美國(guó)的幾家芯片巨頭在中國(guó)市場(chǎng)無(wú)一例外賺得盆滿缽滿，但多年來(lái)還多次以國(guó)家安全為由，揮起知識(shí)產(chǎn)權(quán)大棒，一會(huì)要禁售這家，一會(huì)要制裁那家，目的就是扼殺我國(guó)的芯片產(chǎn)業(yè)，而將核心技術(shù)永遠(yuǎn)掌握在他們手中。此次“芯片事件”，固然是壞事，但處理得當(dāng)也很有可能成為我國(guó)高端芯片發(fā)展的再一次黃金機(jī)遇。

現(xiàn)代先進(jìn)武器裝備為何越來(lái)越依賴高端芯片

什么是高端芯片？這在國(guó)際上并無(wú)嚴(yán)格定義和統(tǒng)一說(shuō)法。現(xiàn)在人們一般所說(shuō)芯片是指在硅塊上集成的電路。那么高端芯片就是泛指在普通芯片基礎(chǔ)上又有質(zhì)的飛躍，就是集成度更高，速度更快，功能更強(qiáng)，甚至可以現(xiàn)場(chǎng)編程的數(shù)字邏輯電路或?qū)Ｓ秒娐贰，F(xiàn)代武器裝備早在上世紀(jì)90年代就廣泛采用各種芯片。但新世紀(jì)以來(lái)進(jìn)入信息化戰(zhàn)爭(zhēng)和網(wǎng)絡(luò)化戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)代，武器系統(tǒng)中電子設(shè)備的比重迅速增加，對(duì)高端芯片的需求也迅速增加。以美國(guó)第五代戰(zhàn)機(jī)F-35為例，它被稱(chēng)為世界上第一款完全按照信息化作戰(zhàn)的要求設(shè)計(jì)的戰(zhàn)斗機(jī)，因?yàn)樗梢耘c目前美軍的作戰(zhàn)體系實(shí)現(xiàn)“無(wú)縫兼容”。作戰(zhàn)時(shí)F-35是作為一個(gè)信息作戰(zhàn)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)而存在。機(jī)上裝備的綜合電子戰(zhàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)目的就是最大限度地增強(qiáng)飛行員對(duì)整個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)的感知能力；其單機(jī)的電子戰(zhàn)能力甚至能達(dá)到專(zhuān)業(yè)電子戰(zhàn)機(jī)的性能。一旦發(fā)生戰(zhàn)爭(zhēng)，F(xiàn)-35在美軍的作戰(zhàn)體系中，能夠與空中、海上所有美國(guó)武器裝備共享信息。它如何做到這些呢？國(guó)外權(quán)威的《簡(jiǎn)氏防務(wù)年鑒》上說(shuō)它“渾身上下都裝了芯片”！

在導(dǎo)彈、雷達(dá)和空天防御武器領(lǐng)域，用得最多的高端芯片，除了常用的高速高精度ADC/DAC芯片外，大致還有三方面，一是武器計(jì)算機(jī)本身芯片。尤其是彈上、機(jī)上計(jì)算機(jī)，對(duì)芯片的要求極其嚴(yán)苛。二是通訊芯片；是很多武器通信控制中心的支柱。如美國(guó)薩德中的C2BMC，靠它實(shí)現(xiàn)全球聯(lián)網(wǎng)。第三要算美國(guó)雷達(dá)中大量采用的，美商務(wù)部屢屢點(diǎn)名的DSP（數(shù)字信號(hào)處理）和FPGA（現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列）芯片了。

