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俄罗斯大炼自主「熊芯」！斥资3万亿卢布，8年实现28nm量产

发布人：旺材芯片 时间：2022-04-16 来源：工程师
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来源：新智元


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编辑：袁榭 好困

【导读】在芯片即将断供的眼下，俄罗斯官方开始上马各种生产国产替代品的急就章计划与项目。


台积电：预计在2026年实现2nm量产。 俄罗斯：争取在2022年搞出90nm。 图片 


斥资近2500亿人民币，8年实现28nm


在设备与资金输入被大部切断、自身的经济技术实况也越发露底的当下，俄罗斯官方在计划上马新的国产替代来源项目。 最近，俄罗斯贸易和工业部的22个工作组共同参与起草了一份，目标雄心勃勃，但资金十分有限的半导体发展计划。该文件将于2022年4月22日送交俄罗斯总理审查和批准。 根据拟定的初步方案，政府预计会投入共计3.19万亿卢布（约2443亿人民币）来发展国产半导体的生产技术、芯片开发、数据中心基础设施、培养人才，以及解决方案的营销。 其中最为瞩目的就是，2022年底实现90nm（英特尔2003年水准）的国产化，并在8年后的2030年建立起28nm（台积电2011年水准）的生产线。 图片 在半导体制造方面，计划可分为产品、基础设施、需求和人才这四个部分，预计花费4200亿卢布（约321亿人民币）。 「产品」 目前来说最为紧迫的可能就是之前提到的90nm和28nm的量产了。 不过，首先还是需要通过逆向工程破解所有相关「境外产品解决方案」。 之后的计划是2024年前尽可能让所有数码软硬件产品都转为俄罗斯国产，并在2030年让整个电子产品生态都用上本国的技术。 根据该计划，国家将为项目的这一部分拨款1.14万亿卢布（约872亿人民币）。 图片 「基础设施」 对此，政府将投入4600亿卢布（约352亿人民币），让本地的数据中心从现在的70个增加到2030年的300个。 「需求」 政府将刺激国内最大的公司和企业购买国产电子产品，并从官方预算中补贴高达50%的合同金额。此项目的金额为1.28万亿卢布（约980亿人民币）。 预计到2030年，俄罗斯30%的家庭将改用国产电子产品；而政府采购的产品则为100%。  「人才」 据称到2030年，此子项目资金投入的数额将达到3090亿卢布（约236亿人民币）。 在这个子项目中，据说要开发不少于400个新型电子产品的原型，并开展不少于2000个研究和开发项目。 与此同时，该文件的作者希望将国内高等教育机构毕业生的所谓 「人才转换」，也就是从目前的5%提高到35%。 此外，该计划还包括在现有和新的高校内设计中心基础上创建至少1000个设计团队。


想搞国产光刻机，但只有5千万人民币

 2022年3月底，俄国本地信源宣布：贸易与工业部拨款6.7亿卢布（约5100万人民币），让莫斯科国立电子技术学院（MIET）进行X射线光刻机的相关研究，以期尽早开发出基于X射线同步辐射和/或等离子电浆技术的无掩膜光刻机。 图片 项目最终目标，据称是要做出俄国国产的16-28nm级别的半导体晶圆。当然，要是能做出更微型的10nm成品，俄国贸易与工业部的负责官员会更高兴。 用白话概括，俄国政府的国产新型光刻机项目拨款相当于满世界被扣的本国寡头豪华游艇中随便一艘的造价，追赶的产品规格是2009-2012年的世界先进标准，如果达到2016年业界标准就当捡到宝。 似乎也有那么点可行度？  这是从2月底开始，俄国政府「大力加码投资」本国科研机构开发关键的国产半导体的努力之一。 当下全世界最先进的EUV光刻机都由荷兰的ASML提供，台积电、三星、英特尔都离不了这个设备。 不过小小寰球风云变化后，有的国家可就买不到ASML造的光刻机了，其中自然包括俄国。 有趣的是，俄国并非一直与EUV光刻机的开发态势脱节。在此技术初现的2010年代，俄国的相关领域研究人员深度介入了此技术的初始开发，相关技术也被应用在ASML的成品中。 而现在俄国做光刻机国产替代品的发力方向，是1980年代中期苏联研究者意欲研发的X射线同步辐射。 当然，和大部分冷战中对标西方的科工项目一样，这个研发项目在苏联时代就实质停摆了。 图片 而到了2022年，俄国又捡起了上个时代的「高新」科技项目作为救命用的后备选项。重新上马的项目据说会在2023年推出样品。 MIET微电子系统系主任Nikolai Dyuzhev表示：「我们的这个项目是全球独一、没有类似的研究课题，全世界没有任何一个人基于此技术做出了光刻机。」 这话委实不假，用废弃的老技术方向做独立替代品并不是全球业界常态。 据称MIET研究在2022年11月会正式上马，全球翘首以待，等着看他们样机的技术规格与可行性研究报告。 不过真的要进行工业规模的生产试运行的话，Nikolai Dyuzhev说还得再等五年。 

X射线光刻机

 作为光刻机领域的老大，ASML去年在研发中的投入为25亿欧元（约172亿人民币）。 其光刻机所用的极紫外光（EUV）波长为13.5nm，可以用于制造7nm及以下的先进工艺。 图片 而俄罗斯计划开发的光刻机，使用的则是X射线技术，其波长介于0.01nm到10nm之间，不需要光掩模就能生产芯片。 图片



虽说光刻机的架构及技术很复杂，不过决定分辨率的主要因素就是三点，分别是常数K、光源波长及物镜的数值孔径。也就是说波长越短，分辨率就越高。 所以理论上，X射线光刻机在分辨率上是具有极大优势的。 俄罗斯的无掩膜X射线纳米光刻MOEMS（微光机电系统）将在两个主要领域进行开发：X射线反射率的控制和X射线透射率的控制。 图片


俄罗斯的半导体之路，道阻且长


从过往经验来看，俄罗斯在数码产业的强处是软件产品与相关技术服务，做芯片和数码硬件一直是短板。 对于整个计划来说，不仅在操作上难度颇大，而且并不是所有人都对自主可控这件「费力不讨好」的事情感兴趣。
虽说28nm到时候已经变为一项拥有20年历史的古老技术了，即便如此，但是建立一个能够生产芯片的工厂本身，就十分具有挑战了。 此外，在人才培养方面，一般来说每个硬件研发/设计中心至少需要有100名专门的专业人员，这将转化为3-5万人的技术人力缺口。 考虑到一个专门的技术专家的培训周期至少是8或9年，这5万人现在必须已经在俄罗斯本国的高等教育机构就读。  一位不愿透露姓名的大型IT公司的员工告诉《生意人报》，虽然该项目确实有及时和合理的措施，但它主要由脱离现实的建议组成。 俄国本国的高科技产品工具、资源和技术企业Basis的负责人Arseny Brykin认为，必须从国外买到相应的设备，才能在8年内实现生产。否则就必须要消耗巨大的资金去补全一个完整的技术路径，包括生产新材料，在工程、光学等方面。 看来，即便是在如此严峻制裁下，也依然无法打消那些「造不如买」的想法。


参考资料：

https://www.tomshardware.com/news/russia-semiconductor-plan-28nm

https://www.cnews.ru/news/top/2022-04-15_u_vlastej_novyj_plan_po_razvitiyu

https://www.tomshardware.com/news/russia-invests-in-home-grown-x-ray-lithography-tech

https://www.tomshardware.com/news/tsmc-2nm-chips-to-be-available-in-2026

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关键词： 熊芯

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