俄罗斯的芯片，逃不掉美国的制裁
文 | 某肉食动物
2023年8月下旬，俄罗斯唯二的高性能计算芯片设计公司——贝加尔宣布变卖自己相关的电路设计和知识产权，这家曾经在2021年底高调发布Arm服务器芯片的设计厂商，在芯片设计领域的耕耘不得不因为母公司T-Platforms于2021年10月申请破产而另寻他途。
2021年12月，莫斯科法院决定对T-Platforms引入外部监管程序。面临十年监禁的T-Platforms；前首席执行官Vsevolod Opanasenko计划自己申请破产。这家脱胎于莫斯科大学的学术派超级计算机设计公司因为不能及时完成俄罗斯政府的订单，被强制追责，要求偿还2016年初俄罗斯有关部门提供的27.6亿卢布补贴。而这个补贴的目标仅仅只是为了生产1-2万台拥有俄罗斯自产芯片的台式机与服务器。
这一轮补贴的缘由，则需要追溯到十几年前，当时T-Platforms为莫斯科大学提供了两台“罗蒙诺索夫”超级计算机。这批超算都采用了英特尔E5 cpu和英伟达的tesla计算卡，其中最新的罗蒙诺索夫2号以5Pflops峰值和2.5PPflops的linpack值在2023年的top500超级计算机排名当中依然可以排名329位。
但美国在2014年后很快就以各种理由宣布了对莫斯科大学和T-Platforms的制裁，以至于原定使用新一代芯片进行的升级工作在2018年初草草了之，罗蒙诺索夫2号仅仅增加了近百台装有P100计算卡和至强6000系CPU的新服务器节点。这也导致了T-Platforms不得不开始了艰难的自研芯片之路。
罗蒙诺索夫2
牛刀小试的T1000
2014年台积电技术年会上，贝加尔的工程师被邀请上台，展示他们计划使用台积电28纳米制程流片的T1000 SoC，这款芯片采用的是当时已经被Imagination公司收购的MIPS指令集IP，在外部接口上则相对富裕的给了包括一个万兆网口在内的一众接口，此时同为MIPS指令集企业的龙芯还没有取得今天的巨大胜利，还仅仅只是依靠海外代工厂协助，出品了基于自研GS464e核心的四核处理器3A2000。
但俄罗斯的政府和企业在T1000出厂后，还是下了至少10万颗以上的订单，并提供了巨额贷款帮助贝加尔继续研发基于ARM A57架构的新SOC。
而作为母公司的T-Platforms，在这个项目上投入了巨大的精力，但由于T1000本身只有2个主频1.2Ghz的MIPS P5600核心，与当时已经进入finfet技术时代的intel或者海思麒麟950这样的先进方案无法相提并论，能用来衡量性能的竞品大概是龙芯的2K1000初代或者AMD E-350这样的嵌入式平台，最终搭载T1000的瘦客户端总出货量止步在6位数上下。
瘦客户端
M，S和L
在T1000初步成功之后，贝加尔宣布改换门庭成为一家基于ARM架构的芯片设计公司，并且给自己规划了三个产品线——M，S和L。
交出的第一份答卷，是M1000。
M1000是一款拥有8核A57核心的桌面/移动端SOC，采用台积电28纳米工艺，主频1.5Ghz，这款芯片在部分场景下实现了小范围的成功，曾有俄罗斯媒体骄傲的自称，俄罗斯自主知识产权的芯片已经能够比肩英特尔i3-7100T了。这款芯片正式大规模出货则是在2021年的下半年。
M1000
在M1000取得了相比T1000的更大进步之后，贝加尔选择杀入回服务器与高性能计算领域，设计了迄今历史上俄罗斯最强大的自研服务器芯片S1000，这款使用了ARM IP的服务器CPU，拥有48个A75核心，分成12组布置于一个环形总线之上，同时还集成了一个当时还不起眼的risc-v核心用于片上系统安全。
dieshot
S1000这颗芯片很难说是不是受到了当时风起云涌但很快消沉的ARM服务器潮流的影响，毕竟在这颗芯片立项2年之前的2017年第四季度，高通就曾经宣布出货基于三星10纳米制程的ARM服务器芯片Centriq 2400，这款芯片也同样具有48个核心。
S1000之后还规划了S2000，预定2025年量产，采用ARM N2核心，最初对标的对手是Ampere公司的ARM 服务器CPU altra Q80-26,后来PPT上一度改成128核N2，其参数像极了阿里平头哥的倚天710。
台积电16纳米工艺下的S1000的面积达到了惊人的600平方毫米以上，实属大芯片，可这款芯片仅仅完成了第一批工程样品之后，就因为俄乌战争连带的制裁导致不得不停摆。贝加尔曾经试图在其他海外代工厂继续流片，并把IP改造成RISC-V内核而绕过制裁，但很难解决资金和用户这两大难题。
此外还有一款仅仅停留在RTL阶段的L系列，主要是用于移动端，使用4核心方案对标高通的8CX系列。这便是贝加尔公司这些年来做的全部工作了。
roadmap
旧时代的残党
