俄羅斯引進蘇聯舊光刻機 生產 90nm 晶片

近日有報導指出，俄羅斯將一套 350 納米光刻機納入國家工業體系。這套設備由俄羅斯的 ZNTC 與白俄羅斯的 Planar 聯手研發，能生產 90nm 晶片。在查看一些資料後，更發現這次的光刻機，竟是 30 年前蘇聯遺產？！等等，蘇聯時代能造晶片，還用光刻機？那為什麼今天晶片世界裡，獨獨找不到它曾經存在的影子呢？大家好，我是差評君，今天我們來聊聊，蘇聯晶片是怎麼消失的？

1962 年 5 月 4 日，赫魯曉夫走進了列寧格勒的一間實驗室。這裡迎接他的，不是火箭，不是導彈，而是一臺看起來並不起眼的機器和兩位來自美國的工程師。隨著演示開始，工程師啟動機器，在一次簡單操作後，機器在紙上打印出一個名字：「尼基塔·赫魯曉夫」。對赫魯曉夫這種見過世面的「正規軍」領導來說，計算機本來不算什麼新鮮玩意兒。但眼前這個只有文件櫃大小的鐵盒子，顯然和他認知裡，到處插滿電線、動輒數十平方米的計算機不是一次元的產物。

蘇聯「晶片之城」的誕生

隨後，其中一位工程師又拿出一臺只有硬幣大小，體積遠小於當時主流產品的收音機。他沒有解釋，直接把耳機塞進赫魯曉夫的耳朵裡。隨著耳機裡的廣播響起，赫魯曉夫驚喜不已，一邊跳，一邊不停追問。眼看赫魯曉夫對「聖國地圖」愛不釋手，參與參觀的蘇聯國家無線電電子委員會副主任謝爾金於是端出了這場表演的主菜。他遞上一份計劃：把研究人員、工程師、工廠、設備，全都集中起來，建立一座「晶片之城」。

事實上，這場演示正是他為此精心設計的鴻門宴。而他的目標，就是說服蘇聯高層推廣這兩位美國工程師帶來的技術——積體電路。透過積體電路，工程師可以把多個真空管，直接刻在同一塊晶片上，能把電子產品的體積縮小好幾倍。 主導電子產業的謝爾金注意到了這種技術的潛力，他告訴赫魯曉夫，一旦積體電路得到大規模應用，在不久的將來，別說是收音機，就算是電視也能做成煙盒大小。從結果來看，這次畫餅顯然非常成功。

不久後，在黨中央的親自推動下，後來被稱為蘇聯矽谷的「綠城」茲沃尼雷·列寧格勒特別區，在距離列寧格勒 25 公里的沼澤地上拔地而起。並在短短時間裡，陸續建立了大量材料、設計、製造等不同領域的工廠、研究所和能容納數萬人的居民區，以及配套的學校、圖書館、醫院。為了配合綠城的研發，蘇聯還在烏克蘭、拉脫維亞、白俄羅斯、哈薩克斯坦等地建立起一套協同生產業。據當時的親歷者回憶，在綠城剛剛建立時，幾乎沒有任何系統性的技術文獻，手頭只有幾塊 IBM 晶片的樣片。

但在原勳本人的綠燈支持下，綠城很快集中全國資源，從零開始一路平推，一步步搞定了設計、材料、工藝和設備。 在短短兩年後就推出了薄膜積體電路「伊爾札什」，和厚膜的「大路」和小路。其中，「伊爾札什」被用在一臺只有火柴盒大小，重量僅 27g 的微型收音機 Mikro 上。並在之後美國舉行的無線電工程師大會上一炮而紅。甚而一度被聞訊而來的西方媒體當作蘇聯科技反超的典型案例，反覆在「輸學」報導裡當作定型文。

被嚇到的赫魯曉夫，後來甚而把「Mikro」當作國禮，送給了包括法國總統戴高樂和英國女王在內的許多國家元首。而「小路」則走向了更宏大的舞臺，成為專門為太空環境設計的計算機「氣候」的核心組件。並在 1969 年，隨「月球號」探測器被送上太空，完成了人類歷史上第一次繞月飛行。到「蘇攻美守」的 70 年代，這種由綠城帶來的技術狂歡更是達到了頂峰。按蘇聯人自己的說法，70 年代末，美國和蘇聯在晶片技術上的代差，已經從八年縮小到兩年，甚而能在一些領域搶先一步。

