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俄羅斯面臨芯片困境,台積電、龍芯拒絕供貨,沒有芯片仗怎麽打?

2024-10-27科技

俄羅斯,被譽為世界第二強國,然而近期卻面臨重重困境,前線戰況緊張,同時國內又陷入了芯片短缺的危機。

自俄烏沖突爆發後,美國及其盟友紛紛對俄羅斯實施了空前嚴厲的制裁措施,從武器到能源,從芯片到生活中的各種物品,甚至連俄羅斯的寵物貓都受到了影響。

在芯片領域,不僅國際大牌如英特爾、AMD、高通等對俄羅斯斷供,令人意外的是,中國的台積電和龍芯也拒絕向俄羅斯出貨。

那麽,究竟為何中國的台積電和龍芯會做出斷供的決定呢?缺乏芯片的俄羅斯是否能在與烏克蘭的沖突中取得勝利?

台積電決定不再為俄羅斯生產芯片。

據俄羅斯【生意人報】披露:由於受到制裁,俄羅斯自主研發的處理器在個人電腦和伺服器的供應量急劇下滑,今年僅供應了15000台電腦和8000台伺服器。

這背後的核心原因是俄羅斯在芯片制造能力上的不足。

俄羅斯的本土芯片公司,如貝加爾電子和MCST,雖然具備芯片設計能力,但它們的芯片生產卻依賴於台積電進行代工。

作為全球頂尖的芯片代工企業,台積電占據了53%的市場份額,其工藝水平已達到3nm,且產品優質、效能穩定。

俄羅斯選擇與這樣的企業合作,原本是一個明智的決策。

但問題在於,台積電深度依賴歐美的技術,並且其大股東主要來自美國,因此,台積電在很大程度上受到美國政策的影響。

早在2020年9月15日,台積電便遵循美國的法規,停止為華為代工芯片,盡管當時華為已是其第二大客戶。

與華為相比,俄羅斯企業的訂單量較小,因此台積電拒絕為其提供服務也在情理之中。

但令人遺憾的是,台積電不僅扣留了為俄羅斯生產完成的芯片,還拒絕退還尚未完成訂單的資金,而對此事,台積電始終保持沈默。

許多網友認為,台積電此舉無疑是在冒險。

俄羅斯作為舉世聞名的戰鬥民族,擁有全球僅有的「三位一體核打擊」能力,國際上很少有國家敢與之對抗。

但台積電受限於美國的政策規定,也不得不為之。

最近,台積電在美國亞利桑那州的新工廠舉辦了盛大的「移機典禮」,這家工廠的總投資高達400億美元,顯示了台積電與美國的緊密合作。

在這樣的背景下,俄羅斯企業曾寄望於中國的龍芯,希望獲得其使用權,但遺憾的是,這一請求也遭到了拒絕,因為龍芯被視為中國的戰略資源,不能輕易外流。

2001年5月,中科院計算所為了研發真正自主的國產CPU,成立了龍芯專案組。

龍芯CPU的研發目標不僅是自主設計架構和指令集,更要實作與國產Linux作業系統的完美融合。

在2001年8月,龍芯1號成功地啟動了Linux作業系統,這一重要裏程碑驗證了芯片研發方向的正確性。

僅僅一年後的2002年8月,龍芯1號流片成功,這標誌著中國已經成功研發出擁有自主知識產權的通用芯片。

隨後的幾年裏,龍芯系列芯片不斷取得突破。2004年9月,龍芯2C(代號DXP100)流片成功,而在2006年3月,龍芯2E也流片成功,其主頻更是突破了1GHz。

到了2009年9月,龍芯3A的成功研發更是讓龍芯系列芯片首次擁有了四核心配置。

進入2012年,龍芯3A1000的研發成功進一步彰顯了國產芯片的實力。這款采用自研GS464微結構的芯片,主頻達到1.0GHz,雖然其單核測試得分僅相當於英特爾1999年的奔騰3處理器,但這已經足以證明國產龍芯從探索階段步入了成熟階段。

盡管與英特爾的技術差距一度達到11年,但龍芯的發展速度在之後幾年裏顯著加快。

2017年,龍芯推出了3A3000/3B3000系列,將與英特爾的技術差距縮短至9年;

到了2019年,隨著3A4000/3B4000系列的推出,差距進一步縮小至7年;