除了贝加尔之外，俄罗斯另一个高性能计算芯片设计公司就是脱胎于列别捷夫精密机械与计算机工程研究所的MCST，这家公司以传说中的VLIW架构著称，曾经在21世纪初的早期中国互联网上成为一个传奇。
而这家公司的领导人boris babayan，今年已经90岁高龄，依然奋战在芯片设计领域的第一线，他提出的超标量处理理论一直被认为领先西方多达10多年，但实际上根据MCST在2000年代初期的一系列学术论文和实际产品之间的落差，并不能证明这一技术的可靠性，不过，MCST和SUN以及intel都保持了长期的合作关系。
目前MCST公司的两个产品线Elbrus-2000主要用于民用，而基于SPARC架构的Elbrus-90则主要用于军用，这两个产品线都基本依赖于台积电的代工制造能力。
elbrus8sv
不可能完成的制造
今天的俄罗斯仅仅拥有2家晶圆厂，都继承自苏联时期的衣钵，分别是mikron和Angstrem。
Mikron（ Микрон ）是俄罗斯最大的微电子制造商和出口商，它的前身为成立于1964年3月前苏联时期的分子电子研究所（ NIIME ）。Mikron有着光荣的过往，上世纪七十年代，Mikron是苏联第一个开发和制造大规模数字和模拟集成电路的公司，在此之后数年，Mikron开发了苏联第一个具有氧化物绝缘的集成电路的制程工艺，在此基础上，又在集成电路制造技术中引入了等离子化学处理工艺，可以说截至苏联解体前，Mikron是积累了不错的集成电路基础能力。
Angstrem（Ангстрем）则稍早于Mikron成立，其前身同样是前苏联时期的一个机械研究所NII-336，后重组为精密技术研究所，在苏联解体之前，Mikron、Angstrem以及Integral（ 如今为白俄罗斯的集成电路和液晶显示器制造商 ）一起，是苏联集成电路的主要制造商。
然而，不管是Mikron还是Angstrem，其诞生之初领先的技术和成就都因为苏联解体消逝在历史的滚滚车轮中。
在本世纪，Mikron一直到2006年和ST意法半导体签署了一项技术转让协议后，才获得了生产180nm制程的技术，到2009年，Mikron又在意法半导体技术基础上掌握了200毫米晶圆上生产90nm芯片制程技术，最后到2013年才逐渐完成65nm集成电路制造技术的研发工作，却未能大规模量产。
且根据笔者上半年在俄罗斯的观察来看，这座工厂的产能和稼动率极其低下，目前仅仅能够保证莫斯科地铁票和快递企业物流用RFID标签芯片的中等规模量产。而更具讽刺意味的是他们的后端封装测试工厂，最初设立在我国深圳，后来迁移到了山东省曲阜市。Mikron整个公司的年产能仅仅等效于使用同等制程的中国第三大代工厂合肥晶合集成的1-2%。
Angstrem则是在2008年时与德国公司Exyte合资在俄罗斯泽列诺格勒建立半导体工厂，它能生产制程为130nm的芯片，该工厂为了更新制程工艺，2016年时向试图向globalfoundries购买半导体相关生产设备以将制程更新到90纳米，但由于美国的制裁没有成功，后来，Angstrem由于落后的制程难以获得足够订单加上制裁导致的经济技术困境，无法偿还债务，该公司破产后被其主要债权人VEB.RF银行接管。
如果苏联不解体，他们的微电子产业可能不会遭遇第一次寒冬；如果俄罗斯不展开特别军事行动，他们的微电子产业也许不会被制裁，遭遇目前的第二次寒冬。但想想中国的情况，中国免于被美国进行芯片制裁的条件可谓是极而屈辱和具有毁灭性的，这样看似乎俄国的被制裁又无法避免，毕竟苏联解体之后俄国一度走的和北约走的非常近，大概从苏联解体的那天就已经注定了俄国今天的命运，而苏联的命运又是由什么决定的呢？
可惜，俄罗斯终究不是苏联，更不是中国，以目前的能力，俄罗斯完全没有可能依靠自己的力量大规模的制造出上文所说的几种芯片。
一点尾声
尽管俄罗斯的高性能芯片设计伴随着T-platfroms的破产，暂时性的回退到了纸上谈兵的阶段，但risc-v的指令集的探索性工作和IP建设依然在持续，俄罗斯的开发者也依然在基于MCST和贝加尔的已有芯片继续他们的工作。
而没有达到设计目标的罗蒙诺索夫2号，仅有的2.5P算力也依然日夜不眠。即使是搜索引擎巨头Yandex的三台建设于2021年的AI超算，也不能满足俄罗斯本国的实际需要。9月3号莫斯科大学刚刚宣布的传说中400P的AI算力的MSU-270，基本可以断定来自于某个同样被制裁的东方公司技术支持。
而东方巨龙2023年的当下已经完成了几乎所有的技术路线的探索工作，现在需要的仅仅只剩下时间，20年前中国的计算机学人看待苏联遗留下的俄罗斯微电子产业时还是流露出羡慕的神情，但今天这已经完全不一样了。
不论是海思鲲鹏，龙芯，飞腾，申威都拿出来基于国内14纳米工艺的先进设计。特别是海思自研架构下放麒麟以及飞腾顶着美国制裁整整2年姗姗来迟的S5000C，还有龙芯新出的LA664大核心，以及总算力超过2Eflops的新神威超算，无不代表着巨龙相比巨熊已经完成了脱胎换骨。