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硬件|俄罗斯制定半导体发展计划：“逆向工程”抄近路 目标2030年量产28nm

4月18日消息 ， 根据外媒《tomshardware》的报导 ， 在俄乌冲突爆发之后 ， 而受到西方国家的联合制裁 ， 俄罗斯已无法从相关供海外应商处取得所需的芯片 ， 同时其国内的晶圆制造也受到了制裁的影响 。因此 ， 俄罗斯正在制定投资计划 ， 以重振陷入困境的半导体制造业 。目标是在2022年底前量产90nm制程 ， 2030年底量产28nm制程 。
报导指出 ， 俄罗斯政府已经规划了新的微电子产业发展计划的初步版本 ， 预计到2030年将投资约3.19兆卢布（约384.3亿美元） ， 用于开发半导体制造技术、芯片设计、数据中心基础设施开发、以及相关半导体人才培育、芯片解决方案的销售等 。
其中 ， 在半导体制造技术方面 ， 俄罗斯计划投入4200 亿卢布（约52 亿美元） 用于新的制造技术及后续的提升 。短期目标之一 ， 是在2022 年底前达成以90nm制程来提高芯片的产量 。到2024年 ， 所有数码产品都能在俄罗斯国内生产 。另一个更长期的目标 ， 则是到2030 年建立基于28nm制程工艺节点的芯片制造 。相比之下 ， 台积电在2011年就实现了28nm工艺的量产 。
此外 ， 该计划中的另一部分的目标是培养俄罗斯国内的半导体人才和发展芯片设计产业 。
据报道 ， 俄罗斯的半导体计划 ， 预计将于2022 年4月22日确定 ， 然后送交俄罗斯总理正式进行批准 。
俄罗斯半导体产业的困境
资料显示 ， 过去俄罗斯在软件和高科技服务方面相当成功 ， 不过 ， 在芯片设计和制造方面则相对落后 。特别是在芯片制造方面 ， 由于美国方面的技术限制 ， 过去俄罗斯仅能制造老旧的成熟制程芯片 。
资料显示 ， 俄罗斯主要集成电路制造商为两家：Микрон（Mikron）和Ангстрем公司 。
其中 ， Mikron是俄罗斯最大的微电子造商和出口商 ， 只能提供65-250nm制程工艺的生产能力 。资料显示 ， Mikron出口额占据了俄罗斯 50% 以上的微电子产品出口额 。Mikron曾在2015年实现65nm制程量产后 ， 计划新建12英寸晶圆厂及28nm新生产线 ， 但是需要采购的半导体设备遭到了美国的限制 。Ангстрем（2019年破产重组）也只有一座8英寸晶圆厂 ， 能提供90-250纳米制程工艺 。主要提供军用、航天和工业领域产品 。这也使得俄罗斯对于芯片的需求主要依赖于进口 。
根据联合国商品贸易（United Nations Comtrade）资料库数据显示 ， 2020 年俄罗斯进口了4.4 亿美元半导体设备和12.5 亿美元的芯片 。
根据此前Protocol基于俄罗斯海关进口数据的统计分析显示 ， 俄罗斯很大一部分进口芯片是用于工业设备以及开关和电机控制等物品的模拟半导体 ， 主要来源于德国、中国、美国、中国香港、芬兰、日本、立陶宛、法国、拉脱维亚和英国 。需要指出的是 ， 这其中一些来源可能只是中转地 。
而俄罗斯的前十大芯片供应商则分别为英飞凌、Integra、三菱集团、Semikron、ABB、FUJI、Ampleon、安森美、意法半导体、Vishay 。
硬件|俄罗斯制定半导体发展计划：“逆向工程”抄近路 目标2030年量产28nm
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△2017年至2021年7月俄罗斯的前十大芯片供应商 。图片来源：Protocol
继今年2月下旬 ， 随着俄乌冲突的爆发 ， 美国商务部宣布对俄罗斯进行制裁 ， 禁运了包括半导体、计算机、电信、信息安全设备、激光器和传感器等技术及产品 。随后 ， 欧盟、日本、中国台湾等地区相继跟进了针对俄罗斯的制裁 。这也使得俄罗斯采购这些国家和地区的芯片受到了限制 ， 同时俄罗斯本国设计的芯片的委外代工也同样受到了限制 。
今年3月31日 ， 美国财政部还宣布了对俄罗斯科技和网络相关的实体与个人实施制裁 ， 其中就包括了俄罗斯最大芯片制造商Mikron 。这也进一步打击了俄罗斯本土的芯片制造能力 。
一个值得注意的消息是 ， 此前一直由Mikron负责生产的俄罗斯国家支付卡系统（也称为 Mir）所需的Mir芯片似乎也受到了影响 。俄罗斯开始考虑转向中国采购可用于Mir支付卡的芯片供应商 。
而为了解决目前所面临的困境 ， 俄罗斯也开始积极的打造国产化的半导体产业链 。
俄罗斯打造国产化半导体产业链
根据此前俄罗斯媒体的报道 ， 俄罗斯已启动了自研光刻机的计划 。莫斯科电子技术学院 (MIET)承接了俄罗斯贸工部开发制造芯片所需的光刻机项目 。该项目由俄罗斯政府首期投资6.7亿卢布资金（约合5100万元人民币） ， 研发的光刻机计划达到EUV级别 ， 但是其采用的并不是EUV光刻 ， 是基于同步加速器和/或等离子体源的无需掩模的“X射线光刻机” 。