而在2020年,龍芯推出的3A5000/3B5000系列更是將差距縮短到了5年;

最終在2022年,龍芯推出的3C5000伺服器芯片,使得與英特爾的差距縮短至僅4年。

隨著龍芯的快速發展和叠代,展望未來,它有望與英特爾、AMD等國際巨頭展開正面競爭,甚至可能形成三分天下的市場格局。

當然,除了龍芯之外,國產芯片領域還有許多其他佼佼者,如申威、兆芯、飛騰、鯤鵬、海光等。盡管它們在效能方面可能有所超越龍芯,但都存在一個共同的短板:即架構的非自主研發。

具體來說,像鯤鵬和飛騰采用的是ARM架構,申威則基於alpha架構,而海光和兆芯則選擇了X86架構。這些架構分別由不同的國外公司研發並控制,因此在使用上存在一定的風險。

以ARM為例,盡管其架構在全球範圍內廣受歡迎,尤其是在移動和嵌入式器材領域占據主導地位,但ARM公司的政策並不總是友好的。例如,在2022年12月19日,ARM就宣布拒絕向中國企業出售其先進的CPU芯片設計IP——Neoverse V1和V2產品。這意味著任何依賴ARM架構的芯片都可能面臨被突然斷供的風險。

同樣地,X86架構作為英特爾的核心技術之一,其專利和技術基本被英特爾和AMD所壟斷。因此,在使用這種架構時,不僅可能難以獲取到最先進的技術支持,更重要的是還可能存在安全隱患。

至於alpha架構,由於其最初由美國DEC公司開發,並在被惠普收購後不久就被放棄轉向X86架構,因此其可靠性和長期支持性也令人擔憂。如果我們的關鍵設施如導彈、衛星等依賴這種芯片的話,那麽其潛在的安全風險無疑將是巨大的。

龍芯的獨特之處在於,它采用了完全自主研發的LoongArch架構,真正實作了100%的自主性。

LoongArch架構擁有近2000條指令,涵蓋了基礎架構、向量指令、虛擬化技術以及二進制轉譯等多個方面,展現出了完全自主、生態相容和技術先進的特點。

從頂層設計到功能定義,再到指令編碼及其含義和名稱,龍芯都進行了全新的自主設計,確保了完全的自主性。

為了進一步提升龍芯的效能,同時保持指令集的簡潔高效,龍芯摒棄了傳統指令集中的過時元素,整合了先進技術。

這樣的設計使得龍芯不僅擁有100%的知識產權,還具備了高效能和低功耗的特點,更易於編譯和開發。未來,隨著技術的不斷叠代和生態的日益完善,龍芯有望與英特爾、AMD等國際巨頭相媲美。

目前,龍芯已經在軍事領域得到了廣泛套用,同時黨政機關以及央企和地方國企也在逐步采用,為中國的資訊保安乃至國家安全提供了堅實保障。

鑒於其重要的戰略地位,龍芯自然不會對外出口,因此拒絕俄羅斯的合作請求也在情理之中。

那麽,面臨芯片困境的俄羅斯又該如何應對呢?

俄羅斯在軍事領域的實力舉世矚目,但在芯片產業方面卻與國際先進水平相去甚遠,差距高達15年。

2020年,俄羅斯半導體器件(包括二極管、晶體管和芯片)的進口總額高達13.9億美元,而出口額僅為9400萬美元。更令人尷尬的是,其國內產值僅為1900萬美元。

這一數據充分暴露了俄羅斯芯片產業的嚴峻形勢,甚至看不到任何復蘇的希望。

然而,俄羅斯深知芯片的重要性,因此計劃在2030年前投入384億美元,以實作28nm芯片的完全自主研發。

但值得註意的是,早在2013年,蘋果釋出的iPhone 5S就已經采用了28nm芯片。這意味著俄羅斯的芯片技術與國際先進水平之間的差距可能會進一步拉大至17年。

更為嚴峻的是,由於俄烏戰爭的影響,俄羅斯的芯片供應連軍事需求都難以滿足。戰爭爆發後,ARM、英特爾、蘋果、高通等多家公司立即宣布對俄羅斯芯片產業實施制裁。同時,AMD、輝達、IBM、戴爾以及谷歌等巨頭也紛紛撤離了俄羅斯的辦事處。

