俄烏沖突爆發(fā)以來,美國對俄羅斯實施了“史上最嚴制裁”,但具體效果如何,卻眾說紛紜。終于,主導美國制裁項目的商務部長吉娜·雷蒙多拿到了一個絕佳證據(jù):因為美國的制裁,無法補充芯片的俄軍只能用洗碗機和冰箱中的計算芯片充數(shù)。
俄羅斯都山窮水盡到這樣的地步了?真是慘慘慘……
等等,對軍事裝備有所了解的人,應該都會覺得哪里不對吧……再說了,雷蒙多的證據(jù)是從哪里來的?
呃……據(jù)美國《華盛頓郵報》報道,雷蒙多11日在美國參議院聽證會上表示,“我們從烏克蘭人那里得到消息,當他們在地面上發(fā)現(xiàn)俄羅斯軍事裝備時,里面安裝的都是他們從洗碗機和冰箱中取出的芯片。”
美國商務部發(fā)言人羅賓·帕特森也證實,雷蒙多所說的故事來自烏克蘭官員,他們告訴美國商務部長,當烏軍打開繳獲的俄羅斯坦克時,發(fā)現(xiàn)了冰箱、商業(yè)和工業(yè)機械的零部件,這些零部件似乎彌補了其他無法獲得的零部件。
據(jù)雷蒙多透露,自2月底開始對俄制裁以來,美國對俄的技術出口下降了近70%,另外36個國家也采取了類似的出口管制措施,這些制裁同樣適用于白俄羅斯。
“我們的做法是要徹底阻斷俄羅斯獲取技術,這會削弱他們繼續(xù)軍事行動的能力,這正是我們正在做的事情。”
老司機略微查了一下資料,發(fā)現(xiàn)雷蒙多大概率是被忽悠了……
俄羅斯在軍用芯片上對外倚賴有多強?這就要從軍用芯片的特殊性說起。
首先,當代軍用芯片和民用芯片的需求完全不一樣。早年軍用芯片的性能遠高于民用芯片,這也很好理解,畢竟“好鋼用在刀刃上”嘛。但隨著20世紀90年代以來現(xiàn)代電子產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展,芯片技術的更新?lián)Q代遠超軍用裝備的需求,特別是軍用裝備從研制到服役需要數(shù)年甚至更長時間,在此期間芯片技術可能都更新數(shù)代了……
由此軍用和民用芯片走上了不同的發(fā)展道路。例如我們常見的民用芯片強調運算速度快,以提升智能設備的響應速度;而軍用芯片對運算能力的要求其實沒那么高,更多是突出極端環(huán)境下的可靠性,同時軍用芯片的選用條件,如體積、功耗等,又要比民用芯片寬松得多。
傻大粗笨的軍用機載電腦
總之一句話,軍用芯片寧可傻大粗笨,也要性能穩(wěn)定。
想象一下,普通人大都經(jīng)歷過電腦或手機死機,一般只需要重啟就能解決問題;可如果在駕駛F-35戰(zhàn)斗機進行激烈空戰(zhàn)時,飛控系統(tǒng)突然死機或報錯,估計任何王牌飛行員都得抓狂。
那么軍用芯片的性能要求到底有多“低”呢?