現(xiàn)代武器系統(tǒng)中的電子設(shè)備，其主要任務(wù)簡(jiǎn)言之就是接受信息，經(jīng)處理和快速運(yùn)算后輸出指令，去控制執(zhí)行部件。以現(xiàn)代雷達(dá)為例，其數(shù)據(jù)率高達(dá)每秒數(shù)十次，也就是零點(diǎn)幾秒就要運(yùn)算完一次。因此要求信息處理芯片具有實(shí)時(shí)，快速，大容量計(jì)算功能。目前最常用的算法是卷積運(yùn)算和傅立葉變換。這二種運(yùn)算都是大量的相乘和累加的迭代過(guò)程，用現(xiàn)代信號(hào)處理芯片最簡(jiǎn)便。現(xiàn)代信號(hào)處理芯片自1982年推出至今，已經(jīng)歷五代產(chǎn)品，它與過(guò)去高速微處理器有很大的不同：一是它能在一個(gè)指令周期內(nèi)完成32位乘法和累加運(yùn)算，時(shí)間只需1-2納秒；二是多功能；且可并行處理；三是采用所謂“哈佛結(jié)構(gòu)”。它是一種將程序指令存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)分開(kāi)的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)。具有一條獨(dú)立的地址總線和一條獨(dú)立的數(shù)據(jù)總線， 兩條總線由程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器分時(shí)共用。這樣也就克服了數(shù)據(jù)流傳輸?shù)钠款i，極大地提高了運(yùn)算速度。

至于FPGA，它包含大量門(mén)電路，使芯片更集成化，速度更快，可靠性更高。尤其是具有系統(tǒng)內(nèi)可再編程（可再配置）的能力，包括可編程邏輯塊，可編程I/O和可編程內(nèi)部連線。作為信息處理，F(xiàn)PGA大有取代DSP的趨勢(shì)。

廣大的設(shè)計(jì)人員是芯片的用戶，當(dāng)然是“拿來(lái)主義”。譬如FPGA或DSP，美國(guó)著名的FPGA廠商，如Xilinx（中文名賽靈思公司）、Altera公司等都在中國(guó)設(shè)立銷(xiāo)售機(jī)構(gòu)，供貨充足，服務(wù)周全，連開(kāi)發(fā)工具都已為你準(zhǔn)備好。每推出一個(gè)新型號(hào)就免費(fèi)為你培訓(xùn)，大 大方便你的設(shè)計(jì)工作，甚至可以做出很多“創(chuàng)新”。當(dāng)然這些公司賺得盆滿缽滿，這大約就是一些人所說(shuō)的“雙贏”。一位資深院士說(shuō)得好：現(xiàn)在不少成果都是建立在使用國(guó)外芯片基礎(chǔ)上得到的；而且動(dòng)輒宣稱(chēng)世界第一，這不就是“拿別人昨天的東西來(lái)打扮自已的明天”！

我們從S-300已公開(kāi)的資料圖片中看到（如俄羅斯售給希臘的S-300-2系統(tǒng)），它的火控雷達(dá)信號(hào)處理也采用FFT技術(shù)。雷達(dá)每一距離通道也是通過(guò)FFT運(yùn)算實(shí)現(xiàn)多普勒速度支路。但俄是用小規(guī)模集成電路（IC）來(lái)組成。一個(gè)距離通道就得做成一個(gè)機(jī)柜，而美國(guó)只需用一片F(xiàn)PGA或DSP芯片（以及高速高精度ADC/DAC芯片）和一塊印制電路板。所以俄羅斯的電子設(shè)備常給人以傻、大、粗的感覺(jué)，常被國(guó)內(nèi)一些學(xué)者瞧不起。但俄有他的辦法，并不妨礙他的S-300和S-400成為世界一流的防空導(dǎo)彈系統(tǒng)。