X射线光刻机使用的是X射线 ， 波长介于0.01nm到10nm之间 ， 比EUV极紫外光还要短 ， 因此光刻分辨率要高很多 。此外 ， X射线光刻机相比现在的EUV光刻机还有一个优势 ， 那就是不需要光掩模版 ， 可以直光刻 ， 这也节省了一大笔费用 。
需要指出的是 ， X射线光刻并不是一项新技术 ， 不仅美国、欧洲研究过 ， 中国也有科研机构做了X射线光刻机 ， 此前俄罗斯还曾与ASML合作研究过 。虽然X射线光刻机分辨率高、且无需光掩模版 ， 但是其也存在着生产效率低下等问题 。这也使得X射线光刻机一直没有走向市场 ， 只存在于实验室中 。但是对于俄罗斯来说 ， 其本身对于芯片的需求量并不大 ， 再加上被国外封锁 ， 所以研发X射线光刻机还是有意义的 。
当然 ， 光刻机只是半导体制造当中的关键一环 ， 俄罗斯想要打造出国产化的半导体产线并不容易 。虽然俄罗斯的半导体计划包含很多内容 ， 并逐一设定了目标 ， 但到目前为止 ， 即使是中国大陆也尚未实现芯片制造的完全国产化 ， 而俄罗斯的半导体产业基础与中国大陆还存在着很大的差距 。所以 ， 在无法使用美、欧、日等国的技术下 ， 俄罗斯要在2030年实现其目标 ， 存在着非常大的挑战 。当然 ， 这并不意味着没有实现的可能 。因为 ， 俄罗斯准备通过“逆向工程计划”来抄近路 。
在俄罗斯的半导体计划当中 ， 有着一个重要的部分 ， 那就是在2022 年底前建立一个“外国解决方案”的逆向工程计划 ， 以实现相关技术快速被俄罗斯掌握 。
今年3月 ， 俄罗斯政府修改了法律中关于专利赔偿金的规定 。根据新的规定 ， 如果专利持有人来自俄罗斯认定的不友好国家和地区 ， 其发明、实用新型或工业设计在未经授权的情况下被使用 ， 则所需支付的赔偿金额为生产和销售商品、完成工作和提供服务的实际收益的0% ， 即无需为非授权使用专利做出任何赔偿 。而俄罗斯政府批准的不友好国家和地区名单 ， 包括美国、欧盟成员国、英国、乌克兰、日本和其他一些国家及地区 。
也就是说 ， 在俄罗斯境内的相关企业 ， 在进行芯片设计、半导体设备及材料、电子产品等的研发时 ， 均可以光明正大的对相关不友好国家的对应技术或产品进行逆向工程来破解 ， 无需顾及相关技术专利问题 。而这无疑将有助于俄罗斯加快其本国半导体产业链的国产化 。
强大的软件设计及破解能力
虽然俄罗斯在芯片设计及制造方面较为薄弱 。但是软件能力方面确是非常强的 。
比如全球知名的软件 ， 卡巴斯基、大蜘蛛、WinRAR、7-zip等 ， 都是由俄罗斯的程序员编写 ， 并被全球广泛应用 。
在2020年-2021年的历届ACM国际大学生程序设计竞赛（ICPC）中 ， 俄罗斯代表队总共拿到了16次冠军 。而为了招揽俄罗斯软件人才 ， 2012年起 ， 华为就开始了赞助ICPC 。
硬件|俄罗斯制定半导体发展计划：“逆向工程”抄近路 目标2030年量产28nm
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▲ 俄罗斯下诺夫哥罗德国立大学代表队赢得 2021 年第 44 届 ICPC 世界总决赛冠军 ， 捧着冠军奖杯的Valeria Ryabchikova在获奖两个月后 ， 就加入了华为俄罗斯下诺夫哥罗德研究所 。
除了在软件设计方面的能力之外 ， 在软件破解能力方面 ， 俄罗斯也是全球领先 。最早的破解版Windows XP系统就是由俄罗斯黑客完成的 。俄罗斯最大的破解网站“RuTracker”也是全球知名 。
美国网络安全技术公司CrowdStrike发布的《2019年全球网络安全威胁报告》当中 ， 里面提到了一个名为“突破时间”的概念 ， 指的是入侵者从发起攻击 ， 到成功获得系统权限所需的时间 。CrowdStrike就曾利用大数据 ， 为各个地区的黑客攻击速度进行了一次排名 。其中 ， 俄罗斯黑客的突破时间为18分49秒 ， 远远领先于第二名朝鲜的2小时20分14秒 。
硬件|俄罗斯制定半导体发展计划：“逆向工程”抄近路 目标2030年量产28nm
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俄罗斯在软件设计和破解方面的能力 ， 也将为其在半导体领域的“逆向工程”提供强大的助力 。
值得一提的是 ， 近年来 ， 俄罗斯也在加快其国内工业软件的进口替代 。为此 ， 俄罗斯成立了工程软件开发者联盟 ， 联合了俄罗斯公司 ASCON、STC“APM”、ADEM、TESIS、EREMEX 和Sigma Technology等 。2021年俄罗斯就提出了 ， 到2024年 ， 国家采购中70%的IT软件应为俄罗斯国产的目标 。
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