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一、导语
2016 年 8 月，俄罗斯总理梅德韦杰夫对俄罗斯当前微电子产业的领先公司 JSC Angstrem 进行调研，Angstrem 目前已经拥有了 90 纳米的技术和生产，未来俄罗斯的任务是要向新的微电子技术迈进，生产 28 或是 14-16 纳米的微电子产品。
世界半导体产业西风东渐，俄罗斯岿然不动。眼见得全球半导体产业乱纷纷，战斗民族却正在城楼观山景。
下面就让笔者带你去了解一下俄罗斯的微电子产业的发展情况。
二、前苏联的计算机产业发展
前苏联和美国是世界上仅有的两个完全依靠本国技术发展电子信息产业的国家。前苏联的电子技术水平确实与美国相当，可惜的是，电子技术水平不等于电子工业水平，所以前苏联的电子工业水平还是远远落后于欧美。
一个国家的微电子产业水平可以通过其计算机水平来体现。下面我们就先了解前苏联的计算机水平。
二战结束后，前苏联意识到计算机技术的重要性，由于在冷战时期遭受到巴黎统筹委员会（Coordinating Committee for Export to Communist Countries，缩写为 CoCom）禁运，前苏联一直致力于研究、生产从半导体器件，到集成电路芯片，乃至计算机整机一整套产品。
前苏联的计算机产业思路是做自己的技术标准，走自己的路，所以前苏联计算机产业比较完善，整体技术实力非常强。
以下多款产品可以说明前苏联的计算机水平。
1969 年研发成功的小型计算机 Mir-2，被认为是第一台个人电脑(图片源于网络)
1984 年上市的 Agate-4 电脑，足以媲美同时期的 AppleII(图片源于网络)
1991 年推出首台笔记本电脑 MS 1504，比世界第一台量产的笔记本电脑 T1100 晚 6 年(图片源于网络)
说到前苏联的计算机，不得不提到厄尔布鲁士(Elbrus)系列计算机。Elbrus 是前苏联的第四代计算机，具有 2 个核，由 Vsevolod Burtsev 带领团队于 1973 年完成，1986 年停产；Elbrus-1 完成于 1978 年，是全球首台使用超标量 CPU 的计算机；Elbrus-2 完成于 1984 年，是前苏联的第一代超级计算机，具有 10 个核心；Elbrus-3 是由 Boris Babaian 带领团队于 1986 年开发完成的具有 16 个核的计算机，是前苏联第一台采用 VLIW 体系结构的计算机。
2012 年 11 月在纪念 SPARC25 周年大会上，SPARC 原始团队成员 Steven Muchnick 捐赠的 Elbrus-2 CPU 板(图片源于网络)
有人说，前苏联在计算机领域最大的贡献是三进制，三进制是效率最高的表示数的方式，三进制很容易实现负数。它为计算机的模糊运算和自主学习提供了可能。在 20 世纪 50、60 年代，一批莫斯科国立大学的研究员就设计了人类历史上第一批三进制计算机“Сетунь”和“Сетунь 70”。但可惜的是，三进制没有流行开来。（请大拿给以解惑？）
三、前苏联在微处理器领域优势明显
俄罗斯的微电子产业发展可以追溯到前苏联时期。前苏联的微电子工业主要集中在今天的俄罗斯和白俄罗斯地区。
前苏联的专家们的基础知识非常扎实，前苏联缺失的是当年大力发展军事科技而忽视把科技民用化。由于 50、60 年代正值冷战时期，前苏联和美国展开了太空竞赛，前苏联在空间领域投入了大量的人力、物力和精力，从而忽视了科技了民用化。
现在提起俄罗斯的微电子产业，大家都会想到 JSC Mikron、JSC Angstrem、MCST 等，事实上这三家以及白俄罗斯的 JSC Integral 都是在 20 世纪 50、60 年代前苏联创立的半导体企业。
评判微电子水平的高低，可以通过其国家的 CPU 水平来窥视一二。
首款苏维埃 CPU--587
前苏联的 CPU 发展始于 20 世纪 70 年代。当时位于莫斯科附近的 Zelenograd 的特殊计算机中心(Special Computing Center，缩写 SCC)以 D.I. Yuditsky 为首的团队在 1973 年推出了前苏联的第一个 16 位小型机，其 CPU 是使用的是 4 位的 587 CPU，被称为第一款苏维埃 CPU，其架构被称为 Elektronika NC。该款 CPU 及其后续产品被广泛应用于各种控制系统和电信设备。1976 年特殊计算机中心(SCC)宣布解散，其所有的设备和技术转入 Angstrem。遗憾是没有找到这款芯片的照片。
Elektronika NC 架构
