SML為啥不研發X射線光刻機?俄羅斯要在光刻機領域要跑到前面

原因很简单,制造军用芯片的关键就不在于光刻机,俄罗斯的担心又从何来?当然,说一点也不担心就有些说大话了,下面听我细细讲来。

 

 

ASML公司与光刻机。

 

 

说起光刻机,就不得不提荷兰的ASML公司,据最新的数据显示,ASML公司最新生产的光刻机一台报价3.4亿美元,要知道,美国第五代战机F-35的造价也不过1.5-2.5亿美元/架,由此可见制造光刻机所花的成本以及所需要的各种技术丝毫不亚于战斗机。

 

 

那么,ASML公司一年能生产多少台尖端光刻机出来呢?很抱歉,一年最多能产20台,这已经是极限产能,所以很多国家都想买到ASML公司生产的尖端光刻机,但有钱不一定能买到。在光刻机领域,ASML公司有绝对的技术优势和话语权,其毛利能达到惊人的45%左右,对于制造业而言,毛利超过10%已实属不易,在一定程度上,ASML公司可以随意定价,甚至说不论开多高的价格都有客户抢着购买。

 

 

我们经常说,我国的光刻机“受制于人”,指的就是这种尖端光刻机。

 

 

照这么说,ASML公司在光刻机领域就独步天下了吗?其实并不是,其制造的光刻机也不能做到100%自主知识产权,一台光刻机由超过10个零件组成,这其中还包括各种先进工艺以及机加工技术,涉及到的专利更是多达53万个,而实力雄厚的ASML公司手握2万多个专利,也就是说所需要的其他部件还是得从其他公司购买,例如需要蔡司公司制造的反光镜、ABB公司的机械手、Cymer公司的激光光源等。

 

 

芯片到底是什么。

 

 

先说答案,芯片的本质即半导体+集成电路。

 

 

在很多人的印象中,只有电脑中的CPU才属于芯片,其实不然,CPU属于逻辑芯片,因为涉及到逻辑控制以及复杂的运算功能。除此,还有通信芯片,如5G、Wi-Fi,又如U盘中的存储芯片等。

 

 

回到芯片的本质,先从半导体说起。为什么非得是半导体,很简单,只有半导体才能“用电控制电”,在半导体出现之前,人们只能用机械控制电,比如各类机械开关的使用,说白了就是控制电流的导通和断开。这种方式处理效率低下,无法在芯片中使用。随着量子力学的发展,出现了半导体这种材料,“用电控制电”的这种方式使得处理信息的能力大大提高。

 

 

当然,光有半导体还不够,假设要实现一个功能,一个晶体管肯定是无法完成的,需要将很多晶体管连接成电路,拿简单电路来说,可以将一个个元器件焊在一起,但如今芯片中需要的往往都是成百上亿、甚至几十亿个期间,简单通过焊的方式根本不可能完成,于是出现了集成电路,这种技术可以在1平方厘米的面积上集成100多亿晶体管。

 

 

在这个过程当中,要把几十、几百亿晶体管集成到芯片当中,这种情况下普通工艺小刀肯定无法完成雕刻,所以需要“光刀”来完成,也就是光刻机,可见光刻机对于芯片生产的重要性。

 

 

俄罗斯有没有能力生产芯片,为什么不担心芯片问题。

 

 

俄罗斯不光有芯片生产能力,而且其生产的芯片不光自己用,还出口其他国家。在2017年的时候,俄罗斯“贝加尔电子”在台积电的帮助下,就完成了28纳米CPU集成芯片的封装,而且可接受其他国家预定,所以从这件事情可以看出,俄罗斯肯定有生产芯片的能力,这是毋庸置疑的。但不得不说的是,俄罗斯自己生产的芯片距离世界一流水平还差的比较多。

 

 

对于芯片而言,无非就是民用和军用两个方面。

 

 

先来看民用芯片,民用芯片很好解决,只要价格出的够高,不论多么尖端的芯片都能买的到,更何况俄罗斯自己还能生产。话又说回来,俄罗斯民用芯片的需求量本来就很小,根据一组数据显示,俄罗斯真正消费掉的芯片,一年也就在5亿美元左右,只占全球芯片的0.1%。所以不论怎么制裁,在民用芯片领域,俄罗斯几乎不受影响。

 

 

再来看重头戏军用芯片,都说俄罗斯没有尖端芯片生产能力,俄罗斯的武器装备不照样很先进吗?别的不说,就拿俄罗斯萨尔马特洲际导弹来说,其射程达到了1.8万公里,可以说是真正意义上的覆盖全球,同时可携带16枚核弹头,如此先进的武器俄罗斯不照样生产出来了吗?

 

 

这就不得不提俄罗斯在解决军用芯片领域的一条独特路子,既然没有尖端芯片,索性用模拟电路技术来替代。

 

 

和民用芯片不同的一点在于,军用芯片不太需要考虑体积以及大小,而俄罗斯在模拟电路领域有着极其成熟的技术,这点在前苏联时期就已经有很明显的体现,当时美苏争霸军备竞赛时期,以美国为代表的国家把重心放在尖端芯片,而苏联则把重心放在模拟电路上,这也导致俄罗斯延续了苏联时期的路子,继续使用模拟电路技术来替代军用芯片。

 

 

在军用领域,模拟电路技术反而比尖端芯片更加好,其一成本低,其二完全不用进口依赖其他国家,其三模拟电路更加稳定,更加能适应极端环境。

 

 

所以,这是俄罗斯不太担心芯片的原因,因为军用领域完全可以实现自给自足。

 

 

对于俄罗斯而言,目前大力发展尖端芯片并不是明智之举。

 

 

自从苏联解体以后,俄罗斯经济一直不景气,以2021年的数据为例,美国GDP总额为23万亿,而俄罗斯GDP仅有1.77万亿,甚至还不如我们的广东省,所以在这个大背景之下,投入太多资金研发尖端光刻机以及芯片没有太大的必要。

 

 

但不得不面临的一个问题是,尖端芯片生产技术依旧很重要,所以我国一直在不遗余力的研发生产,或许尖端芯片对于目前的俄罗斯没有太大影响,但以后谁也说不准,所以在芯片领域,俄罗斯还有很长的路需要走,又或者说,俄罗斯未来的芯片之路如何破局,依旧是一个头疼的问题。

 

 

总的来说一句话:民用芯片问题不大,军用芯片不依赖于光刻机,所以俄罗斯不担心光刻机和芯片的问题。