為什么我們?cè)觳怀雒绹?guó)人那樣的芯片？

我從沒(méi)有從事過(guò)半導(dǎo)體和芯片的專(zhuān)業(yè)。沒(méi)有資格對(duì)當(dāng)前芯片問(wèn)題說(shuō)三道四。但能從用戶角度反映一些使用情況和意見(jiàn)。2018年4月18日，即美國(guó)宣布“禁售”令的第二天，中科院計(jì)算所召開(kāi)一場(chǎng)在京專(zhuān)家圓桌會(huì)議，會(huì)議的名稱(chēng)就是“為什么我們?cè)觳怀雒绹?guó)人那樣的芯片？”。但據(jù)到會(huì)《經(jīng)濟(jì)觀察報(bào)》記者的報(bào)道，會(huì)上專(zhuān)家們討論了一整天，眾說(shuō)紛紜，還是沒(méi)能得出一個(gè)正面回答。不過(guò)會(huì)議還是反映了一些重要信息。例如有專(zhuān)家舉中國(guó)的超級(jí)計(jì)算機(jī)為例，它以運(yùn)算速度最快在國(guó)際比賽中多次拿到第一。但據(jù)該專(zhuān)家透露，前面六次用的都是美國(guó)的芯片（作者注：應(yīng)指“天河二號(hào)”超級(jí)計(jì)算機(jī)的六連冠，使用了80000塊英特爾公司的Xeon）。2015年4月美國(guó)商務(wù)部決定向中國(guó)有關(guān)四個(gè)單位禁售有關(guān)芯片后，2016年研發(fā)的“神威·太湖之光”超級(jí)計(jì)算機(jī)才 “搭載了全國(guó)產(chǎn)的芯片”（作者注：應(yīng)為國(guó)產(chǎn)CPU“申威26010”。所謂“搭載”是否指用了一部分？）。最后在國(guó)際比賽中以每秒9.3億億次的浮點(diǎn)運(yùn)算速度再次奪冠。因此該專(zhuān)家說(shuō)“禁售”也是一劑催化劑，使科研人員有了危機(jī)感，在某種程度上就加速了中國(guó)自主芯片的發(fā)展。

大家知道，芯片產(chǎn)業(yè)是個(gè)需要前期大量資金和人才投入的行業(yè)，是個(gè)投資回報(bào)周期比較長(zhǎng)的行業(yè)；更是需要薪火相傳，幾代人堅(jiān)持不懈，辛勤勞動(dòng)，迭代創(chuàng)新的積累，才能發(fā)展到今天的巔峰。會(huì)上就有專(zhuān)家指出，目前國(guó)際上的半導(dǎo)體行業(yè)巨頭幾乎都在上個(gè)世紀(jì)七八十年代起步，用漫長(zhǎng)的時(shí)間和巨量的人才投入，換來(lái)了今天的技術(shù)積累。中國(guó)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)遺憾地錯(cuò)過(guò)了一個(gè)黃金的年代，改革開(kāi)放后，雖然我們也沒(méi)少花力氣，并且在中低檔芯片領(lǐng)域也取得令世人矚目的成就。但對(duì)高端芯片的開(kāi)發(fā)，要靠市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，就很難趕上美國(guó)的水平了。

到了上世紀(jì)90年代，也曾有一些有遠(yuǎn)見(jiàn)的科學(xué)家如倪光南等人主張自主核心技術(shù)，提出要瞄準(zhǔn)美國(guó)的主要核心芯片（如英特爾的Xeon），攻克高端芯片技術(shù)難關(guān)；并提出不怕多次失敗，最終定能取勝。但也有一些專(zhuān)家和經(jīng)濟(jì)學(xué)家認(rèn)為做芯片不如買(mǎi)芯片，也就是所謂“用市場(chǎng)換技術(shù)”論；并說(shuō)不用擔(dān)心美國(guó)會(huì)輕易放棄中國(guó)這樣巨大市場(chǎng)和巨額利潤(rùn)。一些主張市場(chǎng)導(dǎo)向的領(lǐng)導(dǎo)也顧忌投入大，風(fēng)險(xiǎn)大。這就使中國(guó)的芯片產(chǎn)業(yè)再次遺憾地錯(cuò)過(guò)了一個(gè)機(jī)遇。

