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曾经世界第一的苏联电子工业,为啥被美帝“弯道超车”?

私产人文 2022-05-20

The following article is from 循迹晓讲 Author 三喵先生


一时强弱在于力

千秋胜负在于理

曾经世界第一的苏联电子工业

为啥被美帝“弯道超车”?

©文/ 三喵先生

编辑:禅心云起、瑞秋的春天

☄ 这绝不是个例,纵观整个冷战,苏联在许多领域始终落后于美国,归根到底,就是因为他们长期自绝于市场,依赖行政命令的“病根”。只要这个病根存在,即便偶尔出个一两个奇迹没问题,但长远来看,拉胯是必然的。

                            

最近这些天,俄罗斯面对的制裁除了经济还有技术,尤其是芯片遭到断供,这对俄罗斯的军队简直是釜底抽薪,他们的导弹里,进口芯片是必需品,没了芯片,打一枚少一枚,都没法继续生产,库存眼看就告急。


都说俄罗斯军工产业多么多么厉害,怎么就造不出一枚好芯片呢?

 

◇ 俄国的导弹打一枚少一枚,即使这样,还有这种直插厨房的

 

其实,俄军出现的“缺芯症”,追根溯源是源于苏联挖的巨坑


当年别看美苏争霸搞得轰轰烈烈,他们的电子工业却在体制的作用下,屡屡碰壁。到最后一条道走到黑,然后就没有然后了——“都赖体制”这话也不是说“放之四海而皆准”,但这个道理,讲苏联电子工业点歪科技树的故事,还真就是这么回事儿。



◇ 克宫已经决定了,必须发展电子管

 

二战刚结束那会儿,苏联的电子工业其实并不落后


那会儿刚发明出来的计算机,有几间屋子那么大,美国前脚搞出来,苏联后脚也赶上了,而且做得比美国还好,美国货占地三室两厅,他们的计算机占地两室一厅,小了不少,故障率还比美国低很多。


◇ 美国人鼓捣出的第一台计算机ENIAC,苏联人后来居上,比它不知道高到哪里去了

◇ 首台苏联计算机“МЭСМ”1948年组装完成,设备占地60平方米


苏美两国在当时的计算机领域可谓是齐头并进。

 

不过,那个年代的计算机普遍巨大,最重要的原因是里头的核心部件——电子管,它的本体是一个抽真空的类似电灯泡的东西,就算灯泡做得再小,几百万个这东西加一块儿绝对好不了。所以,不把电子管换掉,计算机就甭想变小

 

◇ 各种各样的电子管

◇ 贝尔实验室首个晶体管(1997年复制品)


1947年,美国贝尔实验室鼓捣出了晶体管


这玩意儿跟电子管的作用完全相同,但抛弃了那个抽真空的电灯泡,理论上可以做的特别小,甚至比头发丝还要细,相比电子管,同样空间塞的晶体管要多出成千上万倍。


照常理来看,未来计算机想要提高性能,肯定得指望晶体管,美国人就是这么想的,并且他们鼓捣出的晶体管计算机,果然小了很多,一间屋子终于装得下了,这么一来,社会上也愿意买他们的计算机,这对于大数据管理太方便了,这种晶体管计算机的代表,比如IBM7090,当时的美国人口普查部门和大学用的特别普遍。借助市场,计算机完成了从电子管到晶体管的进化

 

◇ 电子管大概是这么大,几十万个这玩意儿占的地方,画美不看

◇ 晶体管比电子管小的多

◇ 有了晶体管,计算机能做小了,IBM7090得到了商用的机会

 

美国的晶体管计算机进化完成,而苏联鼓捣出自己的晶体管,其实没比美国晚多久,但是这条路被苏联自己给废了


为什么苏联会在计算机领域“自废武功”?


因为,苏联不讲市场,所有尖端科技成果,要优先应用于军备而晶体管抗干扰能力远不如电子管


军用的东西抗干扰差,这是苏联决策层不能忍的。所以,1956年,军方表态了,晶体管这东西永远不会出现在军用设备中,只能拿去做助听器,既然是军用优先,抗干扰压倒一切,咱们就得大力发展电子管。

 

就在那几年,苏联科学院院士瓦伦丁阿夫迪夫用尽洪荒之力,终于能把电子管越做越小了,这个成就让赫鲁晓夫很高兴,并作出重要批示:“不要搞晶体管了,电子管小型化就是今后的研发方向。”


赫鲁晓夫的话就给苏联电子科研方向“定了调子”,而且阿夫迪夫成了苏联电子科研领域的话事人,这么一来,他可以甩开膀子继续搞电子管小型化,还可以用自己的权力打压别的科学家。


当时苏联不是没有研究晶体管的科学家,但一切不是科学家说了算,什么晶体管,这种东西当玩具还差不多,怎么,你敢质疑赫鲁晓夫同志?你敢质疑院士?你敢质疑军方?这几个灵魂拷问一下来,就算谁有天大的能耐,都得忍着

 

◇ “我们苏联的电子管是不可战胜的!”

