由于美國(guó)在全球經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域進(jìn)行單邊主義干涉的行為，打壓其他國(guó)家高科技企業(yè)的發(fā)展，尤其是限制芯片產(chǎn)品的出口，對(duì)大國(guó)的實(shí)體單位的電子終端業(yè)務(wù)造成了嚴(yán)重的打擊。

芯片對(duì)現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展至關(guān)重要，不僅是手機(jī)電腦，汽車(chē)、家用電器也開(kāi)始搭載芯片，向智慧化時(shí)代發(fā)展。
因此芯片制程的重要性不言而喻，但如今，先進(jìn)的技術(shù)卻被西方壟斷，無(wú)論加工廠(chǎng)還是光刻機(jī)，都被西方企業(yè)牢牢把握在手中。
而最近，這些企業(yè)幾乎同時(shí)宣布對(duì)俄羅斯斷供，英特爾、ARM、高通、三星等巨頭都決定停止對(duì)俄供貨，這背后顯然是美國(guó)的授意。
所以說(shuō)，其實(shí)早已對(duì)俄羅斯下手了。但是民用市場(chǎng)需求沒(méi)有中國(guó)旺盛。與中國(guó)相比，俄羅斯在微電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度上要遠(yuǎn)遠(yuǎn)遜色于中國(guó)，源于雙方消費(fèi)市場(chǎng)的差異，中國(guó)形成了龐大的消費(fèi)電子產(chǎn)業(yè)，在與美國(guó)的多個(gè)高科技產(chǎn)業(yè)的合作過(guò)程中，掌握了基本的芯片前端開(kāi)發(fā)到生產(chǎn)的環(huán)節(jié)，這也讓越來(lái)越多的中國(guó)高科技企業(yè)發(fā)展了起來(lái)，并發(fā)展出了自身的半導(dǎo)體工業(yè)。雖然在尖端民用消費(fèi)電子芯片上還沒(méi)有達(dá)到極高的水準(zhǔn)，但也可以憑借相對(duì)完善的供應(yīng)體系為全球市場(chǎng)提供足夠多的產(chǎn)品，俄羅斯目前在消費(fèi)電子領(lǐng)域的主要供應(yīng)國(guó)家就是美國(guó)與中國(guó)。雖然俄羅斯的民用芯片市場(chǎng)處于劣勢(shì)，但好在其需求總量較少，大部分也可以找到替代方案。如果美國(guó)單方面對(duì)俄羅斯芯片需求者進(jìn)行制裁反而會(huì)影響自身的出口額，這對(duì)于美國(guó)來(lái)說(shuō)是毫無(wú)利益的事情，同樣俄羅斯在安全性極高的部門(mén)中也不會(huì)輕易使用美國(guó)的芯片。
對(duì)于中國(guó)而言，由于芯片市場(chǎng)需求龐大，尤其是對(duì)高端消費(fèi)電子產(chǎn)品需求旺盛，加上本身具備一定的產(chǎn)品研發(fā)能力，讓美國(guó)感到了緊張，才會(huì)毫不顧忌后果地打壓相關(guān)企業(yè)。對(duì)于俄羅斯的芯片和光刻機(jī)發(fā)展，俄羅斯也曾做出過(guò)努力，但由于沒(méi)有任何技術(shù)積累，市場(chǎng)又小，實(shí)施起來(lái)的難度相當(dāng)大，最終俄羅斯直接選擇放棄了芯片領(lǐng)域的發(fā)展。因此即便俄羅斯沒(méi)有光刻機(jī)，使用的大量芯片都是依賴(lài)進(jìn)口，但仍舊不懼怕美國(guó)的制裁。據(jù)統(tǒng)計(jì)，俄羅斯國(guó)內(nèi)的芯片市場(chǎng)非常小，甚至連全球的2%都不到。因此美國(guó)雖然動(dòng)不動(dòng)就對(duì)俄羅斯進(jìn)行制裁，但在芯片領(lǐng)域卻拿俄羅斯沒(méi)辦法。由于使用量少，所以隨便下個(gè)單就夠用很久了。而且沒(méi)有在產(chǎn)業(yè)鏈全面鋪開(kāi)，所以在生產(chǎn)、設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)對(duì)美國(guó)的依賴(lài)度不存在。
俄羅斯在民用市場(chǎng)確實(shí)被卡脖子，但是軍用技術(shù)領(lǐng)域有自己的路線(xiàn)。雖然俄羅斯在普通民用消費(fèi)電子產(chǎn)品上的工藝水平和產(chǎn)量不高，但在軍用技術(shù)領(lǐng)域與核心設(shè)備上具備自足供應(yīng)的能力，加上俄羅斯微電子工業(yè)也有諸多的創(chuàng)新。
例如激晶體振蕩器以及無(wú)掩膜電子束光刻機(jī)的生產(chǎn)，這些技術(shù)可以在關(guān)鍵場(chǎng)合為俄羅斯提供其需要的芯片制造能力。
尤其是在軍事領(lǐng)域中，而美國(guó)幾乎無(wú)法在這些方面對(duì)于俄羅斯形成扼制，畢竟這些技術(shù)都是俄羅斯自研或者合理取得授權(quán)的框架，總體上而言芯片本土市場(chǎng)較小。
俄羅斯與電子管
不過(guò)俄羅斯沒(méi)有先進(jìn)芯片已不是一天半天，過(guò)去靠著蘇聯(lián)時(shí)期的“電子管”技術(shù)，將導(dǎo)彈核心技術(shù)牢牢掌握在自己手中，那么未來(lái)“電子管”能否頂上？
只能說(shuō)其能滿(mǎn)足部分需求，但對(duì)于手機(jī)、汽車(chē)等現(xiàn)代產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，卻可能起不到任何作用。