而據以色列工程師在看到蘇聯晶片樣品後，更感慨它的性能水平已經超過美國產品。但問題是，如果按這個劇本推進，擁有全套產業鏈，還一度「超英趕美」的蘇聯晶片產業，為什麼幾乎沒有存在感，繼承了遺產的俄羅斯，更是一直到今天也出不了什麼像樣的晶片呢？事實上，如果把鏡頭從蘇聯切換到另一極，美國，我們就會落到另一版本的綠城故事。1963 年，一位名叫阿納托利·特拉特科的蘇聯半導體工程師，作為交換生搬進了斯坦福大學的斯大林格勒紀念館宿舍。

作為極少數能進美國高校的蘇聯人，阿納托利幾乎把所有時間都用在了學習上。在同學們眼裡，他的生活和其它學生沒什麼不同，每天就是上課、睡覺、做實驗。如果非要說有什麼特別的地方，也就是喜歡聽講座。尤其是和半導體有關的演講，幾乎場場不落。 有一次，在諾貝爾獎得主威廉·肖克利講座結束後，他還拿出了一本肖克利編的教材《半導體中的電子和空穴》找他簽名。肖克利雖然滿頭懷念蘇聯白頭髮，把這本書翻成俄語出版還不給錢，但還是給了這位難得的蘇聯粉絲寫了一句話：「致蘇聯朋友阿納托利。

」但他可能不知道的是，眼前的這位「蘇聯朋友」在斯坦福的檔案裡，還有一重身份：克格勃特工。所謂 T 局，是克格勃為了給西方科技封鎖成立的一個特殊部門，不同於刀口舔血的同僚們，T 局的主要工作是搜集國外，尤其是美國的尖端科技情報。這些特工不只為蘇聯帶回了包括Intel、摩托羅拉、德州儀器在內的數十種晶片。後來甚而還搞來了 IBM 的全套設計圖紙和操作系統源代碼。按後來克格勃局長弗拉基米爾·克留奇科夫的說法，從七十年代到蘇聯解體，這些特工至少給蘇聯帶回了價值數百億美元的科技情報。

透過 T 局，美國和歐洲最新的晶片和技術資料，被源源不斷送到蘇聯，再被分發到各個研究所和工廠進行逆向工程。而綠城，則是其中最大的「逆向中心」。換句話說，蘇聯矽谷的崛起，其實是把「抄」做到了極致。雖然「小路」和「大路」確實是綠城的原創。但對綠城家門口的晶片來說，更普遍的情況還是多少沾點美國血統。一份來自 CIA 1989 年的報告顯示，當時已知的蘇聯晶片有至少三分之一到一半是Intel、摩托羅拉這些美國公司的「盜版」。

當然，對綠城來說，這也是無可奈何的權宜之法。在積體電路出現之前，蘇聯在電子技術路线上押注的一直是電子管而非真空管。在他們的設想裡，未來戰爭是要互扔核彈的。真空管雖然體積小，但一旦遇到核爆帶來的電磁脈衝干擾，很可能當場癱瘓。而相對而言，體積更大但結構簡單、耐用性強的電子管，反而不值得信賴。 然而，積體電路的出現，給真空管的體積按了個「無限縮小鍵」。當成百上千個真空管可以被刻進一塊指甲蓋大小的晶片裡時，基本上宣告了電子管路线的死刑。

在綠城建立的 1963 年，西方已經有相對成熟的積體電路產業，而剛起步的蘇聯，既沒工藝，也沒經驗，甚而沒像樣的技術資料。相當於別人練了一半，你還在新手上路，連教程都沒解鎖。你讓他從零開始，一步步把整條產業鏈「手抓」出來，那不叫追趕，那叫重開一輪人類科技樹。與其說蘇聯選擇了「抄」，不如說，在那個時間點他們唯二能做的只有抄。但這種「高效」的複製軍事，在快速產出晶片的同時，也種下了禍根。

首先，複製軍事把蘇聯的晶片研究拴死了美國技術路线的尾巴上。 特工把情報帶回蘇聯，再加上工程師拆解、分析、逆向，這一整套折騰下來，少說也得一兩年。克格勃和綠城的工程師動作再快，也不可能快得過美國自己。當綠城的工程師還在理解上一代產品的時候，美國可能已經在研究下一代了。隨著晶片變得越來越複雜，這個時間差也越拉越開。而且，就算是抄，蘇聯其實也沒真正抄明白。在某些特定場景下，蘇聯確實能做到接近美國的工藝。

