forcode:读到一篇1976年美国智库对苏联半导体能力的评估,半导体产业源自美国,苏联没能搞出第三次科技革命,只能不断通过非正规渠道获取美国发明设计的各种半导体设备、仪器、材料,才能维持一个明显落后于美国的半导体生产能力,凑合满足军工需求,最后的结果我们都知道了,美国将半导体技术产业化,引发了个人电脑、互联网等一系列的技术创新浪潮,极大地提高了人类的生产力水平,苏联被远远地甩在后面,越追越远……
由此可见,科技脱钩情况下的长期冷战,最终比拼的还是各自内部的原创能力。
美国能够在冷战中获胜,一个重要的因素就是它的军民融合发展模式:通过资本市场来扶持一些私营公司,将军费和国家资金支持下获得的技术创新转化为民用产品,通过民用产品巨大的销量来培育产业链、通过规模效应来拉低单位固定成本,这又反过来极大地降低了军事开支;而且整个国家还能从国防技术的产业化中赚全世界的钱,个人电脑和互联网作为一种通用技术,渗透改造各行各业,极大地提升了效率、降低成本,彻底改变了人类的生产生活方式,控制产业链各个关键环节的美国公司可以获取丰厚利润,为美国贡献税收、利润和就业机会,这样的军备竞赛就是可持续的。
而苏联,缺乏一个有效运作的多层次资本市场和市场经济优胜劣汰机制,除了武器出口,很难从庞大的军费开支、国防投入中获得持续的巨额回报,投入越多、亏损越多,这必定是难以为继的……
所以,军民融合战略、多种所有制的优势互补、多层次资本市场、加大教育科技投入、吸引全球精英人才,对于我国打赢中美新冷战至关重要……
//标题:苏联寻求利用被禁运的西方机械建立先进的半导体工业
1976年1月
结论:
1、苏联正致力于利用禁运来建立大型现代半导体工业!军事装备。莫斯科希望利用新采购的设备来加速开发更先进的军用电子系统,其中更高的可靠性、更轻的重量、更小的体积和更低的功率要求至关重要。此类系统可用于战略导弹、空间通信和侦察系统、反潜战探测系统和加密设备。
2、半导体是固态电子器件,其中最先进的称为集成电路。这些对于改进先进武器系统和复杂的工业流程至关重要。目前苏联的产量不到美国水平的2%,甚至落后于最先进的水平。大多数苏联军用电子系统仍然基于过时的晶体管或电子管技术,现代第三代数据处理计算机的输出严重落后于计划目标。
3、自1973年以来,莫斯科已购买了价值约4000万美元的用于半导体制造的机器和设备,其中大部分是最先进的莫斯科订购的设备几乎涵盖了集成的现代工艺的全部范围半导体行业。已经交付的设备使莫斯科有能力生产(至少是小规模的)比苏联目前生产的更复杂的电路。
4、尽管大部分订购的设备可能已经交付,但俄罗斯出口管制当局已被告知苏联的收购等待某些对集成电路制造中的自动化处理和控制系统的运行至关重要的项目。
5、苏联尚未获得有效利用购买设备的制造技术。为了获得这样的技术,苏联正在寻找西欧合作伙伴,建立一家半导体研究、开发和生产合资企业。合作伙伴将聘请美国专家来培训西欧人,而西欧人又会培训苏联工程师和管理人员。如果苏联按计划获得所有已订购的设备以及全面的制造技术和培训,它每年可能能够生产数亿个多样化的集成电路。
6多年来,苏联已经购买或试图购买被禁运的半导体生产机械。1然而,在1973年之前,此类购买是零碎且数量很少的。一些尝试在合法渠道之外购买完整的集成电路(IC)生产线或IC工厂,但我们认为它们并不成功。一般来说,苏联人没有获得甚至没有寻求相关的“专有技术”——有效使用西方制造的设备所需的特殊加工技术——而是依靠自己的安装、维护、修理和操作员培训?