 

于是,美国的晶体管科学家在一日千里的搞研发,苏联的晶体管科学家就只能在体制内苟延残喘,纷纷想着转行去保住自己的饭碗,美苏计算机之间的差距开始明显拉大了。


但当时的苏联人还没觉得这是个问题,我们的电子管不是用的挺好么,第一颗人造卫星上天,背后就是电子管的功劳,既然电子管那么好使,我为什么要换晶体管呢,能用就行呗,有问题么?

 

◇ 反正斯普特尼克用电子管不也好好的么,还让美国人惊呼不可战胜


◇ 苟利国家生死以,集成电路去他妈

 

苏联人陶醉在自己的成果当中的时候,美国人在电子产业上又有了新主意,他们把晶体管升级成了集成电路,这也就是芯片


在一个手指甲大的芯片上可以集中几十亿个晶体管。如果它应用于计算机,那么它的体积还可以进一步缩小,甚至可以摆到桌子上,同时性能又大大提高。


◇ 从右至左,电子管,早期晶体管,以及两个集成电路


1960年的时候,美国公司IBM砸下50亿美元,开发自己的第一台集成电路计算机。


这对公司来说是一场豪赌,要知道,美国研制原子弹的曼哈顿计划,也才花费20亿美元。IBM这50亿,不但包含计算机的研制,还得自己设计生产集成电路,摸着石头过河,这个过程不但复杂,要求还特高。芯片上的每根晶体管都那么小,一粒灰尘就足够把几万个晶体管弄报废,所以生产芯片的厂房不能有一粒灰尘,为了造电脑,还得造配套的高标准厂房。


◇ IBM360的操作台


这一套折腾下来,IBM推出了革命性的360系统电脑,它体积小,兼容性好,操作方便,一经推出就有大量客户抢购,民航,邮政,大学,图书馆,反正大量数据管理都离不开计算机了,如此一来,市场会有新的需求和新的订单,计算机不断扩大再生产,成本急剧降低,性能也越来越好。经过这么一次革命,计算机又一次借助市场的力量完成了进化

 

当时,苏联在美国有很多间谍,他们知道美国集成电路的发展,但整个苏联却没有发展出自己的相关产业。


在苏联,电子工业是军事工业的一部分,民用市场?那是不存在的。反正老百姓能有土豆炖牛肉就已经是生活在天堂里了,要计算机干什么。在军事领域,苏联的电子管小型化成果丰硕,已经能做到一颗花生米那么大,达到了物理上电子管的体积极限。


而且,当时苏联是天天准备核战争的,在核爆炸中,比起集成电路,电子管的生存性强的多,既然如此,为什么要改呢?于是,苏联继续在自己的各种武器装备中塞满电子管,还真别说,效果不赖,他们的反坦克导弹塞满了过时的电子管,埃及人拿着这种导弹打掉了不少以色列坦克,事实胜于雄辩嘛,电子管这么好用,发展集成电路,有什么必要性吗?

 

◇ 苏联人的不懈努力下,电子管能越做越小,但也就是花生拇指那么大

 

◇ 中东战争中,苏联这种塞满电子管的反坦克导弹还挺好使

 

不但没必要,苏联搞集成电路,经济也不允许。


这玩意儿多烧钱,苏联正铆足了劲儿跟美国玩航空航天竞赛,各种新型飞机导弹都是一台台吞金巨兽,每年光军事开支就得占去苏联总收入的20%,在这种情况下,不开放市场,再去养一头集成电路的吞金巨兽,苏联是真没这能力。


再说了,集成电路涉及很多上游产业,比如硅片提纯,无尘工厂,这些又得花一大笔钱,还未必搞得定,既然如此,电子工业就这么凑合着得了,够用就行。

 

◇ 苏联的很多电子产品,一直都是这样的风格

 

◇ 电子技术搞成这个样子,脸都不要了

 