戰爭持續三個月後,俄羅斯工業因芯片短缺而陷入困境。為了修復軍事器材,俄軍不得不從洗碗機和冰箱等家用電器中拆卸芯片以供使用。半年後,西方媒體更是爆出訊息:已有兩家俄羅斯坦克制造商因缺乏關鍵零部件而被迫停產。

如今,隨著台積電拒絕交付代工的芯片,並且龍芯也拒絕了俄羅斯的合作請求,可以說俄羅斯在芯片領域已經陷入了絕境。為了緩解這一危機,俄羅斯采取了多種策略:

1. 加大自主研發力度

俄羅斯已經制定了詳細的芯片發展規劃,並做好了相應的投資準備。雖然384億美元的投資可能無法使俄羅斯芯片技術達到國際先進水平,但確保軍事和工業領域的基本使用需求已經綽綽有余。畢竟,對於俄羅斯的軍事和工業領域來說,65nm的芯片技術就已經能夠滿足需求了。低端芯片的技術門檻相對較低,價格也更為親民,非常適合俄羅斯目前的國情。

2. 采取反制措施

面對美歐的嚴厲制裁,俄羅斯也做出了有力的回應。今年6月,俄羅斯宣布對半導體制造中不可或缺的材料——氖氣實施「出口限制」,主要針對那些對俄羅斯實施制裁的西方國家。此外,俄羅斯還利用自身豐富的能源、礦石和糧食資源,對西方國家實施出口限制。這種「互相傷害」的策略旨在讓制裁者付出相應的代價。

3. 積極尋求外部援助

俄羅斯在芯片供應上長期依賴進口,其中高達90%的芯片需求由外部滿足。然而,自俄烏戰爭爆發以來,其芯片進口渠道受到嚴重影響。

在此背景下,中國成為了可能向俄羅斯出口芯片的唯一國家。盡管我們未向俄羅斯提供龍芯芯片,但我們仍有兆芯、鯤鵬、飛騰、申威、海光等其他芯片可供選擇。

同時,考慮到中國與俄羅斯在能源和糧食等領域的互利貿易,維持這種合作對雙方都具有重要意義。

短期內,俄羅斯無疑將面臨芯片短缺的挑戰。但作為軍事大國,其核武器實力不容小覷,這使得其他國家在對其采取行動時不得不三思而後行。

正如普京所言,俄羅斯在世界上的地位不可或缺。而俄烏戰爭,無論結果如何,都不會有真正的贏家。

對於中國而言,俄羅斯的芯片困境也敲響了警鐘,加速自主研發芯片刻不容緩。

當前,國產芯片在EDA軟件、架構、制造以及光刻機等多個環節仍顯薄弱,與全球領先水平存在顯著差距。

在EDA軟件領域,華大九天作為國內代表,盡管取得了一定的進展,但與國際巨頭相比,其在研發團隊規模、軟件設計能力以及市場份額等方面仍有較大提升空間。

在芯片架構方面,我們雖然推出了自研的龍芯架構,但面對全球主流的ARM和X86架構,其市場份額和生態成熟度仍有待提高。同時,在流動通訊器材和嵌入式器材領域,我們尚未形成具有影響力的自研架構。

在芯片制造領域,中芯國際作為國內領軍企業,已具備量產14nm和12nm芯片的能力,並在更先進的制程技術上持續投入研發。然而,由於缺乏先進的EUV光刻機,我們在7nm及以下制程的芯片制造上仍面臨瓶頸。

而在光刻機方面,上海微電子雖然成功研發出90nm光刻機,並透過多次曝光技術實作了28nm芯片的制造能力,但這與ASML的EUV光刻機相比仍存在較大差距。後者已經能夠制造3nm芯片,並正在向更先進的2nm和1nm制程邁進。

除此之外,我們在芯片材料領域也面臨諸多挑戰,如光刻膠、靶向材料、矽片和掩膜版等關鍵材料仍主要依賴進口。

總體而言,盡管中國芯片產業近年來取得了顯著進步,尤其是在芯片設計領域,但在制造環節上的短板仍不容忽視。只有全面提升芯片產業的自主研發和制造能力,我們才能確保國家在未來高科技競爭中的領先地位。

面對全球芯片產業的激烈競爭和不斷變化的市場環境,我們不禁要問:中國芯片產業何時才能實作真正的突破?是5年、10年,還是需要更長的時間?這無疑是一個值得我們深思的問題。