7在IC制造的形成时期,苏联人似乎决心自己制造——购买一些急需的设备,例如西方的键合机和扩散Rimacos,并复制其他产品(日本探针测试仪),但是尽可能使用苏联制造的设备和苏联技术。因此,大多数苏联工厂将一些西方设备与大部分本土机械结合起来。
8通过填补生产过程中的关键空白,零星购买西方设备,可能使苏联能够比其他情况更早地投入生产集成电路。然而,我们相信LSemiconductors的电子元件通常已经取代了真空管,成为电子设备的基本结构。主要类型的导体包括晶体管、二极管以及最先进的形式——集成电路。唯一已知的较大例外是2例苏联“Zond”探针测试仪,复制自日本原型机;总体上对苏联生产能力的影响并不大。仅靠西方设备无法弥补苏制设备的不足、生产技术的落后以及苏联工厂几乎完全缺乏质量和环境控制。到了1973年,经过大约四年的生产经验,苏联人已经能够只能生产相对简单的小规模集成(SSI)双极器件,质量差,良率低,苏联和美国的半导体技术差距很大,而且越来越大。
9我们认为,截至1973年,苏联人主要生产基于锗材料的简单类型的半导体(晶体管和二极管);向硅技术的过渡以及先进类型设备的生产,包括基于硅的集成电路一直进展缓慢。因此,苏联在1972年仅生产了约1000万个IC,不到美国产量的2%3(估计超过7亿个)。我们相信,苏联人能够达到如此低的产量水平,只是通过运用大量的人力资源,通过使用低效的尝试和错误的方法,以及被盗或秘密获得的西方设备设计。
10苏联对集成电路开发和生产缺乏进展感到不满,并于1973年显然决定寻求西方的大规模帮助。VGKolesnikov*电子工业(McP)第一副部长兼负责所有半导体开发和生产的第二主要行政部门负责人访问了美国和西欧,会见了领先的半导体开发商和生产商,并对西方国家进行了评估最先进的。科列斯尼科夫之行显然标志着系统性地获取西方设备和技术的重大努力的开始。
111973年和1974年,苏联开始通过非法渠道寻求大量机械,包括最先进的机械。此外,他们开始寻求完整的系统,而不是离散的设备。此外,他们还努力获得巨大的生产能力。自1974年起,苏联就准备花费大量资金,至少1亿美元,用于半导体生产机械、技术援助和半导体材料工厂。近期设备采购
12报告称,苏联自1973年以来已采购了价值约4000万美元的禁运半导体生产机械和设备。大约70%的采购已交付至(已晚,16%正在交付中,其余14%被美国当局扣留,美国当局已意识到这些订单的非法性质。
13范围图1显示了最近的采购情况,其中将半导体制造分为5个主要流程(材料准备、掩模制造、器件制造、组装和测试)以及14个主要子操作。这些采购的美元价值显示在表和图2。很明显,莫谢耶夫试图用进口设备建立一个完整的现代产业。
14最近的采购几乎完全涵盖了两种主要的半导体制造工艺:掩模制造和器件制造。这些工艺一起构成了Mfront<ndw处理-即它们在半导体元件实际制造所需的操作中。单一前端-最近采购中未涵盖的最终操作是金属化。
15苏联获得的前端处理能力引起了极大的兴趣,因为它可以使苏联迅速进入至少小规模生产更先进、比目前生产的电路密度更高?
16已知订单包括半导体制造涉及的大约一半业务的设备。特别是,最近购买的设备不包括任何用于组装的设备,除了两台专用粘合机(参见附录第9段)或用于中间(探针)测试的设备。这些操作通常需要大量设备。对于Iargc规模的制造,苏联需要数百台传统的片式和线式锅炉以及大量jf探针测试仪,以便在制造过程的各个阶段在线使用。可疑采购
17尽管证据尚不明确,但莫斯科可能已经通过较早采购用于金属化、粘合和探针测试的设备来填补了其中一些空白。•金属化设备(蒸发器)可能是从瑞士购买的。瑞士的一家公司向波兰出售蒸发器,并一直在其他共产主义国家推动销售,该公司与苏联有业务往来。•粘合设备可能是通过南斯拉夫从美国获得的。美国授权向南斯拉夫出口90台粘合机,这些问题从未得到令人满意的解释。人们怀疑这些波米尔中的一些(或全部)可能已被再出口到苏联,因为:众所周知,南斯拉夫签署了一项贸易协议,要求向苏联出口半导体制造设备;南斯拉夫本身并不制造传感器生产设备;据了解,南斯拉夫已将一些美国电子设备转移到苏联。最后,苏联现在可以连续生产自己的探针测试仪“但是,该技术现在已经过时了,除非苏联更新或得到后续技术的帮助。可能仍然不足以用于现代高生产率半导体生产。尝试购买
18目前,苏联正在尝试购买整个材料制备过程的设备和技术。谈判正在进行中一家生产多晶硅的交钥匙工厂,年产量至少为400吨。该工厂还将生产数量不详的单晶硅。预计多晶硅产量将相当于至少200吨硅原材料。
19目前,苏联的硅产量很小。确凿的证据表明单晶硅的总量是多少?每年可从国内生产的半导体产量约为17吨。相比之下,1974年美国的单晶硅消费量约为360吨。
20此外,苏联正试图通过正常出口渠道从美国购买用于硅生产过程的切片机。两家美国公司最近请求商务部授权出口总计90台切片机,价值2.7美元。这个切片机的数量足以每年切片200吨单晶硅。
21因此,除一项(划线)之外的每一项主要半导体业务似乎都包含在实际购买、可疑购买或尝试购买中(参见图1)。
22除了获取特定工艺的设备外,苏联还没有获得以有效方式将各种操作和工艺结合在一起的“专有技术”。
23苏联将获得IC生产技术的时间不寻常。他们希望在非COCOM国家建立合资生产企业,以规避技术禁运控制;苏联人提到了瑞典、奥地利和瑞士。Mcicow将承担费用建设一个研发和试生产设施,耗资30至4000万美元。苏联人希望该工厂在五年内能够开发和生产全系列半导体和IC器件,包括一些军用器件。
24该合资企业的西欧合作伙伴将聘请美国专家来管理能力并培训西方国家欧洲工程师和技术人员;这些反过来又会培训苏联工程师和管理人员,大概是在苏联。讨论正在进行中!
