美蘇芯片戰爭

想必俄羅斯方塊這個遊戲我們很多人都玩過 這也是我們80、90後記憶最深刻的一款遊戲 而這款遊戲的發明者是前蘇聯一位名叫阿利克謝帕基特諾夫的工程師 利用上班摸魚的時間做出來的 由於具有較強的可玩性 1984年這款遊戲問世後很快就傳到了海外 恰在這時日本任天堂公司即將發佈自己的第一代便攜掌機Game Boy 非常希望拿到俄羅斯方塊的版權 於是任天堂公司便派代表前往莫斯科談判 想購買該遊戲的版權 根據當時蘇聯的法律 帕基特諾夫開發出的遊戲屬於集體財產 個人無法通過售賣遊戲來盈利 因而蘇方與任天堂談判的代表便不是帕基特諾夫 而是蘇聯安全局和商貿部的幾名高級官員 在洽談中 蘇聯官員們向任天堂代表提了一個要求 那就是價格好商量 條件則是任天堂要轉讓遊戲機的製造技術 讓蘇聯人民也能玩上俄羅斯方塊 這個提議合情合理 但任天堂代表卻果斷的拒絕了 因爲當時正逢美日芯片大戰 兩國關係略顯尷尬 而在此之前 美國早已經打過招呼了 大致意思就是說 現在已經到了冷戰的決勝階段 凡是還想掙美刀的 一律不許向蘇聯出口技術 即便是民用領域的技術也不行 1987年 東芝公司不信邪 以35億美元的價格 將四臺民用數控機牀賣給了蘇聯 結果美國里根政府知道後 抓住東芝事件不放 先罰了東芝一筆鉅款 接着又警告日本政府 若是再有此類事件發生 小心你的狗頭 迫於壓力 日本通纏省只得在事後緊急下發通知 要求日企在與蘇聯合作時 必須萬分謹慎 不能再讓老美抓住小辮子 所以儘管蘇聯願意以白菜價格 出售遊戲版權 但向來以唯利是圖著稱的任天堂 還是不敢佔這個便宜 而在這場交易中 我們也不難發現 80年代的蘇聯 可以用生產香腸的速度 製造各類導彈 但在半導體領域 卻落魄到了連遊戲機都造不好的地步 比如蘇聯生產的大海戰機機 由於技術問題 機臺沒有屏幕 玩家只能透過前望鏡 才能看到遊戲畫面 大概是這個樣子 但衆所周知 蘇聯是有名的數學強國 蘇聯也幾乎與美國同時間 發展半導體產業 爲什麼幾十年過去 蘇聯會在這一領域 被對手甩開如此大的差距呢 梳理歷史 我們會發現 問題出在了蘇聯自己身上 二戰期間 同盟國和軸心國 都使用了大量飛機 轟炸對方的軍事目標 經過實戰後 大家發現要想打下飛機 就必須精確計算 並繪製出射擊圖表 經查表確定炮口的角度 才能使高射炮射出去的炮彈 正中飛行目標 但是這裏面的每一個數據 都要做幾千次的四則運算 才能得出來 而十幾個人用手搖機械計算機 得算上幾個月 才能完成一份圖表 針對這種情況 美國科學家便試圖研究通用計算機 來提高運算效率 1946年2月14日 經過無數科學家努力 世界上第一臺通用計算機 埃尼阿克 在美國賓夕法尼亞大學誕生 埃尼阿克這玩意兒 雖然也叫計算機 但比起現在的PC 它有個小小的缺點 那就是大到喪心病狂 長度達到30米 寬6米 高2.4米 佔地面積約170平方米 總共用到了17468根電子管 7200根水晶二級管 1500箇中轉 7萬個電阻器 1萬個電容器 1500個繼電器 和6000多個開關 重達30英噸 據說當時只要埃尼阿克開機 半個費城的電力都會受到影響 因爲耗電量實在是太大了 不僅如此 由於用到了大量電子管 埃尼阿克運行時 還經常燒電子管 負責維護的工程人員 整天啥也不幹 淨忙着更換電子管了 雖然第一代通用計算機 在現如今看來是如此的奇葩 但在當年它卻是劃時代的產品 埃尼阿克的出現 可以讓以前需要花上半小時的計算 壓縮到短短的30秒鐘 也正是因爲超高效率 所以美國政府才願意撥款 研發這個祕密武器 不過衆所周知的是 冷戰時期的西方國家 在蘇聯面前毫無祕密可言 所以沒過多久 蘇聯就得知消息 併成功研發了歐洲的第一臺通用計算機 相比美國的埃尼阿克 MESM的算力稍弱 只有前者的六成左右 但因爲只用到了6000個電子管 MESM不容易出故障 效率反而更高 最初的電子計算機 都是用的電子管技術 不過電子管容易壞 美國當時的一些科學家 便開始研究晶體管技術 1947年12月 美國貝爾實驗室研製出了晶體管 與電子管相比 晶體管具有運算速度更快 發熱量小 功耗低 成本低 體積小等優勢 既然晶體管更先進 蘇聯自然也不會熟視無睹 1950年 蘇聯也成功研發出了晶體管 此後幾年 美蘇在半導體領域開始你追我趕 1955年 美國貝爾實驗室 研製出世界第一臺全晶體管計算機 TROTIC 蘇聯也在1959年 推出了自家的晶體管計算機 M4 至1960年代初 雖然美國一直是領跑者 但蘇聯始終沒有被甩下 在晶體管計算機領域 與美國基本是同等水準 