俄羅斯電子工業(yè)落后的問(wèn)題，主要和前蘇聯(lián)有關(guān)，前蘇聯(lián)曾經(jīng)是電子管時(shí)代世界電子技術(shù)的領(lǐng)頭羊，前蘇聯(lián)初期的工業(yè)基礎(chǔ)為電子技術(shù)崛起打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ).
俄羅斯電子工業(yè)落后的問(wèn)題，其實(shí)是一個(gè)很復(fù)雜的話(huà)題，完全認(rèn)定俄羅斯電子工業(yè)落后.
其實(shí)也不恰當(dāng)，俄羅斯從前蘇聯(lián)繼承的電子管時(shí)代的電子技術(shù)，還是很強(qiáng)大的，完全不影響俄羅斯先進(jìn)雷達(dá)和防空反導(dǎo)系統(tǒng)研發(fā)制造。
以現(xiàn)今的眼光看，電子管自然是落后的，但是如果加上核戰(zhàn)爭(zhēng)的因素，電子管技術(shù)的優(yōu)勢(shì)卻非常大。
實(shí)際上，俄羅斯電子工業(yè)落后的問(wèn)題，就和核戰(zhàn)爭(zhēng)有關(guān)，和前蘇聯(lián)當(dāng)初的選擇有關(guān)。
蘇俄電子技術(shù)，要分為兩個(gè)時(shí)期，電子管時(shí)期和集成電路時(shí)期。
首先，電子管時(shí)期，前蘇聯(lián)的電子技術(shù)實(shí)力世界第一
前蘇聯(lián)在電子管時(shí)代的電子技術(shù)實(shí)力是非常強(qiáng)大的，前蘇聯(lián)在此領(lǐng)域的崛起分為兩部分，基礎(chǔ)時(shí)期和崛起時(shí)期。
基礎(chǔ)時(shí)期主要是一戰(zhàn)結(jié)束到二戰(zhàn)結(jié)束初期，此時(shí)也是前蘇聯(lián)建國(guó)的初期。在這個(gè)階段主要是打基礎(chǔ)，前蘇聯(lián)在建國(guó)初期，借助當(dāng)時(shí)復(fù)雜的國(guó)際政治關(guān)系。
通過(guò)國(guó)內(nèi)努力、國(guó)外引進(jìn)技術(shù)兩條路，迅速建立了世界級(jí)的工業(yè)基礎(chǔ)，到了二戰(zhàn)時(shí)期，電子技術(shù)興起前夜，前蘇聯(lián)已經(jīng)擁有了成為電子技術(shù)強(qiáng)國(guó)必需的工業(yè)基礎(chǔ)。
二戰(zhàn)勝利在很大程度上幫助了前蘇聯(lián)，借助對(duì)二戰(zhàn)德國(guó)的技術(shù)掠奪，前蘇聯(lián)工業(yè)迅速崛起，比如噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)、火箭導(dǎo)彈等等，其中自然也包括二戰(zhàn)德國(guó)的電子技術(shù)。
而這些，都為前蘇聯(lián)電子技術(shù)崛起打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