25尽管苏联也在寻求通过学生交流9和参观工业设施,以更加有限和不太系统的方式从COCOM成员国获取制造技术。尽管学生交流并不是什么新鲜事,但苏联一直在稳步加大对美国集成电路研究的重视程度。过去两年,根据与西方私营企业签订的科技协议,苏联专家的访问大大增加;这些访问被用来了解西方的制造工艺,并促进西方技术向苏联的销售。例如。苏联人提出了购买一个完整的工厂来生产LSI设备的问题。
26苏联设备采购的最大份额-按价值计算约占三分之二-主要是扩散炉、晶体生长设备和先进类型IC的测试仪。这些设备显然是直接运往苏联的。
27大约三分之一的设备是美国原产的,已被订购西欧的第三方。通常,第三方是一家合法的西欧公司,代表一家虚拟西欧公司,该公司专门为在苏联西部进行非法采购半导体生产而设立。存在虚拟公司在几个西欧国家,其中大多数是由同一个政府官员指挥的。在某些情况下,美国货物直接运往合法的西欧公司,然后路由到虚拟公司,然后从那里转运到苏联。在其他情况下,美国货物被相继运往多个地点,然后重新包装和标记,以营造出合法运往苏联的外观。目前尚不清楚美国供应商是否知道与苏联的联系。
28美国正在为掩模制造工艺和两个主要制造业务(外延和外延)提供所有设备。9.苏联SATIhldents在美国,美国是经验丰富的专业人员,而不是学生*。意思是c<f:这个术语。9光刻法。这些领域的索尼克装备都已经发货。被滞留的包括三分之二以上(单位)的掩模机、几乎所有的外延设备(13台中的10台)以及大量的光刻设备。设备被扣留的潜在影响将在下文讨论(见第31段)。
29凭借已交付的设备,苏联在第十个五年计划初期(1976-80年)至少可以实现产量和产品结构的适度增长。然而,我们预计,由于严格的环境要求、缺乏使用西方先进设备的生产经验以及合格人员的短缺,苏联将很难启动大量的新产能”
30如果苏联获得了所有凭借已订购的设备、制造技术和培训,它可能能够每年生产数亿台的多样化IC器件组合,包括现在生产的许多先进类型的IC只能小批量生产或根本不生产。这种能力将苏联提升为世界集成电路生产国的地位,仅次于日本和美国。
31苏联显然正计划建立9条完整的生产线10然而,它们可能仅限于tvo生产线,除非收到美国目前滞留的所有设备。在光刻工艺的化学处理阶段将出现一个关键瓶颈,而USbR已对此进行了研究。十个系统中只有两个是orderud。事实上,如果不运送化学系统,苏联可能将无法使用为光刻工艺购买的大部分自动化处理系统,因为这些系统被设计为互补的。
32如果莫斯科能够获得所需的补充设备,那么这9条生产线理论上将具备每年生产多达10亿颗苏联设计的简单低密度(SSI)IC的能力,1*是苏联目前产量的30倍以上。尽管苏联希望生产大量简单类型的SSIIC,因为此类设备可以满足其当前设计的大部分要求10-基于已购买的photoUthognphlc设备的数量Ỉ1。秋季运营日。每周在两个shưu(Ỉ6hcun)上以苏联的最低吞吐能力和20%的美国产品要求,我们相信他们也希望扩大产品组合包括平滑的中密度(MSI)和高密度(LSI)器件。购买的设备能够生产西方目前正在生产的许多最先进类型的集成电路,但苏联的能力将受到制造技术状况的限制。如果没有西方技术,苏联人可能会开始生产bipoE类型的中密度设备,线性电路,以及最简单的高密度MOS电路类型。
33最终,使用购买的设备所能实现的集成电路产量将取决于产品组合和设备的实际利用率。随着组合转向更高密度的设备,生产率和产量预计都会下降。高效利用需要在整个生产过程中正确安装、操作、维护和集成设备。
34到20世纪80年代,苏联显然希望在IC生产能力和技术方面建立接近美国当前水平的能力。这一目标的实现将取决于苏联能否成功获得西方技术援助,即在非COCOM国家建立合资企业所设想的类型。长期目标可能还取决于苏联能否成功获得400吨多晶硅生产能力。如此大容量的安装需要6到7年的时间。获取专有技术和安装硅产能的周期较长,使得苏联最早在20世纪80年代中期之前不太可能达到美国目前的半导体产量水平。一些影响