Elektronika NC 是前苏联的第一代 CPU 架构，是属于位片式体系，导致 CPU 面积偏大，终端产品点笨拙。最后一款基于该架构的 CPU 是 K1801VE1，属于 1801 CPU 系列。K1801VE1 采用 NMOS 10µm 工艺，具有 256 个字节片的 RAM，2K ROM 和其他外围电路，采用的陶瓷平面封装形式（综合 DIP 和 SOIC 方式），具有 42 个引脚。
1801 系列 CPU
1801 CPU 系列共推出七款，除第一款采用 Elektronika NC 架构，其余 6 款都是采用 LSI-11 架构。第一款采用 LSI-11 架构的 1801 系列 CPU 是 1982 年推出的 K1801VM1，采用 NMOS 工艺，裸片面积是 25mm2，晶体管数量达到 50000 个，采用的陶瓷平面封装形式。下图是 K1801VM1 的 Die 照片和芯片照片。
最后一款 1801 系列 CPU 是 K1801VM4，采用 NMOS 工艺，晶体管数量超过 10 万个，有两种封装方式，一是 QFP，一是塑料平面封装，引脚数都是 64 个。
1806 系列 CPU
1806 系列和 1801 系列是工艺不同，1801 系列是采用 NMOS 工艺，而 1806 系列采用 CMOS 工艺。根据手头资料，两个系列的 CPU 除了时钟频率有差异外，功能几乎等同。该系列 CPU 在 1988 年 11 月发射的暴风雪号航天飞机上得到应用。
1836 系列 CPU
1836 系列 CPU 是由 Fizika 公司生产，是做为 1801 系列的第二供应商，除了时钟频率有差异外，功能几乎等同。
Elbrus 系列 CPU 是 Pentium CPU 的前身？
前方介绍的 Elbrus 计算机都是采用 Elbrus CPU，Elbrus-1 CPU 是世界上第一个标量 CPU，完成于 1977 年；Elbrus 系列完成人中有两个大牛人，一个是 Boris Babaian，一个是 Vladimir Pentkovski。1991 年底，由于前苏联在政治体制和经济体系上发生了巨大的转变，研究项目的经费丧失了来源，导致这两大牛人的分开。Boris Babaian 在莫斯科 SPARC 技术中心(MCST)与美国 SUN 公司合作，致力 SPARC 架构 CPU 研究，结果直接造成了 SUN 的崛起；Vladimir Pentkovski 加盟美国 INTEL，成为首席 CPU 设计师，打造了奔腾时代，铸就了 INTEL 的辉煌。
1986 年，前苏联开始 32 位 El-90 微处理器研制工作，Vladimir Pentkovski 是项目负责人，根据资料表示，El-90 微处理器研究项目的技术报告于 1987 年完成，第一个原型于 1990 年成功问世。1990 年，前苏联开始进行 El-91S 微处理器的研制工作，Vladimir Pentkovski 再度领军。
Vladimir Pentkovski 领军开发的 El-90 微处理器具有几大特征：一是晶体管数量超过 50 万个；二是每一个时钟周期可以执行两条指令的超标量体系结构；三是支持十路多重处理；四是支持排错；五是具有支线推算；六是具有高性能的管线浮点单元。我们可以把这六大特点与 INTEL 的奔腾系列进行对比，恰恰是奔腾系列的特色。
更具代表性的特点是 Elbrus-1 中复杂的 El-76 指令必须被特殊单元转换成简单的微运算指令，而在 El-90 微处理器中已经可以轻松转换。而 Pentium 微处理器恰恰拥有一个特殊单元，可以把复杂的 x86 转换成类似 RISC 的简单指令。
综上所述，前苏联在微处理器领域优势明显。
四、俄罗斯：大力发展微电子，重现 CPU 明日帝国
前苏联解体，俄罗斯独立，由于经济衰退，研究经费难以为继。但俄罗斯 MCST 的研究人员还是在 SPARC 系列 CPU 中取得了突破，1998 年发布了 R80 CPU。
2000 年 3 月普京上台，同年 6 月批准了《国家信息安全学说》。这是俄罗斯第一部正式颁布的有关国家信息安全方面的重要文件,它将为俄“构筑未来国家信息政策大厦”奠定基础,为对抗外国向俄罗斯政治、经济、军事等领域的信息情报渗透起到指导作用。《国家信息安全学说》提出重点开发的“关键技术”包括：高性能计算机技术、智能化技术、信息攻击与防护技术以及相关的软件技术等。
在《国家信息安全学说》的指导和推动下，俄罗斯的微电子产业得到了长足发展。
晶圆制造
制造工艺水平取得突破，晶圆从 6 寸推进到 8 寸，线宽从 1.0-0.5µm 推进到了 90nm、65nm 水平；2015 年在法国研究机构和 IBM 的支持下，建立了全球首座 12 寸 MRAM BEOL 代工制造厂。