以信息化含量已經(jīng)非常高的當代戰(zhàn)斗機為例。號稱全球空戰(zhàn)能力最強的美國F-22隱形戰(zhàn)斗機,機載中心電腦采用的是蘋果電腦早年的PowerPC系列芯片,當然在穩(wěn)定性和可靠性上進行了特別加強。考慮到F-22雖然是2002年服役,但早在1992年就已經(jīng)凍結設計方案,因此它的芯片也就是1990年左右民用芯片的水平。
估計大部分中國人都沒有見過那個時代的古董電腦,但芯片雖然舊,卻并不影響F-22的飛行性能和執(zhí)行復雜空戰(zhàn)任務的能力。
F-35機載電腦的芯片遠沒有日常手機的芯片運算速度快
美軍在芯片運用方面走在最前列的當屬F-35隱形戰(zhàn)斗機,由于整機都配備了強大的傳感設備,它被稱為“全身都是芯片”。F-35制造商洛·馬公司介紹說,F(xiàn)-35中心電腦使用的芯片是PowerPC G4,同類型民用芯片大概在上世紀90年代到2005年之間上市,使用的制程工藝為0.2微米到90納米。
那么俄羅斯有沒有制造這種芯片的能力呢?雖然俄羅斯的電子產(chǎn)業(yè)相當落后,而且長期受美國制裁,但要自行制造這種水準的芯片還是沒有問題的。《華盛頓郵報》也承認,俄羅斯芯片制造商米克朗集團是唯一一家能大規(guī)模生產(chǎn)65納米制程的俄羅斯本土公司,雖然“這種技術在2006年左右已在半導體行業(yè)大規(guī)模量產(chǎn)”。
換句話說,哪怕是高端戰(zhàn)斗機所需的軍用芯片,俄羅斯也完全有能力自行生產(chǎn)。更不要說坦克等信息化程度要求低的地面裝備。
順路提一下,美媒報道里的“洗碗機和冰箱中的計算芯片”,最多是指智能家電使用的民用芯片。而即便是民用芯片中對可靠性要求較高的車規(guī)級、工業(yè)級芯片,制造工藝仍在使用0.18/0.13微米、90/55/40納米等成熟制程,而且還是以90納米及以上制程為主。這也意味著即便俄軍必須裝備相當于“洗碗機和冰箱中的計算芯片”,俄羅斯的芯片產(chǎn)業(yè)也完全能夠滿足。
其次,俄羅斯雖然芯片制造能力不行,但具體到軍用領域,還是可以通過其他方法彌補差距。最典型的方法就是優(yōu)化算法,將有限的芯片運算能力聚焦到軍用裝備特定的需求上——實際上這也是各國軍用芯片研制時的通行做法,通過針對性地開發(fā)算法或軟件,可以成倍地提升運算效率。俄羅斯軍工行業(yè)憑借強大的數(shù)學功底,在此領域更有優(yōu)勢。
中國導彈專家郭衍瑩也曾專門撰文介紹稱,俄羅斯充分發(fā)揮自己在電子管方面的技術優(yōu)勢,利用射頻電路和模擬電路實現(xiàn)了對一些關鍵芯片的替代。他表示,俄羅斯盡管沒有高端芯片,但設計人員多方面采取自主創(chuàng)新措施,尤其是提倡揚長避短,設計出構思獨特,性能優(yōu)良的微波(射頻)電路、模擬電路等來替代高檔芯片。
郭衍瑩強調,俄羅斯利用模擬電路替代高檔芯片也是出于無奈,流傳已廣的“他激晶體振蕩器”其實并不是俄羅斯集成電路領域的“萬能神器”,也絕不是“只要俄羅斯沒有的芯片就用它就行了”。
但這至少說明了一點,即美國在芯片領域制裁俄羅斯已經(jīng)有很長時間,至少到目前為止,俄軍還不至于陷入因為美國制裁而無法制造軍用芯片的慘狀。
那么烏克蘭方面真的是完全在撒謊嗎?那倒也未必——俄軍裝備中出現(xiàn)民用芯片的可能性非常高,特別是在某些一次性消耗類武器中。
正如前面提到的,由于民用芯片早就在運算性能方面走在軍用芯片的前面,很多對電子設備穩(wěn)定性要求不高、或者講究性價比的消耗類裝備都大量使用民用芯片,這種情況在各國軍隊中已經(jīng)越來越普遍。
還是以美軍為例。幾年前鬧得沸沸揚揚的“中國偽劣芯片混入美軍裝備”事件,其根本原因就是由于反恐戰(zhàn)爭對精確制導彈藥的巨大消耗,迫使美軍不得不通過代理商采購民用芯片以滿足彈藥生產(chǎn)的急迫需求。至于說不法代理商乘機以次充好,美軍質檢部門疏于管理,那就是另一個故事了……
更極端的案例是,美國空軍曾采購了上千部PS3游戲機組成代號“禿鷹”的矩陣式超級電腦,利用其大規(guī)模浮點運算性能來分析每天從阿富汗前線傳回的海量衛(wèi)星和航空照片;美國海軍更習慣用XBOX游戲手柄來控制潛望鏡等裝備——游戲手柄里也有芯片呢。
因此如果在俄軍的導彈、小型無人機或者坦克臨時添加的某些裝置里發(fā)現(xiàn)了民用芯片,其實非常正常。
那么“俄羅斯被美國制裁逼到山窮水盡”的這個“洗碗機芯片故事”就很蹊蹺了:連老司機這樣半調子軍迷都能搞清楚的基本事實,烏克蘭官員也好,美國商務部長也好,他們到底是真不知道,還是在糊弄誰呢?【責任編輯/常歡】
來源:樞密院十號
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小何
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