35预计莫斯科将最优先考虑在军用电子设备生产中使用集成电路。据知情人士透露,过去几年苏联生产的IC,包括所有最好的产品,有70%到90%都交付给了军事装备生产商。即便如此,大多数苏联军用电子系统仍然使用晶体管或电子管技术,并且需要现代化。
36苏联可以选择在未来的战略导弹系统中使用新开发的集成电路。IC的使用使得更复杂的制导系统、更强大的计算机和更高的可靠性成为可能,同时减小了整个电子封装的尺寸和重量。在美国,基于IC的复杂制导系统的开发1Ỉs网eL为提高民兵II的精度以及在民兵III上引入多弹头做出了重要贡献。
37然而,这些应用中的集成电路有特殊要求,例如抗辐射硬化。尽管购买的设备甚至可以用于生产这些IC,但也需要非常规的处理技术和专业知识。
38购买的设备还能够生产满足广泛其他军事需求的集成电路。其中包括:大多数地面支援设备、战术武器(例如反坦克导弹和反坦克导弹)、火炮火控系统以及大多数反坦克通信系统。
39预计苏联将非常重视微处理器复杂MOS/LSI电路的开发。在美国,微处理器现在被设计成各种各样的美国军事硬件,包括阿博姆惯性制导、反潜战系统和具有俯视能力的机载雷达。
40在民用领域,苏联迫切需要现代集成电路来改善其陷入困境的计算机工业。尽管一些第三代RYAD系列计算机现已进入批量生产,但产量远远落后于计划,并且该系列中需要先进类型IC的高级型号显然仍处于原型阶段。1a我们相信苏联会希望利用进口西方设备和技术的一些能力来满足计算机行业的要求。只有苏联成功启动几条新的集成电路生产线,才能在不损害军事需求支持的情况下实现这一目标。可能需要两条生产线来满足未来5年内民用计算机和计算机外围程序的所有当前和预计IC需求。
41此外,苏联希望利用集成电路实现其他类型工业和商业设备的现代化,特别是通信设备、电子仪器和机床数控装置。特别是1976-80年间,将大力推动基于IC的电子仪器和数字控制器的生产。根据最近发布的计划J2。特别是ES-1050和ES-1060,它们被设计为使用快速、可靠的电磁耦合逻辑电路。指令,“小尺寸(即IC)电子数字程序控制自动设备将加速发展”;及“基于广泛使用微电子(即集成电路)的新形式的仪器将被开发和生产。
42、苏联也可能希望使用现在出口到西方的手表和相机中的集成电路来赚取外汇.西方电子手表和相机越来越多地使用IC,这将使苏联产品失去竞争力,除非它们采用现代IC设计。民用电子产品生产中使用IC以更低的成本生产更好、更可靠的产品的其他次要领域包括消费类电子产品为国内市场大批量生产的产品(收音机和电视接收器)和手持式计算器。对苏联人来说,基于复杂集成电路技术的手持式计算器的生产可能是提高其庞大计划人员效率的有效方法。
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forcode:我十几年前就思考过这个问题:一台人形机器人,可以在人类活动空间从事人类肉身操作的各种工具,比如菜刀、锅灶、拖把、扫把、插头、衣架、非自动驾驶汽车、飞机……人类不需要改造传统工具、制造出适合特定用途的智能版汽车、智能版炒菜机、智能版晾衣设备、智能版擀面杖……人类日常生活和工作中涉及到的工具太多太多了,可能有数十万种,不可能为每一种工具都设计出一个智能版。只需要设计出一种人形机器人,给它们编程来操作传统人用的工具就可以了,这是最节省、最有效率的现实世界智能化途径。当然,这并不排除在特定用途上设计出比人形机器人更有效率的专用智能机器人,比如无人机、无人收割机、无人挖矿机……
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未来新技术与新趋势的种种可能……
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