最近***一家媒體（中時(shí)電子報(bào)）發(fā)表了題為“兩岸半導(dǎo)體啟示錄”一文，對(duì)這個(gè)問(wèn)題發(fā)表直截了當(dāng)?shù)目捶āＮ恼麓笠馐牵簝砂抖己苤匾暟雽?dǎo)體產(chǎn)業(yè)，起步也差不多（同時(shí)分別從日本的NEC和美國(guó)RCA引進(jìn)生產(chǎn)線）。大陸政府對(duì)半導(dǎo)體的支持還遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)***。半導(dǎo)體技術(shù)是門(mén)需要刻苦和長(zhǎng)期聚焦鉆研的學(xué)問(wèn)。尖端技術(shù)攻關(guān)需要科技人員有高度敬業(yè)精神。但現(xiàn)在，在制程和高檔集成電路方面，大陸的確還比不上***（？）。原因之一是大陸年輕科技人員都在國(guó)有企業(yè)，沒(méi)有危機(jī)感。自然也沒(méi)有緊迫感，又怕艱苦，不去也不需要去深入鉆研其中的深?yuàn)W原理和關(guān)鍵技術(shù)。一部分年輕人敬業(yè)精神太差，熱衷于盡快發(fā)財(cái)。一些媒體有自吹自擂的習(xí)慣，自認(rèn)為早已是世界第一。文章最后提出“謙虛地學(xué)與問(wèn)并長(zhǎng)期聚焦專(zhuān)注，是成功的不二法門(mén)”。這篇文章提出的論點(diǎn)還是客觀的，值得我們思考。

從武器裝備角度來(lái)看當(dāng)前芯片問(wèn)題，我總覺(jué)得有些專(zhuān)家學(xué)者的考慮缺乏一個(gè)重要因素，就是“戰(zhàn)備”。美國(guó)人就把芯片看作一種戰(zhàn)備物資。每次對(duì)我們制裁、禁售都借口“出于國(guó)家安全”。當(dāng)今美國(guó)的大戰(zhàn)略是遏制中國(guó)，他能允許中美雙贏的局面長(zhǎng)期下去嗎？這就使我們想起上世紀(jì)80年代，國(guó)內(nèi)曾就我國(guó)要不要搞自己的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)展開(kāi)辯論。有些學(xué)者表示反對(duì)，理由是全世界都在利用美國(guó)的GPS，搞北斗耗資大，即使建成將來(lái)市場(chǎng)也競(jìng)爭(zhēng)不過(guò)美國(guó)。再則GPS不可能關(guān)閉或加密，這樣美國(guó)自己也沒(méi)法使用了。但90年代后的一些局部戰(zhàn)爭(zhēng)，以及一些國(guó)家的軍事演習(xí)，美國(guó)都有針對(duì)性地關(guān)閉GPS有關(guān)功能，并施放加密干擾，證明主張北斗上馬的同志的意見(jiàn)是正確的。

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(chēng)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(zhuān)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。

我國(guó)微波電子管等核心器件走的彎路 也說(shuō)明 “用市場(chǎng)換技術(shù)”之路走不通

其實(shí)類(lèi)似此次中興事件的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)并不是第一次。上世紀(jì)80-90年代，當(dāng)美蘇等國(guó)正在化大力氣研發(fā)新一代微波大功率電子管，以裝備新一代大功率雷達(dá)時(shí)，我們卻強(qiáng)調(diào)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)，敲鑼打鼓地去關(guān)閉掉不賺錢(qián)的電子管廠，大學(xué)里關(guān)閉不受學(xué)生歡迎的電真空專(zhuān)業(yè)（據(jù)說(shuō)是微波有害，電真空材料有害）。一些專(zhuān)家則發(fā)愁后繼無(wú)人。在有些人腦中形成一個(gè)似是而非的概念：電子管要比晶體管落后，晶體管要比集成電路落后，集成電路又比芯片落后。需要的話可以花錢(qián)去國(guó)外市場(chǎng)買(mǎi)。直到后來(lái)西方嚴(yán)禁向我國(guó)出售大功率微波電子管時(shí)，才明白過(guò)來(lái)。俄科技人員在這方面比我們聰明，他們的微波電真空技術(shù)水平很高，獨(dú)樹(shù)一幟，在促進(jìn)俄先進(jìn)武器的發(fā)展上起了重大作用。