然而從晶體管到集成電路的演變過程中 蘇聯卻選擇了一條錯誤的路線 由於歷史原因 蘇聯從建國一時就沒有太平過 不是在熱戰 就是在冷戰 這種生存壓力 使得蘇聯人有深深的創傷後應激障礙 總覺得核戰爭遲早要爆發 造出的武器首先就要扛得住核電磁脈衝 而電子管因爲結構簡單 比晶體管更皮實 所以在60年代 蘇聯和美國便在集成電路方面 走上了截然不同的道路 蘇聯放棄晶體管 集中精力搞電子管小型化 但埋頭搞了幾年後 蘇聯工程師發現電子管這玩意兒 它就是造不小 就在蘇聯人壓爆電子管的時候 美國那頭一開始其實也是同樣的心態 美國政府和軍方同樣認爲 晶體管在覈爆產生的電子脈衝面前 幾乎是毫無招架之力 主張要電子管不要晶體管 但美國與蘇聯有一點不一樣 蘇聯的半導體行業完全由政府主導 研發始終是以國家力量推動的 蘇聯政府和軍方只關心工程師搞出的產品 能不能用於戰爭 不考慮能不能賺錢 能不能下放到民用市場 而美國的半導體產業則是以市場爲導向 自由生長 對於美國的消費者而言 晶體管和電子管哪個輕便好用 我就用哪個 至於哪個更適應核戰爭 這不是我該操心的 對於美國半導體公司而言 軍方確實是大客戶 但民用市場的規模更大 由於市場的力量 晶體管在美國被造得越來越小 性能也越來越好 原本被認爲不適合用於軍事的晶體管 也漸漸開始被軍方接受 1965年 先童巴帕尼之一 同時也是英特爾公司創始人之一的 戈登·摩爾在電子學雜誌上暢想未來 他認爲未來集成電路上的晶體管 每18個月到24個月就能增加一倍 單個晶體管的價格會持續下降 芯片計算能力會越來越強 這就是大名鼎鼎的摩爾定律 摩爾當時只是暢想了10年的未來 然而摩爾定律 彷彿是半導體行業的指路明燈 指導了半導體產業70年發展 蘇聯人是萬萬沒有想到 幾十年後的晶體管能做到納米級 越戰中期 蘇聯就發現美軍已經開始 將半導體集成電路 用在了最新的戰鬥機和導彈上 而這些新武器的實測數據 要遠優於蘇軍的武器 既然已經證明芯片比電子管好用 蘇聯軍方也只得承認了晶體管的先進性 並試圖停止電子管小型化嘗試 開始轉向於晶體管和集成電路的研究 然而這時候從頭再來已經不可能了 於是蘇聯人決定摸着鷹將過河 可由於前期發展方向的錯誤 整個蘇聯的電子技術理論和生產工藝 在當時已經與西方嚴重脫節了 這種鴻溝是僅靠山寨無法彌補的 經常是蘇聯好不容易復刻出來一版芯片 而美國的芯片已經迭代了好幾輪了 比如1989年 蘇聯工程師在實驗室裏 成功仿製了80286微處理器 製成是1.5微米 而這玩意兒卻是英特爾在1982年推出的產品 隨着工藝的發展 逆向工程越來越不好做了 蘇聯芯片基本跟不上時代 最要命的是 當時蘇聯已經搞了十幾年的電子管 全國有成百上千的工程師、工人和技術人員 專注在電子管產業上 若是以晶體管取代電子管 那就意味着有成千上萬的相關從業者 要失業或調崗 正所謂百萬曹公衣食所繫 當時研究電子管的蘇聯科學家、工程師和工廠 儘管他們知道電子管再怎麼發展 也無法和晶體管抗衡 但爲了保證飯碗 還是形成了一個反晶體管的利益共同體 反正也是花國家的錢 反正也沒有盈利需求 就這麼混唄 混一天算一天 在這種情況下 蘇聯電子行業便呈現出了很奇怪的現象 一邊是繼續浪費大量的人力和物力 投入到沒有前途的電子管產業上 一邊是爲了應付上級半公開的科研造假 和仿造美國芯片 1982年 中情局發現蘇聯正在大規模竊取西方芯片技術 於是在當年11月 美國與西歐各國達成協議 建立了針對蘇聯的聯合科技與經濟戰略協調機制 對流向蘇聯的新技術進行全面管控與限制 蘇聯半導體產業本來就沒有市場資金的反補 現在又沒法進行國際技術交流 美國的技術封鎖 最終導致蘇聯在80年代末期 還得指着任天堂轉讓技術 才能讓蘇聯人民也能玩上俄羅斯方塊 1991年年底 蘇聯解體 沒有了軍事工業的訂單 蘇聯原來生產電路的工廠紛紛破產 半導體行業直接休克 更悲催的是 由於當年蘇聯領導人搞產業佈局時 將半導體和微電子工業基地 以及零零散散的工廠 刻意分配在了烏克蘭、白俄羅斯和波羅的海三國 以至蘇聯解體後 雖然俄羅斯繼承的科研機構比較多 但生產基地卻不在手裏 巧婦難爲五米之炊 現在沒有了米 巧婦爲了生計只能紛紛出走歐美 不得不承認蘇聯培育的人才還是很厲害的 比如曾在蘇聯搞CPU的彭特科夫斯基 移民美國後 就成了英特爾的首席工程師 主導了奔騰三的架構研發 爲英特爾帶來了黃金髮展時期 隨着電子工業被拆得七零八落 以及大量頂尖計算機人才相繼流失 自此 曾經也算是兩分天下的蘇聯半導體行業 再無翻身機會 以至於最終輸掉了芯片戰爭