天天看點

知道不知道?中國軍用晶片從來未被“卡脖子”

中國軍用晶片從來未被“卡脖子”

知道不知道?中國軍用晶片從來未被“卡脖子”

一提起美國及西方各國對中國的“禁運”或“制裁”,人們或許首先想到的就是那個“晶片”了,尤其是美國“封殺”華為的那段“黑雲壓城城欲摧”的艱難時刻,至今令國人記憶猶新。對中國晶片的“禁運”不光是不賣高端晶片了,而且是包括了所有與晶片制造上下遊産業鍊有關的成品、原材料及生産裝置,其中荷蘭阿斯麥公司(ASML)生産的光刻機更是鬧得沸沸揚揚......

知道不知道?中國軍用晶片從來未被“卡脖子”

晶片乃資訊化時代的核心技術,當然也是國防軍工的重要基礎。晶片的性能、品質和安全性直接影響着軍事裝備生産及其戰鬥力和可靠性。鑒于長期以來中國的晶片産業一直處于國外的技術封鎖和市場壟斷之下,尤其是高端晶片嚴重依賴進口,如同高懸頭頂的“達摩克利斯劍”,“卡脖子”的制裁随時将至。那麼,

中國軍用晶片的現狀和命運如何?

中國軍用晶片也被“卡脖子”了嗎?

或許以下答案令許多人意想不到或倍感驚愕:

中國軍用晶片從未被卡過脖子!

中國晶片早就百分之百國産化了!

一、什麼是軍用晶片?

所謂軍用晶片,系指專門為軍事目的而設計、生産和使用的晶片。根據功能不同,晶片可具體分為傳感晶片、通信晶片、控制晶片、存儲晶片、功率晶片及其他晶片。

知道不知道?中國軍用晶片從來未被“卡脖子”

軍用晶片是資訊化武器裝備整機零部件的核心元器件,從根本上而言,軍用晶片是整個軍工電子産業的基石。先進軍用晶片決定了未來資訊化戰争中裝備的作戰效能。

與民用晶片相較,軍用晶片強調在滿足所賦予功能及運算性能的前提下,晶片工作可靠、穩定,抗幹擾能力強。

與民用晶片相較,軍用晶片在符合軍用需求的前提下,晶片制程越先進,性能反而越不穩定。如3或5納米晶片,因晶片内半導體之間距離太短,在太空或高溫等惡劣環境下,抗輻射、抗幹擾能力将變差。

與民用晶片相較,軍用晶片對尺寸和功耗的要求不高。而不是像消費電子類産品(如手機)要求其體積越小,功耗越低越好。

二、中國軍用晶片為何沒有被“卡脖子”?

出于國家安全和軍事保密的考量,中國從來不會使用外國生産的軍用晶片,也不會将外國生産的民用或通用晶片應用在關鍵的軍事裝備上。是以,中國所有軍用晶片都是由國内企業自主研發、自主生産、自主供應、自主使用的,緻使中國軍用晶片與外國晶片無緣。這就是為何中國軍用晶片從未被卡過脖子的原因。

知道不知道?中國軍用晶片從來未被“卡脖子”

第1424研究所-中國軍用晶片的的發源地

注:1968年國防科委以河北半導體研究所第五研究室為主體組建成立固體電路研究所,并命名“中國人民解放軍第1424研究所”(後“四川固體電路研究所”,今聲光電子集團24所)。所址四川永川箕山,領銜者為後來成為中國工程院院士許居衍。

在過去幾十年裡,中國始終把發展軍工晶片作為國家戰略和優先任務,投入了大量的人力、物力和财力,建立了完整的軍工晶片産業體系和創新體系,培育了一批具有國際競争力的軍工晶片企業和品牌。

中國軍用晶片産業鍊上遊為原材料供應商、裝置供應商為主。中遊為晶片産品制造商,具體包括晶片設計、晶片制造及晶片封裝與測試。下遊為需求端,主要包含衛星、軍機、艦船、軍用計算機、飛彈、雷達、運載火箭等。

目前,中國已經掌握了從設計、制造、封裝、測試到應用等全流程的核心技術和關鍵裝置,能夠生産各種類型、各種規格、各種性能的軍用晶片,滿足不同領域、不同層次、不同環境的軍事需求。無論是微處理器、存儲器、邏輯器件、模拟器件、傳感器、光電器件還是射頻器件等等,中國都有自己的産品和方案,并且在某些領域已經達到或接近世界先進水準。

知道不知道?中國軍用晶片從來未被“卡脖子”

魂芯2号A型晶片

2018年,中國電子科技集團公司第38研究所釋出了魂芯2号A型晶片,可在1秒鐘完成1000億次操作,且被譽為世界最強軍用晶片。其前一代魂芯1号已裝備在大陸空警500型預警機上,這款魂芯2号的性能又比第一代提高了600%,為大陸現在最先進的高端數字信号處理器。若空警500和殲20戰機安裝這種晶片,那麼在雷達探測能力,分析能力等方面都會得到數倍的增長。