苏联人继续闭门造车,美国的集成电路已经不新鲜了,而且发展势头非常迅猛,当时英特尔公司提出了摩尔定律,每隔两年,集成电路上的晶体管数量会增加一倍。


◇ 就算摩尔定律要失效,那也是最近几年的事儿,跟苏联没关系


那会儿的美国人看苏联很神秘,觉得他们的高精尖设备,特别是军事设备,怎么着也得在集成电路上跟美国不相上下吧,后来他们拆开一架叛逃的苏军顶级战斗机米格25,工程师都傻眼了,怎么到70年代了,苏联人还在搞堆电子管的游戏,这玩意儿美国早就扔进垃圾堆,苏联人还当个宝。


◇ 当年红色帝国让美国吓尿的大杀器米格-25

◇ 其航空电子设备是这样的,这还是升级之后的结果了


这件事情之后,美国人终于明白,苏联在电子工业上,彻底被美国甩开了至少两代的差距。

 

体制决定了苏联电子产业的命运,到了上世纪80年代,美国已经研发成功了个人计算机,苏联这边几个年轻的苏联工程师不甘心,用手里的资源鼓捣了自己的“个人计算机”,被称为Micro-80。虽然他们的东西比起美国的苹果已经远远落后,但这在苏联已经算是破天荒地尝试了。


◇ 苏联也搞过自己的微机Micro-80,但终究被副部长给怼回来了

◇ 1987年,东德民众展示个人电脑

◇ 1984年苏联生产的Agat-4个人电脑,对标美国Apple II

◇ 1984年苏联发布的Elektronika BK是第一批官方生产的家用电脑,售价是当时平均月薪的4倍。


工程师们鼓捣出的东西能用还不算,得经过电子工业部的审批


副部长戈尔什科夫大人兜头就泼了一盆冷水,“小伙子,别再胡扯了,个人的汽车、退休金和别墅都可能有,但个人计算机不可能。你们知道什么是计算机吗?它占地一百平方米,需要25个人维护,每月消耗30升酒精。”副部长这么说,还能审批么,苏联在微型计算机上的尝试,最终化为乌有。

 

于是,苏联国产的个人计算机就这么胎死腹中,这也是他们最后一次在电子工业上的尝试。


又过了几年,美国电子工业的巨大优势终于让苏联决策者有所警醒,他们面对现实,奋起直追,选择的方式也非常简单粗暴,那就是抄袭,他们打开西方的芯片外壳,用光学显微镜观察结构,抄个一摸一样的出来。


比如苏联的KP1858BM1处理器,完全就是抄的西方的Z80。这样国家赞助的剽窃行为让西方工程师哭笑不得,他们在自己的芯片上留下了彩蛋,用俄语给苏联工程师写下了一句话:如果你们抄的足够细心,就能发现这句话


◇ 打开显微镜抄嘛,这事儿苏维埃擅长

 

到这个时候,苏联电子产业已经完全靠抄袭,来骗,来偷袭,这极大打击了国内科研人员的创新热情,进一步摧毁了电子工业的科研体制。


此时的苏联行将就木,他们的电子产业,也就彻底失败了,苏联不是没有好的学者,但在这种僵化的科学环境下,再多的天才也无力回天。


这绝不是个例,纵观整个冷战,苏联在许多领域始终落后于美国,归根到底,就是因为他们长期自绝于市场,依赖行政命令的“病根”。只要这个病根存在,即便偶尔出个一两个奇迹没问题,但长远来看,拉胯是必然的。


◇ 苏联末期研制的苏-27战斗机座舱,电子设备也不能说没有,但太少了

◇ 跟美国的比一比,就不说F-35了,这是F-18的座舱

 

◇ 俄媒体披露的第五代战斗机T-50的座舱

 F-35座舱


苏联解体之后,俄罗斯在很大程度上继承了苏联这样糟糕的“病根”,所以,这些年来,俄国的计算机天才可谓层出不穷,但他们都是跑到欧美国家才得以发挥才干,比如英特尔奔腾处理器的设计师,就是流亡美国的俄国人。


而在俄罗斯国内,电子计算机产业,除了盗版软件,也没啥起色。现在他们遭遇芯片禁运,那是真的被卡了脖子。这不,他们的坦克生产厂就因为缺乏芯片和必要的辅助电子设备,已经停产了。


这会儿俄国怎么办呢?总不至于再回到电子管时代,重温过去的辉煌吧。




一时强弱在于力,千秋胜负在于理






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