直到上世紀(jì)八十年代，前蘇聯(lián)的電子技術(shù)實(shí)力還很強(qiáng)大，上圖為1981-1983，前蘇聯(lián)第一臺(tái)8位機(jī)的個(gè)人電腦，一直生產(chǎn)到94年。
戰(zhàn)后年代，隨著美蘇冷戰(zhàn)來(lái)臨，前蘇聯(lián)開(kāi)始在高端技術(shù)領(lǐng)域發(fā)力，其中就包括電子技術(shù)。借助此前打下的基礎(chǔ)，依靠前蘇聯(lián)從上到下的大力支持和扶持，前蘇聯(lián)的工業(yè)科技在當(dāng)時(shí)就達(dá)到相當(dāng)高的水平，包括電子技術(shù)。
根據(jù)公開(kāi)的資料顯示，到上世紀(jì)六七十年代，前蘇聯(lián)電子技術(shù)達(dá)到鼎盛時(shí)期，當(dāng)時(shí)前蘇聯(lián)的電子技術(shù)實(shí)力絕不低于美歐，稱(chēng)之為當(dāng)時(shí)的世界第一，完全合適。實(shí)際上直到上世紀(jì)八十年代，前蘇聯(lián)電子技術(shù)實(shí)力還很強(qiáng)大。
這個(gè)時(shí)期，前蘇聯(lián)電子技術(shù)達(dá)到巔峰。

上世紀(jì)七十年代，前蘇聯(lián)在電子管技術(shù)巔峰時(shí)期實(shí)現(xiàn)地真正的電子技術(shù)突破，洗衣機(jī)"尤里卡"自動(dòng)排水計(jì)時(shí)器第一次出現(xiàn)。
借助電子管時(shí)期形成的強(qiáng)大電子技術(shù)實(shí)力，前蘇聯(lián)完全可以繼續(xù)在電子技術(shù)領(lǐng)域保持優(yōu)勢(shì)，但是，前蘇聯(lián)在這個(gè)過(guò)程中，卻走上“邪路”，這個(gè)過(guò)程就是電子管到集成電路時(shí)期。
在集成電路成為電子技術(shù)發(fā)展新的思路之后，前蘇聯(lián)也對(duì)其進(jìn)行了研究，但是在研究之后前蘇聯(lián)認(rèn)為，集成電路在核戰(zhàn)爭(zhēng)情況下的抗干擾能力和可靠性都不好，不如電子管。
以此為基礎(chǔ)，在集成電路技術(shù)崛起前夜，前蘇聯(lián)走上了電子管小型化的邪路。

在電子技術(shù)發(fā)展過(guò)渡的關(guān)鍵階段，前蘇聯(lián)放棄了集成電路思路，選擇了電子管小型化路線(xiàn)。
更關(guān)鍵的是，到了上世紀(jì)九十年代前后，在集成電路思路已經(jīng)越來(lái)越受推崇的情況下，前蘇聯(lián)解體，而初生的俄羅斯則面臨一系列復(fù)雜的難題，尤其是經(jīng)濟(jì)問(wèn)題。
原本可以憑借前蘇聯(lián)電子管時(shí)期積累的工業(yè)基礎(chǔ)迅速調(diào)整思路，轉(zhuǎn)向集成電路的關(guān)鍵階段，俄羅斯"休克"了十年時(shí)間，十年之后，俄羅斯失去了調(diào)整思路趕上美歐電子技術(shù)水平的機(jī)會(huì)。至此，俄羅斯電子技術(shù)，開(kāi)始全面落后。
因此來(lái)看，俄羅斯如今電子技術(shù)落后的問(wèn)題，其實(shí)是受歷史原因影響，但是要說(shuō)俄羅斯電子技術(shù)完全落后，也不客觀。在電子管小型化方面，俄羅斯的實(shí)力在目前世界還是沒(méi)有對(duì)手的。
俄羅斯S300/400等防空導(dǎo)彈系統(tǒng)極強(qiáng)的抗干擾能力，其實(shí)就來(lái)源于前蘇聯(lián)/俄羅斯的電子管小型化技術(shù)。
而且，前蘇聯(lián)當(dāng)時(shí)對(duì)集成電路在核戰(zhàn)爭(zhēng)情況下的考慮，也并非完全沒(méi)有道理。但是很明顯，集成電路思路已經(jīng)是電子技術(shù)發(fā)展的大勢(shì)，而俄羅斯顯然也需要跟進(jìn)。電子管僅僅在軍事等一些對(duì)集成度要求沒(méi)有那么高的一些電子設(shè)備中有一席之地。