设计
多家公司 CPU 已经完成 28nm 工艺设计，并取得流片成功；多家 DSP 芯片也在 40nm 工艺完成流片。
重现 CPU 辉煌
MCST
莫斯科 SPARC 技术中心(MCST)成立于 1992 年，其前身是列别捷夫精密机械与计算技术研究所，公司在 SPARC 和 Elbrus-2000 架构方面都取得了不俗的成绩。该中心的领军人物就是 Boris Babaian，他曾是前苏联第一代超级计算机 Elbrus-2 的团队负责人，也是 Vladimir Pentkovski 的曾经上司。
在 SPARC 系列方面，2007 年推出 R500S，主频为 500MHz，采用台积电 0.13µm 制造工艺；2010 年推出 R1000，主频为 1000MHz，采用台积电 90nm 制造工艺。
2011 年，研制出“Elbrus-2S+”2 核 64 位 CPU，主频为 500MHz，采用台积电 90nm 制造工艺；2014 年 4 月开发出“Elbrus-4S”4 核 64 位 CPU，主频为 800MHz，采用台积电 65nm 制造工艺；2015 年开发出“Elbrus-8S”8 核 64 位 CPU，主频为 1.3GHz，采用台积电 28nm 制造工艺，平均功率 40 瓦特；目前正在研发“Elbrus-16S”64 位 CPU，预计 2018 年流片，主频预计超过 3GHz。
Boris Babaian 表示，MCST 已经从俄罗斯联邦政府、莫斯科市政府和其它途径得到了稳定的财政支援，并得到了国防订单，Elbrus-2000 架构的 CPU 将会给 INTEL 以迎头痛击。
Baikal Electronics
Baikal Electronics 是一家为计算机系统和工业应用开发具有不同性能和功能级别的高能效的处理器和 SoC 芯片，公司目前推出 Baikal-T1 和 Baikal-M 系列。
2015 年 5 月 Baikal Electronics 宣布发布了其首款商用微处理器 Baikal-T1，2016 年 2 月该处理器正式量产。Baikal-TI 是俄罗斯第一颗来采用了 MIPS Warrior 系列 CPU 的通信处理器，在性能、技术节点和兼容性方面具有强大的竞争力。核心是一颗时钟频率为 1.2GHz 的双核 MIPS P5600 CPU，拥有 2 个超标量体系结构的 32-bit CPU 核心，2 级缓存 2MB，主频为 1.2GHz，内有 DDR3 内存控制器，最高支持 DDR3-1600，提供了 4 条 PCI-E 3.0 通道、2 个 SATA 6Gbps 接口和 USB 2.0 接口、1 个千兆和 1 个万兆网线接口，功耗不到 5W。采用台积电 28nm 工艺生产，封装尺寸为 25*25mm。
Baikal-M 是采用 ARM 内核，根据资料显示，内部是 8 个 ARMv8-A CPU，另配有 8 个 ARM Mali-T628 GPU。预估 2017 年中完成，主频将达 2GHz。
五、结语
为发展本国微电子产品，俄罗斯制定和实施了《2013-2025 年前电子和广播电子工业发展规划》、《国防工业综合体发展规划》以及联合国家科技规划等几个联邦级产业发展战略。在这些产业发展战略中，对微电子产业给予了大力的财政支持，优先支持的子项目包括电信设备、计算机设备、特殊技术设备、智能控制体系。国家在 2013-2025 年期间计划为优先支持的子项目下拨预算总额达到 1700 亿卢布，这意味着每年的财政拨款数额将约为 150 亿卢布。
尽管当前俄罗斯经济遭遇困境，但俄政府为保证微电子产业的发展、扩大国内市场需求、提升出口能力等方面做了很多的努力。2016 年 5 月，国家批准了俄罗斯民用微电子产品中期（2016 年至 2018 年）政府采购保障计划，到 2018 年底，在预算资金保障执行的情况下，政府保障采购超过 1000 万个微电子产品，政府采购总金额达到 750 亿卢布。
2016 年 9 月 Angstrem 开始向印度出口一种新的宇航级抗辐射芯片，这对依赖进口的俄罗斯微电子市场来说是个不错的开头。
俄罗斯在“Elbrus-2000”、SPARC、MIPS 三大架构 CPU 全线发力，SPARC 面向军方市场；MIPS 立足通信、视频市场；“Elbrus-2000”更是剑指 INTEL。
战斗民族的血性将对俄罗斯的微电子产业发展带来更多期待。
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