“愛(ài)國(guó)科學(xué)家齊發(fā)力 中國(guó)芯很快將崛起”

我國(guó)每年都由工信部舉辦“中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)促進(jìn)大會(huì)”，2016和2017年二屆我的一位學(xué)生都參加了。他回來(lái)后向我們轉(zhuǎn)達(dá)大會(huì)情況和我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)的尷尬處境。2017年我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值達(dá)5000億人民幣，約占全球份額的11%，而我國(guó)的***卻占到16%。按營(yíng)業(yè)收入排隊(duì)，全球前20名大半導(dǎo)體企業(yè)，大陸一家沒(méi)有，而***有臺(tái)積電等三家入圍。我國(guó)每年進(jìn)口的美國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)品，主要是高端芯片，達(dá)2300億美元，堪比我軍一年的經(jīng)費(fèi)。美國(guó)的幾家芯片巨頭在中國(guó)市場(chǎng)無(wú)一例外賺得盆滿缽滿，但多年來(lái)還多次以國(guó)家安全為由，揮起知識(shí)產(chǎn)權(quán)大棒，一會(huì)要禁售這家，一會(huì)要制裁那家，目的就是扼殺我國(guó)的芯片產(chǎn)業(yè)，而將核心技術(shù)永遠(yuǎn)掌握在他們手中。

此次“芯片事件”，固然是壞事，但處理得當(dāng)也很有可能成為我國(guó)高端芯片發(fā)展的再一次黃金機(jī)遇。據(jù)我學(xué)生所說(shuō)，二次會(huì)上很多科技人員表示要摩拳擦掌，大干一番。會(huì)上更有一批海歸人員，他們中有些在國(guó)外從事芯片技術(shù)多年，回國(guó)想用自己專(zhuān)長(zhǎng)報(bào)效祖國(guó)。而且還號(hào)召仍在國(guó)外的同事不要錯(cuò)過(guò)機(jī)遇。他們?cè)跁?huì)上還提出“愛(ài)國(guó)科學(xué)家齊發(fā)力 中國(guó)芯很快將崛起”的口號(hào)。科技之爭(zhēng)歸根結(jié)底就是人才之爭(zhēng)，只要政策對(duì)頭，重視人才，團(tuán)結(jié)一切可以團(tuán)結(jié)的力量，相信中國(guó)高端芯片很快將崛起。

俄尖端武器緣何沒(méi)有“芯片危機(jī)”

現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)被稱(chēng)為信息化戰(zhàn)爭(zhēng)，所支撐的卻是尺寸和重量都很小的芯片，沒(méi)有它，就談不上指揮自動(dòng)化，現(xiàn)代武器就會(huì)失靈。當(dāng)前，美國(guó)頻頻以“國(guó)家安全”為由，對(duì)特定國(guó)家斷供高端芯片，意在遏制對(duì)方信息事業(yè)和國(guó)防科研發(fā)展。令人驚奇的是，軍事強(qiáng)國(guó)俄羅斯恰恰在芯片一類(lèi)微電子技術(shù)（包括微波微電子技術(shù)）上被美國(guó)拉開(kāi)差距，美國(guó)趁機(jī)實(shí)施嚴(yán)厲的“芯片制裁”，但俄制尖端武器卻未因此停擺，個(gè)中道理，頗值得探討。