俄羅斯利用電子管進(jìn)行反制裁
由于受到俄羅斯出口禁令的影響，美國(guó) Electro-Harmonix 公司麾下的世界最大的電子管工廠(chǎng)就一度面臨著無(wú)法供貨的困境。雖然經(jīng)過(guò)一番周折后再次宣布可以重新接收訂單，但由于受到諸多因素的影響，又不得不通過(guò)提高批發(fā)價(jià)格來(lái)解決當(dāng)下出現(xiàn)的危機(jī)。

不過(guò)目前最大的問(wèn)題其實(shí)是俄烏沖突陷入僵局之后所導(dǎo)致的不確定性，而世界上絕大多數(shù)用于吉他放大器的電子管供應(yīng)，其實(shí)都來(lái)自于 Electro-Harmonix 位于俄羅斯的工廠(chǎng)， 這令許多依靠該廠(chǎng)供貨的音頻設(shè)備制造商深深感到了憂(yōu)慮。

電子管的歷史
在當(dāng)今的生產(chǎn)、生活中，電源處于不可或缺的地位。生產(chǎn)電子產(chǎn)品用的光刻機(jī)、貼片機(jī)必須使用電源，生活中用的空調(diào)、電腦、手機(jī)也必須使用電源。
在真空管統(tǒng)治電子線(xiàn)路的時(shí)代，大多數(shù)的電子線(xiàn)路并不需要供電電源十分穩(wěn)定，那時(shí)的電源無(wú)非是整流濾波。
通常只需要將交流市電經(jīng)過(guò)變壓器轉(zhuǎn)換到合適的電壓值后，通過(guò)電子管（可以是真空管、汞整流管、充氣閘流管等）的整流變成脈動(dòng)直流電，最后經(jīng)過(guò)電容輸入式濾波或電感輸入式濾波將脈動(dòng)直流電轉(zhuǎn)換成為需要的平滑直流電。
為了攜帶方便，也可以用電池供電，這時(shí)的真空管是專(zhuān)用于電池供電的節(jié)電型的，也就是當(dāng)年的電池式收音機(jī)、收發(fā)報(bào)機(jī)以及電臺(tái)。由于電子管的電路設(shè)計(jì)，不太關(guān)心供電段輸出電壓值是否穩(wěn)定。
所以在當(dāng)時(shí)的背景下并沒(méi)有大力發(fā)展穩(wěn)壓電源的電路設(shè)計(jì)，真空電子管如圖所示。
 真空電子管圖
由于晶體管的發(fā)展替代了電子管，現(xiàn)在仍然使用電子管的電路非常少了，僅僅在一些音箱里面還能見(jiàn)到，其他場(chǎng)景幾乎很難碰到。因此關(guān)于電子管工作原理，現(xiàn)在硬件工程師應(yīng)該很少有了解。
如今海量的計(jì)算機(jī)、手機(jī)改變了我們的生活。處理著幾十年前人類(lèi)無(wú)法想象的事情。但幾乎所有技術(shù)都基于一個(gè)劃時(shí)代的發(fā)明——晶體管。
最初人類(lèi)歷史上計(jì)算都是用手工計(jì)算，比如：算盤(pán)。后來(lái)最原始的計(jì)算機(jī)里面使用了機(jī)械部件進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)就是用特定方式表示數(shù)字，并運(yùn)用系統(tǒng)自動(dòng)化的處理數(shù)字。
后來(lái)有了電子計(jì)算機(jī)，使用和機(jī)械計(jì)算機(jī)相同的運(yùn)算方式。但是電子計(jì)算機(jī)不適用物理排列數(shù)字，而選擇“電壓”代表數(shù)字。大部分計(jì)算機(jī)使用布爾數(shù)學(xué)體系。
它只有兩種可能的值：“True”、“False”，并且用二進(jìn)制數(shù)值“1”和“0”表示。在計(jì)算機(jī)內(nèi)部通過(guò)各種邏輯門(mén)電路執(zhí)行著。常見(jiàn)的門(mén)電路圖如圖所示。

