洗碗机和冰箱中的芯片能应用于坦克中吗?
摘要
本文从俄罗斯国产芯片产业的处境、透过中国缺芯看俄罗斯芯片短缺问题、民用芯片应用于军事装备的可行性、芯片拆卸及兼容性问题等方面来分析“俄罗斯从洗衣机和冰箱中拆芯片用于坦克”的可行性和真实性。
引言
前不久，美国商务部长吉娜·雷蒙多，在美国参议院听证会上表示：“我们从乌克兰人那里得到消息，当他们在地面上发现俄罗斯军事装备时，里面安装的都是他们从洗碗机和冰箱中取出的芯片。”雷蒙多同时还表示, 她最近会见了乌克兰总理。
雷蒙多还说：“我们的做法是要彻底阻断俄罗斯获取技术，这会削弱他们继续军事行动的能力，这正是我们正在做的事情” 。雷蒙多的讲话充满了对俄罗斯的冷嘲热讽。
美国商务部发言人罗宾·帕特森（ Robyn Patterson）透露，雷蒙多所说的故事来自乌克兰官员，他们告诉美国商务部长，当他们打开缴获的俄罗斯坦克时，发现了冰箱、商业和工业机械的零部件，这些零部件似乎弥补了其他无法获得的零部件。
图1-1 《华盛顿邮报》报道截图
那么，这事儿是真的吗？下面笔者将从以下四个方面来分析一下“从洗衣机和冰箱中拆芯片用于坦克”的可信度和可行性。
一. 俄罗斯国产芯片产业的处境
1.1 俄罗斯芯片制造业现状
研究过俄罗斯工业状况的西方半导体行业高管表示，俄罗斯的芯片制造技术落后于行业领导者台积电超过15年。该国领先的芯片制造商米克朗集团（Mikron Group）表示，它是唯一一家能够大规模生产65nm制程的俄罗斯本土公司，而这种技术在2006年左右已在半导体行业大规模量产。
在半导体制造方面，早前，俄罗斯计划斥资4200亿卢布（约合50亿美元）用于新制造技术及提升。短期目标之一，是在2022年底前提高使用90nm制程的芯片产量，一个长期目标是到2030年实现28nm制程的生产。
但这一计划在俄国内遭到质疑。有业内人士称，28nm到2030年将成为“非常古老”的生产工艺，而且在关键设备、材料均被断供的情况下，成立一家能够量产28nm制程的工厂将是一项非常艰巨的任务。
俄乌危机后，今年4月中旬，俄罗斯科技媒体Cnew报道称，俄罗斯政府已经制定新的微电子发展计划的初步版本，预计到2030年投资约3.19万亿卢布（约合384.3亿美元）。这笔资金将用于发展本地半导体生产技术、国内芯片开发、数据中心基础设施、培养本地人才，以及推广自制芯片和解决方案。
《华盛顿邮报》报道称，俄罗斯很少自己生产芯片，历史上依赖从亚洲和西方公司进口。
不管俄罗斯未来是否能实现本国的芯片发展计划，至少从目前来看，俄罗斯芯片产业比较落后，产能严重不足，多数芯片依赖于进口。
1.2 西方对俄罗斯芯片领域的制裁
俄罗斯的电子产业长期受美国制裁，对于军事领域的芯片和其他电子零部件，西方国家的管制更为严格，甚至在俄乌冲突发生前，相关交易就需要获得政府许可。
今年2月，以美国为首的西方国家发动对俄新一轮地制裁，新制裁进一步加强了限制，美国还禁止向俄罗斯的非军事用户（包括高科技行业的用户）销售大多数军民两用芯片；英特尔、AMD、ARM、谷歌、微软、苹果等欧美公司纷纷宣布暂停向俄罗斯提供产品和服务。
据雷蒙多透露，自2月底开始对俄制裁以来，美国对俄的技术出口下降了近70%，另外36个国家也采取了类似的出口管制措施，这些制裁同样适用于白俄罗斯。
“与2021年同期相比，美国对俄罗斯的出口数量下降了85%，价值下降了97%，其中包括受新制裁约束的半导体、电信设备、激光、航空电子设备和海事技术。”帕特森透露。
在参议院发表的讲话中，雷蒙多还提到，最近有报道称，两家俄罗斯坦克制造商由于缺少零部件而不得不停产。白宫此前也强调了这些报道，称乌拉尔瓦贡扎沃德和车里雅宾斯克拖拉机厂已经停产。
西方组织的研究称，俄罗斯军方长期依赖西方电子设备。总部位于伦敦的武器流向监督机构（ Conflict Armament Research group）对俄罗斯无人机进行了详细分析，该组织的调查人员称，近年来在乌克兰上空被击落的俄罗斯军用无人机中，大量使用西方的电子产品和零部件。
二. 从中国缺芯情况看俄罗斯
最近几年，在我们中国遭受到美国芯片技术封锁和新冠疫情冲击的大背景下的，大量中、高端芯片出现了涨价、断供、缺芯潮。以涨价鼻祖之称的STM32为例，芯片STM32F103C8T6常态下6元左右，最高涨价至65元，个别报价更是高达数百元（如图1-2所示），您还别嫌贵，手慢了可就没有了。