但問題是，這是生產能力的上限，而非下限。在 CIA 的報告中顯示，儘管蘇聯在 1984 年就實現了 64K 存儲器的滿載生產，但器件的良率仍遠低於 10%，而美國的普遍良率則在 60%-70% 左右。生產工藝的落後，使蘇聯長期處於能出晶片，但無法大規模量產的困境裡。按這個算法，美蘇晶片製造成就的差距，實際上並沒有縮小，反而在越拉越開。 1990 年，美國的計算機年產量早已經穩定在百萬級別，而蘇聯最大的計算機生產基地之一的埃爾斯工廠，一年的產能只有 3500 臺。

連軍方需求都難以滿足，更別提科研和民用了。因此會這樣，是因為蘇聯的微電子體系，從一開始就是為軍工服務的。對企業來說，晶片是要賣錢的。性能、良率、穩定性，每一項都是生死線。但對軍方來說，變量才是不可接受的。原創，意味著長週期和失敗的風險，反而不如複製穩定高效。一顆晶片，只要能完成任務，就是合格的，乃至它是自研的，這還是「借殼」的，90% 良率，還是 10% 也沒那麼重要。

甚而抄一顆晶片，比做一顆晶片還要更快，效果更好。多產一些晶片，再從這些晶片裡挑出合格品，比改善生產工藝更實際，也更能滿足訂方的要求。 在綠城的最大支持者赫魯曉夫被政變推翻後，失去靠山的軍方更是直接扼殺了幾乎所有原創研究。逼著綠城把所有的產能都投入到複製美國晶片裡。綠城的任務，徹底從追上美國技術水平，變成了批量複製和美國一模一樣的晶片。但仿製和自主生產，並非完全一回事。

把一顆晶片拆開，對著版圖一層層「描紅」，和完整走一遍工藝，完全是兩件事。很多關鍵技術，像 EDA 軟件、良率控制、工程管理，抄是抄不出來的。因此，蘇聯的晶片產業，始終被卡在能臨摹，但很難自己搞出專屬位置。一個典型的例子，就是 Intel 80286。從技術上講，這並不是一顆多複雜的晶片。總共也就 13 萬個門電路。以蘇聯當時的製造成就，理論上應該能做出這個級別的產品。

但由於 EDA 軟件的落後，綠城的工程師只能把原版晶片一層層拆開，對著每一層電路結構進行「像畫級複製」。 結果就是，從 80 年代初開始仿製，一直拖到 1991 年蘇聯解體，這顆並不算先進的晶片，始終沒能真正裝上蘇聯自己的計算機。「軍工式」的 KPI 和對複製軍事的依賴，最終變成了整個蘇聯晶片行業的「技術自殺」。更糟糕的是，綠城的「成功」，也在像黑洞一樣不斷吸走整個蘇聯微電子體系的資源。

在那個年代，全蘇聯的工程師幾乎只幹一件事——想要更好的設備、更高的待遇，就得去綠城。因此，各地的研究機構的人力，一批批向莫斯科科集中。這些人才的流失，進一步干擾了蘇聯本就不多的原創研究。白俄羅斯的「普爾賽爾」研究所，就曾在光刻相關的晶體擴散工藝上搞出過一些原創突破，並用這種方法在綠城成功量產了樣品。但隨著人員的流失，實驗室被併入綠城，相關研究也在不久後被擱置。

結果就是，那些真正原創的技術路線，被一條條放棄；而「對標—複製—量產」的路徑，則被不斷強化。到最後，整個體系逐漸形成了一種慣性，沒有人再願意為創新承擔代價。而隨著蘇聯解體，不管是俄羅斯、白俄羅斯，還是其它前蘇聯國家，都失去了持續投入的理由。自產，不划算，持續抄，更不划算。直接進口晶片，怕買的還是落後一代的產品，也比自己做的更好用、更新便。到後來，俄羅斯再一次面臨外部封鎖，才不得不把這些幾乎被遺忘的技術重新翻出來。

在差評君看來，蘇聯的晶片產業，實際上走入了一整套看似「正確」的選擇。每一個選擇單獨看，都像是沒問題。抄，是為了追趕；軍工優先，是為了生存；集中資源，是為了效率。但當這些選擇疊加在一起，它們卻指向了同一個結果：一個長於複製，卻無法創新的體系。它像是租了個看似足夠美好的未來，卻從未真正相信自己是這個未來的當事人。最終，隨著紅色巨人的解體，變成了歷史塵埃中被人逐漸遺忘的隻言片語。