常見(jiàn)的門(mén)電路圖
基于某一個(gè)輸入或者一些輸入的計(jì)算結(jié)果是否滿(mǎn)足某一個(gè)邏輯陳述，即：我們編程時(shí)使用的“if……else……”這種邏輯判斷結(jié)構(gòu)。
這些電路處理三種基本邏輯運(yùn)算：與、或、非；其他運(yùn)算方法都是通過(guò)組合這三種最基本的運(yùn)算邏輯實(shí)現(xiàn)復(fù)雜運(yùn)算，比如加法和減法；
更多位的運(yùn)算，就是使用更多單位計(jì)算單元的幅值；計(jì)算機(jī)這樣就需要通過(guò)程序操作“指令”和“數(shù)據(jù)”。
這樣計(jì)算機(jī)就需要電的物理量來(lái)表示“0”和“1”，比如電壓、電流。一般“有電”表示“1”、“沒(méi)電”表示“0”。
世界上第一臺(tái)數(shù)字式電子計(jì)算機(jī)誕生于1946年2月，如圖所示，它是美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)物理學(xué)家莫克利（J.Mauchly）和工程師?？颂兀↗.P.Eckert）等人共同開(kāi)發(fā)的電子數(shù)值積分計(jì)算機(jī)（Electronic Numerical Integrator And Calculator，簡(jiǎn)稱(chēng)ENIAC）。
電子數(shù)字積分式計(jì)算機(jī)內(nèi)部的邏輯單元都是用的“真空管”做設(shè)備。

1946年2月，世界上第一臺(tái)通用電子數(shù)字計(jì)算機(jī)“埃尼阿克”（ENIAC）在美國(guó)研制成功。
它當(dāng)時(shí)由1.8萬(wàn)個(gè)電子管組成，是一臺(tái)又大又笨重的機(jī)器，體重達(dá)30多噸，占地有兩三間教室般大。它當(dāng)時(shí)的運(yùn)算速度為每秒5000次加法運(yùn)算。這在當(dāng)時(shí)是相當(dāng)了不起的成就。
真空管（Vacuum tube）是一種電子管，在電路中控制電子的流動(dòng)。參與工作的電極被封裝在一個(gè)真空的容器內(nèi)（管壁大多為玻璃），因而得名。也有些地方稱(chēng)之為“膽管”。真空管如圖所示。
 真空管在真空玻璃管內(nèi)部放兩個(gè)電極，并且給陰極（如同電阻絲一樣）接上電壓，使其溫度上升，釋放電子。
同時(shí)，在陰極和陽(yáng)極之間加一個(gè)電勢(shì)差，則由于陽(yáng)極有正電位，陰極釋放的電子就會(huì)被吸引過(guò)去。這樣就形成一種類(lèi)似二極管的單向?qū)ㄐ?。真空管單向?qū)ㄐ允疽鈭D如圖所示。真空管單向?qū)ㄐ詧D
為了可以控制是否導(dǎo)通，在真空管的中間位置增加一個(gè)電極。這是在兩個(gè)電極之間增加一個(gè)網(wǎng)絡(luò)狀的電路，可以控制電子是否通過(guò)。
通過(guò)控制柵極的電壓可以控制是否允許電子通過(guò)：當(dāng)柵極接一個(gè)負(fù)壓，則對(duì)陰極的電子排斥，阻止電子通過(guò)；
當(dāng)柵極接一個(gè)正壓，則對(duì)陰極的電子進(jìn)行吸引，加速電子通過(guò)。從而真空管得以實(shí)現(xiàn)快速電流開(kāi)關(guān)。通過(guò)柵極加壓，對(duì)電子可以加速，所以就實(shí)現(xiàn)了三極管的信號(hào)放大特性。具有信號(hào)放大特性的真空管如圖所示。具有信號(hào)放大特性的真空管
雖然真空管可以實(shí)現(xiàn)控制通斷，信號(hào)放大的特性，但是不穩(wěn)定、功耗高且笨重。剛剛提到的電子數(shù)字積分計(jì)算機(jī)使用了18000個(gè)真空管，三十噸重，一個(gè)網(wǎng)球場(chǎng)那么大，每天都有真空管損壞，功耗也非常大。
1947年，美國(guó)物理學(xué)家肖克利、巴丁和布拉頓三人合作發(fā)明了晶體管——一種三個(gè)支點(diǎn)的半導(dǎo)體固體元件。
晶體管問(wèn)世后，由于晶體管具有功耗低、體積小、價(jià)格相對(duì)便宜、連接方式靈活等特點(diǎn)，使很多真空管不能實(shí)現(xiàn)的功能在電子線(xiàn)路中得以實(shí)現(xiàn)，特別是脈沖電路、數(shù)字電路。
使晶體管微型計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度、可靠性、功耗等遠(yuǎn)優(yōu)于真空管微型計(jì)算機(jī)。

轉(zhuǎn)自公眾號(hào)：硬件十萬(wàn)個(gè)為什么