美国“芯片法案”会影响中国武器装备发展?亿博电竞 亿博官网
发布时间:2022-09-12 14:21:08

  亿博电竞 亿博官网亿博电竞 亿博官网亿博电竞 亿博官网7月28日,美国国会通过了总额2800亿美元,分5年执行的《芯片与科学法案》。有观点认为,该法案超过二战马歇尔欧洲重建计划。大名鼎鼎的马歇尔计划总额131.5亿美元,按购买力换算为今天的币值也就1616亿美元。所以可以说《芯片与科学法案》是美国有史以来影响最重大、最深远的法案之一。美国各行各业对该法案都给予较高的期待,军工行业也不例外,按照计划,2023-2027年,美国芯片国防基金将每年拨款4亿美元(共20亿美元),用于推进与半导体制造相关的国防优先事项。美国国防工业协会发表声明,对该法案的通过表示高度赞赏。那么。该法案对中国军工行业,乃至武器装备会有哪些影响?

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  一、军用半导体芯片和民用半导体芯片存在较大差别民用的半导体芯片优先考虑产品的性能、功耗和成本,而军用的半导体芯片更加注重可靠性,环境适应性和各种抗辐射干扰。当然,这不代表军用CPU就不追求性能,应该是不像民用产品那么追求。比如,Windows10,你打开菜单,可以看出菜单是用一种渐进式的动作弹出的,所有人机界面都有一种三维视觉效果,阴影,半透明,淡入淡出,这些花里胡哨的效果都需要CPU和GPU在后台拼命计算。而军用电子产品的界面以简洁明了为第一要求。F-22战斗机的座舱显示器,都是以简单的线条为主,对CPU速度要求没那么高。

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  事实上,除部分机载雷达和光电图像实时计算拼接处理芯片外,目前军用芯片制程的要求都不高。F-22战斗机的“宝石柱”航电系统,采用的是486CPU;当今世界最先进的F-35战斗机的“宝石台”航电系统,采用的是英特尔早期65纳米工艺生产的酷睿处理器。俄军所使用的芯片为90nm和28nm,俄乌冲突爆发之后,欧洲国家直接封锁了俄军获取28nm芯片的渠道,美欧针对俄罗斯半导体领域的打压对俄方的影响是很大的,因为俄方的电子产业并不发达。按照工作温度范围和抗辐射能力从低到高排列,电子元器件的等级基本可以划分出四等:民用级,工业级,军用级,航天级。民用级电子元器件基本只能工作于室温下,抗辐射抗干扰能力很低。工业级可工作于户外和工业车间环境,工作温度范围更广,有一定抗干扰能力。军用级则可在更严酷的环境下工作。航天级是顶点,可在宇宙空间中工作,有太阳直射时能达到零上二百多度,处于阴影之中是零下一二百度,还有各种辐射包括X光、阿尔法粒子、电磁波等强辐射,民用电子元器件一上去就完蛋。由此决定了军用芯片和民用芯片的生产有很大不同:首先,军用芯片通常用不到最先进的制程工艺,有些功率器件还特别需要更大的线宽来承载大电流。要知道美国军用半导体的两大楚翘,德州仪器公司(TI)和亚德诺半导体公司(ADI),都没有英特尔、台积电和三星那种顶级制程工艺的工厂。砷化镓,氮化镓微波功率器件,MEMS微波器件,使用的制程工艺线宽更大,通常是几十微米级。其次,军用芯片的使用的材料、制造工艺和封装工艺都和民品不太相同,都是为了达到严酷的工作环境和可靠性要求。二、我国军用芯片半导体基本自主可控和民用芯片半导体市场90%以上靠进口不同,我国军用芯片半导体由于一直受到美国禁运,国家投入得早,基本上在1999年美国炸毁中国驻南斯拉夫大使馆之后就开始大规模投入。坚持了将近20年的高强度投入。这些年终于开花结果,大部分军用芯片半导体都有突破,到今天自给率已经超过80%。

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  我国军用芯片半导体的生产以国家队为主,主要是一些军工科研院所和工厂。有些人对这些国营研究所的印象还停留在几十年前,大概就是一座上世纪70年代建的大破楼,里面人浮于事,一张报纸一杯茶混一天。这种印象已经彻底过时了。其中一些国营军工研究所,有一大片半导体厂房,是真正的国际大厂的范儿。他们内部的管理体制,虽然不像外企公司那样的规范高效,但也绝不是人浮于事。说到待遇,在一些省市级的军工国营研究所,给新毕业硕士的基本月工资都是一万元起步,还有奖金。这个待遇是相当有吸引力了。这些研究所和工厂取得了斐然的成就。比如一些是做各种工业级接插件和连接器产品的工厂,不要瞧不起接插件和连接器,有些技术含量非常高,比如高级连接器,可以同时连接电线,光纤,同轴电缆,和液冷管道,并且连接器可以旋转,里面的线路不受影响。军迷们挂在嘴上的紧凑型机载有源相控阵雷达(AESA)的MMICTR组件、砷化镓、氮化镓功率器件,这些都早已量产。当然不能说白菜化,因为成本和美国比并无多大优势。MMIC是单片微波集成电路的缩写,用在雷达和军用通讯器材上比较多,而民用通讯也用得上。这类元器件也是高价格高利润。除了通讯基站外,未来无人驾驶汽车用的毫米波雷达上也用得到。一些做相控阵天线G通讯系统将全部采用智能天线波束合成技术,目前,我们看到的诺基亚,爱立信,中兴和华为展示的5G天线,还全都是分立器件,体积有热水器那么大。而一些军工研究所的这个产品只有一盒扑克牌那么大,这才是未来。早几年,从公开资料,电科11所成功开发了2.7K*2.7K的红外焦平面探测器,而美国目前最高水平是雷声公司的4K*4K分辨率红外焦平面探测器。我们的差距并不远。我国计算机用的CPU产业也有所发展,目前看,这些产品在商业上不太成功,但可以用在军用和政府IT系统中,完全自主化。中国基本上能实现整个计算机和网络设备的全自主。电科15所下属太极计算机公司提供的全自主软硬件平台。有人会说,这些平台的操作系统都是用开源Linux改的,数据库基本是基于开源SQL改的,我们只做了写应用层的软件,比如WPS,还不如微软OFFICE好用。但是你想想,世界上能提供这样的全自主平台的国家有几个?除了美国,只有中国了吧?你可以说,日本、德国这样的国家也有能力搞,只不过一方面他们战略上没有压力;一方面商业上不合算,所以他们没搞。这可能是事实,但是我们做到了,就是了不起的。总体来说,中国军用芯片半导体国产化率比较高,需要进口的比重很小,其中大部分通过市场渠道是比较容易买得到的。但的确有些高端的产品难以买到,主要集中在高端DSP、高端AD/DA变换器等领域。这些高端的产品一般是按订单生产,市场上没有存货。比如雷声公司要造一批雷达,向德州仪器公司订购1000片DSP,德州仪器公司会单独开动生产线生产,从交货到雷声公司入库,都有美国安全部门监控。除非雷声公司有内鬼往外卖,否则市场上根本就买不到。对于这些产品,相信在我国军工企业的努力下,一定能实现国产化。从上述分析来看,担心美国芯片法案会影响到我国军工企业,可以说是杞人忧天。如今的中国早已不是数十年前的中国。无论是经济实力还是国防实力,都已经有了显著提升。实际上,近些年来,美国对我国实施不断的围剿和频繁制裁,都是促成我国不断进步的最好契机,就像1999年炸馆事件导致中国重整军备一样,美国一定会为他的所作所为惊醒了东方巨龙而后悔!