图1-2 某猫上的STM32芯片报价
电子行业的朋友们，您是否经历过买不到芯片，不得已从其他废旧产品中拆旧芯片使用的情况呢？也许您就是那个手拿风枪的拆芯之人吧？
大家仔细想想，我们中国无论从芯片制造水平，还是芯片生产产能都远远超过俄罗斯，即便如此，我国在受西方制裁和疫情影响下，还是发生了芯片断供、缺货的情况。对于俄罗斯来说，严重缺芯也未必是假。
三、民用芯片用于军用装备的可行性
美媒报道里的“洗碗机和冰箱中的计算芯片”，多指智能家电使用的民用芯片。由于民用芯片早就在运算性能方面走在军用芯片的前面，很多对电子设备稳定性要求不高、或者讲究性价比的消耗类装备都大量使用民用芯片，这种情况在各国军队中已经越来越普遍。
几年前闹得沸沸扬扬的“中国伪劣芯片混入美军装备”事件，其根本原因就是由于反恐战争对精确制导弹药的巨大消耗，迫使美军不得不通过代理商采购民用芯片以满足弹药生产的急迫需求。至于说不法代理商乘机以次充好，美军质检部门疏于管理，那就是另一个故事了。
还有，美国空军曾采购了上千部PS3游戏机组成代号“秃鹰”的矩阵式超级电脑，利用其大规模浮点运算性能来分析每天从阿富汗前线传回的海量卫星和航空照片；美国海军更习惯用XBOX游戏手柄来控制潜望镜等装备——游戏手柄里也有芯片。
因此，如果在俄军的导弹、小型无人机或者坦克的某些装置里发现了民用芯片，其实也非常正常。
四、芯片拆卸及兼容性问题
4.1 芯片拆卸技术问题
在前不久上映的一部电影《奇迹笨小孩》中，主角景浩在规定时间内交付了拆解的手机零件，而且质检合格率达到了87%，手机公司老总还跟他正式续约了2年的战略合作意向。可见，对于旧芯片的拆卸、处理都是非常容易的事。对于现在的中国深圳华强北来说，拆机、翻新更是小儿科。而对于俄罗斯来说，也是很容易的，毕竟拆机并不需要多高的技术含量。
4.2 关于芯片兼容性问题
美媒报道里的“洗碗机和冰箱中的计算芯片”，多半是指MCU，我们习惯称之为单片机。
那么，洗碗机和冰箱中的单片机芯片能使用到坦克中去吗？对此，笔者从以下两种情况来回答：
（1）如果俄罗斯在设计坦克之初，部分组件的设计指标本来就是采用“用于洗碗机和冰箱的”民用系列芯片的话，那么因为缺芯，直接拆卸洗碗机和冰箱的同系列或同型号的单片机芯片焊接到坦克组件中去，重新更换驱动软件即可。这样做完全兼容，更换替代又快又好。
（2）如果部分组件中原型号单片机芯片缺芯，又找不到完全兼容替代产品，那么可以拆卸洗碗机和冰箱中的其他型号的单片机，硬件上通过诸如“飞线连接，环氧树脂固定”等方法临时和坦克组件对接，软件上重新设计驱动程序，也能做到芯片兼容，战时状态，未尝不是一种好的方法。我们中国在抗日战争时期，不也想出好多土方法，来升级我们的武器系统（抗日神剧中的包子地雷不算哈）。
总结
由乌克兰官员爆料、美国商务部长讲述的这个“洗碗机芯片故事”到底是真还是假？
笔者作为一个并非军迷的一个电子从业者，总结出以下几点，仅供参考：
（1）乌克兰方面真的是完全在撒谎吗？那倒也未必。俄军装备中出现民用芯片的可能性非常高，特别是在某些一次性消耗类武器中。
（2）俄罗斯被美国制裁逼到山穷水尽了吗？那也未必。虽然俄罗斯的电子产业相当落后，而且长期受美国制裁，但要自行制造“洗碗机和冰箱中的计算芯片”这种水准的芯片还是没有问题的。
（3）俄罗斯坦克等军事设备主要芯片还是本国制造，部分组件芯片采用进口芯片，和平时期，有多种渠道进口芯片并且使用量相对较少，所以也能满足基本的军工制造所需；但是，俄乌开战后，西方制裁升级，芯片进口渠道减少，用量又激增，所以，也不排除通过“拆洗碗机和冰箱芯片”来满足临时特殊需求。
（4）从中国和俄罗斯国家关系方面来讲，我宁愿相信“洗碗机芯片故事”是以美国为首的西方势力对俄罗斯发起的舆论战、信息战，而并非真的缺芯。
（5）从我们中国自身所处的世界环境来说，对于“洗碗机芯片故事”，我宁可信其有，不可信其无，我们应从中感受到危机，我们不应再做那个手拿风枪的拆芯之人！咱们中国应提前做好万全准备，防范西方对我国高科技的疯狂围堵。打铁还需自身硬，科技兴国才是硬道理。
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参考资料：
1.《美部长：制裁迫使俄军从洗碗机中拆芯片用》，观察者网。
2.《这名美部长大概率被乌克兰给忽悠了》，枢密院十号。