看似倒退 實(shí)則進(jìn)步

從蘇聯(lián)時(shí)代至今，俄武器研發(fā)遵守一條戒律，就是不用外國(guó)關(guān)鍵元器件，連涉軍部門(mén)（如軍事計(jì)量）也不用外國(guó)儀器設(shè)備。面對(duì)美國(guó)禁運(yùn)制裁，俄軍工綜合體深知，自身微電子技術(shù)一時(shí)上不去，但在飛行力學(xué)、微波電真空器件及模擬電路技術(shù)等方面有優(yōu)勢(shì)，完全能“出奇制勝”。

因?yàn)槿狈?yōu)良芯片，俄制武器的電子設(shè)備不得不沿用傳統(tǒng)模擬電路，甚至選用分立元件，塞滿整整一個(gè)機(jī)柜，而美制武器廣泛用fft（富利哀變換）技術(shù)，一個(gè)信號(hào)處理通道，只需一片fpga或dsp芯片和一塊印制電路板結(jié)合就夠了，形成極大反差。但俄羅斯基礎(chǔ)科研實(shí)力雄厚，其設(shè)計(jì)的模擬電路有很多巧思，而且在許多場(chǎng)合，數(shù)字電路性能還不及模擬電路，例如雷達(dá)的大動(dòng)態(tài)接收機(jī)（如100db或更高），數(shù)字式接收機(jī)就很難做到，而模擬式就很容易。更何況，目前很多電子設(shè)備還大量采用模擬電路，如雷達(dá)系統(tǒng)用于頻率、相位、噪聲等參數(shù)精密測(cè)量的精密儀器，其核心多為精密模擬電路。

更有意思的是，俄制92n6e火控雷達(dá)能幫助著名的s-400地空導(dǎo)彈系統(tǒng)準(zhǔn)確擊中目標(biāo)，但它卻采用被美軍視為“禁區(qū)”的高脈沖重復(fù)頻率體制，因?yàn)檫@意味著雷達(dá)必須配備高速微波開(kāi)關(guān)，確保雷達(dá)發(fā)射機(jī)和接收機(jī)快速輪流工作，又使泄露的發(fā)射功率不致燒毀接收機(jī)的高頻放大器，它主要用低噪聲晶體管制造。這種開(kāi)關(guān)連美國(guó)工廠都難生產(chǎn)，可俄羅斯同行另辟蹊徑，用被美國(guó)淘汰的電子管技術(shù)弄出了能耐高微波功率的電子管高放（靜電管），微波性能（噪聲水平）完全達(dá)到晶體管水平，又不怕泄露的發(fā)射功率把它燒毀。從軍事角度看，這種用電子管替代晶體管的方式，看似倒退，實(shí)則進(jìn)步。

要強(qiáng)調(diào)的是，俄羅斯用模擬電路彌補(bǔ)其在微電子技術(shù)（芯片技術(shù)）的不足，并不意味“重模擬，輕數(shù)字”，放棄芯片而倒退回老器件，老技術(shù)。無(wú)疑，數(shù)字技術(shù)和微電子技術(shù)是電子技術(shù)發(fā)展方向，但作為基礎(chǔ)技術(shù)，模擬電路相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)不會(huì)徹底沒(méi)落，它在不少領(lǐng)域都有其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，根據(jù)本國(guó)國(guó)情展開(kāi)創(chuàng)新，才能有廣闊的空間。

追求系統(tǒng)水平一流

這些年，俄微電子技術(shù)提高很快，不少武器完全可換上數(shù)字電路和集成芯片，但俄軍卻沒(méi)這樣做。俄媒指出，武器主要追求穩(wěn)定可靠，不刻意追求采用先進(jìn)元器件和先進(jìn)技術(shù)。只要穩(wěn)定可靠，對(duì)非關(guān)鍵部件，就不輕易更換。當(dāng)然，涉及關(guān)鍵技術(shù)部分時(shí)，俄軍工綜合體會(huì)不惜代價(jià)進(jìn)行創(chuàng)新。

