俄应实现微电子主权独立

米克龙集团是俄罗斯最大的微电子产品制造商和出口商，图为位于泽列诺格勒的米克龙工厂的员工。

俄罗斯科学院院长、“电子技术”优先技术方向负责人、俄罗斯“微电子”论坛方案委员会主席根纳季·克拉斯尼科夫（Gennady Krasnikov）日前接受《俄罗斯报》采访，阐述技术主权构成及为什么微电子是关键产业。

记者：西方公司暂停在俄业务并正式停止对俄出口微电子产品以来，时间已过去三年半。其间，俄罗斯电子和微电子产业及为行业提供新技术和新理念的科研工作发生了哪些变化？三年半前我们处于什么位置，现在又在哪里？

根纳季·克拉斯尼科夫：对我们这些直接在业内工作的人来说，形势并未发生根本性变化。我们以前就建过180纳米制程用洁净室，未受制裁时甚至建过90纳米用洁净室（洁净室是特别装备的房间，其中建有可控环境，能将灰尘、微生物和其他污染颗粒含量降至最低，是生产高精度电子元件的必需条件——《俄罗斯报》注）。但即使当时，一切也受到限制——没有任何限制是错觉。

微电子始终受限制，早在苏联时期即如此，有过松动时期，但禁令总体上一直存在。我们进口的所有设备，都要在合同中加一条，要求供应商自行保证不违反美国国务院禁令。限制一直很严格。以我们研究所NIIME（分子电子学科研所）为例，早在2016年就成为最早受到美国制裁的机构之一。我们是最早面对这些困难的部门。因此，对我们专业人士来说，这三年半时间并未发生任何根本性变化。变化只有一个：国家和社会终于清楚地认识到，必须发展自有核心技术。一个追求主权独立的国家，绝不能在战略领域依赖进口。

记者：今天许多人在谈论俄罗斯在该领域的研发。但举例来说，俄罗斯大公司的模型是用英伟达处理器训练的。这是否意味着我们仍依赖某家公司？还是说，我们有训练和使用人工智能的国产解决方案？

根纳季·克拉斯尼科夫：这里重要的是不要混淆概念。实际上，这里涉及的主要不是人工智能，而是机器学习。机器学习需要处理海量数组，包括语言模型、图像等，其基础是张量运算。处理器（如英特尔产品）执行此类任务效率不高。事实证明，英伟达图形处理器最适合此类任务。但从计算机架构角度看，这仍是冯·诺依曼模型，即指令和数据通过一条总线传输。如今，包括俄罗斯在内的全世界都在开发全新的、更高效的非冯·诺依曼架构。例如，我们正积极开展神经形态处理器项目，这种处理器更适合机器学习任务。我们有些国内研发成果，如NeuroMatrix和其他国内初创公司的成果。但除架构外，还需要先进制程工艺。因此，大数据处理领域一段时间内我们仍将依赖进口微处理器。俄罗斯的研发工作目前处于设计中心水平：架构和设计是自己的，制造在国外。我们正等待国内生产达到28纳米以下的水平。

除了架构，还有另外两个重要方向：缩小拓扑空间（转向3-2纳米及以下）和数学优化方法。俄罗斯有强大的科学学派——叶夫根尼·特尔特什尼科夫院士及其学生伊万·奥谢列杰茨的学派，他们开发矩阵降秩方法（即张量列车），这种方法在传统处理器上也能将运行速度提高几个量级。今天我们不得不用进口芯片，但同时也在发展自有架构、数学和生产技术。

记者：您认为今天俄罗斯微电子的主要成就有哪些？发展有哪些障碍？
根纳季·克拉斯尼科夫：微电子是资本和科技最密集的产业之一。一座现代化洁净室价值达数百亿美元，并且必须每周7天24小时运行。但做到这一点，不仅需要设备，还需要数百种超纯材料，包括化学品、光刻胶等。苏联时期我们曾有完整产业链，但后来决定：“为什么要这样做？买最好的就行了。”这是错误的。

如今，国家终于意识到这一点，并启动了大规模计划，包括生产超纯材料（已取得初步成果）、建立国产电子机械和芯片生产设备制造业、开发计算机辅助设计（CAD）及新技术攻关，包括可提高运行速度的锗硅结构。与2020年-2021年相比，这些方向拨款增长数十倍。俄罗斯总理米舒斯京、第一副总理曼图罗夫明确指出微电子的战略意义，这是个质的转变。然而，三年半时间对突破来说太短。我们现在处于积累阶段。我想，再过几年将会看到实际成果。

最重要的是动员内部资源。“一切靠买”的年代，基础科研与产业之间出现脱节。科研人员的导向是发表论文，企业的导向是购买国外解决方案。今天，我们正积极恢复科研机构与高科技公司的联系。这种合作已产生效果。人工智能和量子技术是“微电子2025”论坛的热门话题。10年至15年前，两者都是未来技术，今天，人工智能已商用，量子计算机却仍是未来，为什么会这样？

记者：您如何评价高校和科研中心在培养微电子人才方面的作用？现在讨论的不光是人才短缺，还有教学课程落后于现实。

根纳季·克拉斯尼科夫：这确实是个问题，但需要综合解决。首先，雇主必须参与人才培养，就像苏联时期那样。例如，莫斯科电子技术学院和莫斯科物理技术学院的学生在我们这里（指NIIME研究所——《俄罗斯报》注）进行4年级实习，在实验室工作，根据我们的课题完成硕士和副博士论文答辩。其次，并非所有高校都负担得起洁净室和先进设备。因此，重要的是将教育机构与有实际基础设施的行业中心联系起来。最后，需要理解：人才有不同类型，既有科学家，也有技术员。举例而言，量子技术需要很少人，他们必须具备极高的天赋和资质，生产需要大量工程师和技术员，应采取差异化方法。

记者：最后一个问题，关于全球趋势。全球微电子在向何处发展？当今有最聪明大脑的人在研究什么？

根纳季·克拉斯尼科夫：有明确的“路线图”。目前正在掌握2纳米制程技术，未来计划到2037年实现1.6、1.4甚至0.2纳米。但重要的是明白这些数字只是标定性的。22纳米之后，晶体管变成三维结构（FinFET，然后是GAAFET），但存在一些基础性物理问题——散热、漏电及集成电路互联中的RC延迟。这些挑战永远存在，但人类正一步步地解决它们。本文刊载自《环球时报》“透视俄罗斯”专刊，内容由《俄罗斯报》提供。