不能設(shè)想所有高端品種芯片全部趕超美國(guó)，事實(shí)上只要一些主要品種趕上或接近世界一流水平就很不錯(cuò)了。當(dāng)然核心技術(shù)必須掌握在自己手中。武器研發(fā)人員追求武器水平世界一流，他不在乎所用芯片水平是否世界第一。

　　要自主創(chuàng)新還得有敢于創(chuàng)新的精神。比如俄S-300系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，他們敢于創(chuàng)新的精神還是很值得我們借鑒的。首先是波段選擇，美國(guó)的愛(ài)國(guó)者使用的是C波段。而俄技術(shù)人員提出用更高的X波段，以進(jìn)一步提高雷達(dá)的性能。但在當(dāng)時(shí)有很大冒險(xiǎn)性。不僅是元器件研制和供應(yīng)都很困難。相控陣?yán)走_(dá)需要的關(guān)鍵調(diào)試設(shè)備“X波段大型天線近場(chǎng)測(cè)試系統(tǒng)”的制作也沒(méi)有把握（要求在幾米大的測(cè)試架上的采樣頭在任意點(diǎn)作三維移動(dòng)時(shí)，定位精度不大于百分之一的波長(zhǎng)，即0.3mm）。但俄羅斯敢于搶先占領(lǐng)這一技術(shù)高點(diǎn)，并且是世界上第一個(gè)研制出大型X波段的近場(chǎng)測(cè)試系統(tǒng)。

　　另外關(guān)于相控陣?yán)走_(dá)天線饋電方式，美國(guó)學(xué)者和工程界一直主張用分支饋電（通過(guò)大量電纜或波導(dǎo)分支）方式,否定空間饋電方式。但俄科技人員在空間饋電方面取得重大突破和成功。本世紀(jì)初一次國(guó)際雷達(dá)年會(huì)上，美國(guó)雷達(dá)專家巴登聽(tīng)了俄羅斯總師葉夫勒莫夫的報(bào)告，知道空間饋電已在S-300上正式采用時(shí)，他大加贊揚(yáng)俄科技人員的創(chuàng)新精神和毅力。并在會(huì)上作了這樣一段有意思的講話：

　　西方的相控陣?yán)走_(dá)研制者們，自1960年以來(lái)就一直全神貫注于分支饋電的設(shè)計(jì)，都傾向于忽視和拒絕這種空間饋電的途徑。…….到1988年時(shí)還自以為是認(rèn)為空間饋電技術(shù)不夠成熟。…….在1993-1994年由IEEEE相控陣天線發(fā)展的詳細(xì)科目大綱中甚至沒(méi)有提及空間饋電陣列。西方雷達(dá)工程界的這種態(tài)度把發(fā)展的空間饋電陣列技術(shù)全部留給了俄羅斯工程師們，使他們得以精力充沛地進(jìn)入這個(gè)空白之地。

　　由于俄基礎(chǔ)科研非常扎實(shí)，大家相信，只要俄經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步好轉(zhuǎn)，他的微電子技術(shù)和高端芯片技術(shù)一定會(huì)有新的發(fā)展和騰飛。否則低水平的微電子技術(shù)或有可能成為俄進(jìn)一步發(fā)展信息化、網(wǎng)絡(luò)化武器的瓶頸。所以我們借鑒俄發(fā)展尖端武器的經(jīng)驗(yàn)，主要學(xué)習(xí)人家自主創(chuàng)新和敢于創(chuàng)新的設(shè)計(jì)思想和精神，而不是去仿效他的具體做法。