以廣受好評(píng)的俄制空天防御武器為例，王牌s-400防空系統(tǒng)的總設(shè)計(jì)師涅曼斯基在項(xiàng)目之初就確立一條準(zhǔn)則——不追求武器系統(tǒng)指標(biāo)全面超過(guò)美國(guó)產(chǎn)品，或追求項(xiàng)項(xiàng)指標(biāo)世界第一。他強(qiáng)調(diào)，開(kāi)發(fā)s-400，重點(diǎn)抓住主要指標(biāo)世界第一或領(lǐng)先，解決主要矛盾，不要求系統(tǒng)所有設(shè)備部件都是一流，但要求各個(gè)設(shè)備自主創(chuàng)新。

美國(guó)愛(ài)國(guó)者防空系統(tǒng)用一部相控陣?yán)走_(dá)完成搜索、制導(dǎo)、照射、識(shí)別等多功能，用一枚導(dǎo)彈完成近距、中距和遠(yuǎn)距的攔截，反觀俄羅斯s-400，卻用多部雷達(dá)和多種攔截彈執(zhí)行不同任務(wù)，每一種都能調(diào)整到最佳狀態(tài)，總成本卻低于愛(ài)國(guó)者。愛(ài)國(guó)者所用攔截彈采用直接碰撞殺傷方式，即用高速撞毀來(lái)襲導(dǎo)彈，而s-400所用攔截彈是用定向破片去殺傷目標(biāo)，效果不如直接碰撞方式。但俄方認(rèn)為，直接碰撞殺傷不僅技術(shù)難度大，成本高，而定向破片殺傷效果已與直接碰撞很接近，且成本低一個(gè)數(shù)量級(jí)。

俄制導(dǎo)彈的優(yōu)點(diǎn)是發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)先，彈體氣動(dòng)布局優(yōu)異。s-400有三種攔截彈，可視敵情發(fā)射；第一種是遠(yuǎn)程攔截用的40n6彈，打擊距離400公里以上，是世界射程最遠(yuǎn)的對(duì)空導(dǎo)彈；第二種是射程150-250公里的48n6e3導(dǎo)彈，用于中遠(yuǎn)程攔截；第三種是40-120公里的9m96e/e2導(dǎo)彈，用于近程攔截，非常接近直接碰撞的效果，最小攔截高度達(dá)5米。

美軍工專(zhuān)家甘斯勒教授在《21世紀(jì)國(guó)防工業(yè)軍備競(jìng)技場(chǎng)》中說(shuō)：“俄羅斯先進(jìn)武器具有低成本，高效能的突出優(yōu)點(diǎn)。它在使用中特別易于維護(hù)和維修，可靠性高。具有杰出的標(biāo)準(zhǔn)化水平，這已根深蒂固植根于俄羅斯文化中，并延續(xù)到21世紀(jì)的武器發(fā)展中。”

讓人印象深刻的是，上世紀(jì)八九十年代，當(dāng)美蘇大力研發(fā)新一代微波大功率電子管，以裝備新一代大功率雷達(dá)時(shí)，有些國(guó)家嫌棄電子管產(chǎn)業(yè)不賺錢(qián)，遂安排相關(guān)廠家轉(zhuǎn)產(chǎn)，院校也不再設(shè)電真空專(zhuān)業(yè)，不少人腦海里還形成似是而非的概念：電子管要比晶體管落后，晶體管要比集成電路落后，集成電路又比芯片落后。到后來(lái)，當(dāng)一些大國(guó)嚴(yán)控大功率微波電子管出口和技術(shù)輸出，人們才明白其中的門(mén)道。從這意義上看，不能僅憑概念來(lái)規(guī)劃和領(lǐng)導(dǎo)科技事業(yè)。只有重視基礎(chǔ)研究，重視自主創(chuàng)新，才能把核心技術(shù)牢牢掌握在自己手中。