中國軍用晶片的生産,已形成了“國家隊”與民參軍企業建構晶片全産業鍊布局。因軍用晶片價格較民品高很多,更高的利潤空間給予了軍用晶片更加寬裕的研制空間。

國内多數軍用晶片以垂直産業鍊為主,即設計、制造及封測階段在不同企業進行。部分軍工集團根據自身技術、經濟實力等為追求規模效益獨自包攬産業鍊中遊的所有或絕大多數環節,即集晶片設計、晶片制造、晶片封裝各環節為一體,也稱為IDM模式。

綜上所述,中國的軍工晶片早就是百分之百的國産化了,美國及西方各國根本卡不了脖子。換言之,被“卡脖子”的都是用于國内民用領域的晶片。

三、世界軍用晶片的現狀如何?

縱覽世界軍事強國的軍用晶片,所看到的情形或許使人們有“大跌眼鏡”之感。在人們的印象中,似乎軍用晶片的性能肯定要遠超民用晶片。在上世紀80~90年代之前的确如此,如20世紀70年代民用英特爾4004處理器運算速度才達每秒7000次時,當時美國F-15戰機配備的CP1075的小型計算機,即便是60年代的産物,其運算能力也已高達每秒32萬次。

知道不知道?中國軍用晶片從來未被“卡脖子”

F-15戰鬥機

然,當進入20世紀90年代以後,民用晶片的運算能力突飛猛進,高達每秒數百萬甚至破億的程度,而美軍采用的仍然是老式處理器,例如2003年服役的F-22猛禽戰鬥機,它的CPU是1995年産的Power PC603,當下美軍最強的艦載第五代戰鬥機F-35,其采用的CPU也仍是老版本。不僅戰機晶片如此,各國衛星、航天飛機、空間站等,采用的晶片往往也是以前的老款。在中國戰機的晶片開始踏入14納米門檻時,在美國先進戰機上130納米的晶片仍“比比皆是”......

知道不知道?中國軍用晶片從來未被“卡脖子”

F-22猛禽戰鬥機

為何出現“軍用晶片落後民用晶片”的詭異現象呢?

首先,這還得歸結于“軍用晶片視穩定性為第一”這一情結。民用級晶片正常工作範圍為0℃~70℃,工業級晶片為-40℃~85℃,軍用級晶片為-55℃~125℃,除了溫度之外,軍用晶片還要兼顧抗沖擊性、氣密性、抗幹擾性,如果是宇航晶片,還得增加抗輻照性能。手機在在低溫、高溫環境下不得不自動關機,但飛彈卻不允許在極惡劣環境下“罷工”。

其次,通常武器裝備的内部空間遠大于像電腦、手機之類的民用電子産品。在滿足軍用需求的前提下,安裝3納米或5納米這樣“小巧玲珑”的晶片與安裝130納米這樣“傻大笨粗”的晶片相較,并無明顯優勢。相反,因前者出現工作不穩定,抗幹擾差的機率遠大于後者,決策者選擇後者乃勢在必行。

第三,“簡單”是設計武器裝備的重要原則之一,晶片也不例外。這一點在俄羅斯軍用晶片展現的可謂淋漓盡緻。說起俄羅斯的晶片産業的現狀用“慘不忍睹”這個詞兒形容絲毫不過分。目前俄羅斯生産晶片僅有的兩家晶片代工企業,一台光刻機都沒有。其中最大的微電子制造商米克朗公司(Mikron)生産制程最高的晶片不過65納米,且良品率不足50%。是以,俄羅斯國内民用晶片九成靠進口,且進口晶片中的89%來自中國。

或許您有所不知,俄羅斯在晶片起步階段走了“電子管小型化”和“三進制”的彎路,緻使俄羅斯在晶片研發和生産方面“一步跟不上,步步跟不上”,遠遠落後于世界。盡管如此,俄羅斯也同中國一樣,軍用晶片從來不使用外國産品,即完全靠自己設計和生産。衆所周知,在世界軍火市場上,美國的愛國者和俄羅斯的S-300防空飛彈系統都是賣的不錯的武器系統。愛國者配屬的相控雷達使用的均為先進的數字晶片。然,在S-300的相控雷達中竟采用老掉牙的模拟電路來替代晶片。

知道不知道?中國軍用晶片從來未被“卡脖子”

S-300防空飛彈系統相控雷達

在老毛子眼裡,能用就行,可靠就行。别看其設計水準落後,産品粗糙笨拙,但裝有自産晶片的宇宙飛船照樣上天,國際空間站照樣運轉,超高音速飛彈照樣在俄烏戰場上大顯神威.......

*圖檔來自網絡,若有侵權争議将删除之

繼續閱讀