Gần đây, tôi thấy một báo cáo cho biết Nga đã tích hợp một bộ máy in thạch bản 350 nanomet vào hệ thống công nghiệp quốc gia. Thiết bị này do ZNTC của Nga và Planar của Belarus hợp tác phát triển và có khả năng sản xuất chip 90nm. Sau khi đọc một số thông tin, tôi phát hiện ra chiếc máy quang khắc này thực chất là di sản công nghệ do Liên Xô để lại cách đây 30 năm? !

Đợi đã, thời Xô Viết có thể chế tạo chip và còn có máy quang khắc? Vậy tại sao trong thế giới chip ngày nay gần như không còn dấu vết nào về sự tồn tại trong quá khứ của nó?

Xin chào mọi người, tôi là người đánh giá. Hôm nay chúng ta sẽ nói về việc chip Liên Xô biến mất như thế nào?

Ngày 4 tháng 5 năm 1962, Khrushchev bước vào một phòng thí nghiệm ở Leningrad.

Điều chào đón anh ấy ở đây không phải là một cuộc duyệt binh hay tên lửa.

Đó là một cỗ máy có vẻ ngoài kín đáo và hai kỹ sư đến từ Hoa Kỳ.

Khi cuộc trình diễn bắt đầu, kỹ sư khởi động máy. Một lúc sau, chiếc máy từ từ gõ một cái tên lên giấy: “Nikita Khrushchev”.

Đối với một nhà lãnh đạo như Khrushchev, người đã nhìn thấy tất cả trước đây, bản thân máy tính thực sự không có gì mới.

Nhưng chiếc hộp sắt trước mặt anh, vốn chỉ có kích thước bằng một chiếc tủ hồ sơ, rõ ràng không phải là sản phẩm có cùng kích thước với chiếc máy tính mà anh biết. Nó chứa đầy dây điện khắp nơi và thường chiếm diện tích hàng chục mét vuông.

Sau đó, một kỹ sư lấy ra một chiếc radio có kích thước chỉ bằng một chiếc ví và nhỏ hơn nhiều so với các sản phẩm phổ thông lúc bấy giờ.

Anh ấy nhét thẳng tai nghe vào tai Khrushchev mà không đưa ra lời giải thích nào.

Khi chương trình phát sóng vang lên trong tai nghe, Khrushchev đã rất phấn khích. Trong khi lắng nghe, anh liên tục đặt câu hỏi.

Nhận thấy Khrushchev không thể bỏ qua “Bản đồ nước Yên”, Xiao Jin, Phó Chủ tịch Ủy ban Điện tử và Phát thanh Nhà nước Liên Xô, người đi cùng chuyến thăm, cuối cùng đã trình bày nội dung chính của buổi biểu diễn. Ông bàn giao kế hoạch: tập hợp các nhà nghiên cứu, kỹ sư, nhà máy, thiết bị để xây dựng một “thành phố chip”.

Trên thực tế, cuộc trình diễn này là Bữa tiệc Hongmen mà anh ấy đã thiết kế cẩn thận cho mục đích này. Mục đích của ông là thuyết phục các nhà lãnh đạo hàng đầu của Liên Xô quảng bá công nghệ mới do hai kỹ sư người Mỹ này mang lại - mạch tích hợp.

Thông qua mạch tích hợp, các kỹ sư có thể khắc nhiều bóng bán dẫn trực tiếp trên cùng một con chip silicon, điều này có thể làm giảm kích thước của các sản phẩm điện tử nhiều lần.

Shao Jin, người phụ trách ngành điện tử, nhận thấy tiềm năng của công nghệ này. Ông nói với Khrushchev rằng một khi mạch tích hợp được sử dụng rộng rãi, trong tương lai gần, chưa kể đến radio, thậm chí cả TV cũng có thể được chế tạo với kích thước bằng hộp thuốc lá.

Đánh giá từ kết quả, bức vẽ chiếc bánh này rõ ràng đã rất thành công.

Không lâu sau, dưới sự quảng bá cá nhân của Suizong, Đặc khu Zelenograd, sau này được gọi là "Thành phố Xanh" của Thung lũng Silicon của Liên Xô, đã mọc lên ở vùng ngoại ô cách Điện Kremlin 25 km.

Trong vài năm tới, một số lượng lớn các nhà máy và viện nghiên cứu trong các lĩnh vực khác nhau như vật liệu, thiết kế và sản xuất đã được thành lập, cũng như các khu dân cư có sức chứa hàng chục nghìn người, cũng như các trường học, thư viện và bệnh viện hỗ trợ.

Để hợp tác với hoạt động nghiên cứu và phát triển của Greentown, Liên Xô cũng đã thành lập một tập hợp các ngành hợp tác ở Ukraine, Latvia, Belarus, Kazakhstan và những nơi khác.

Theo ký ức của những người từng trải nghiệm lúc đó, khi Greentown mới thành lập, hầu như không có tài liệu kỹ thuật mang tính hệ thống và trên tay chỉ có vài bức ảnh về chip IBM.

Tuy nhiên, với sự hỗ trợ hoàn toàn của chính Nguyên tắc, Greentown đã nhanh chóng tập hợp các nguồn lực trên khắp đất nước để tiến lên từ đầu và từng bước hoàn thiện thiết kế, vật liệu, quy trình và thiết bị.

Chỉ sau hai năm, mạch tích hợp màng mỏng "Iltish" đã được ra mắt, cùng với "Đại sứ" và "Trail" màng dày.

Trong số đó, "Iltish" được sử dụng trong chiếc radio thu nhỏ Микро chỉ có kích thước bằng bao diêm và chỉ nặng 27g.

và ngay lập tức trở thành sản phẩm nổi bật tại Hội nghị Kỹ sư Vô tuyến được tổ chức tại Hoa Kỳ.

Nó thậm chí còn được coi là một trường hợp điển hình về việc Liên Xô vượt qua công nghệ của các phương tiện truyền thông phương Tây và nó đã nhiều lần được sử dụng như một khuôn mẫu trong các báo cáo về "xuất khẩu học tập".

Khrushchev ấn tượng đến mức sau này ông thậm chí còn dùng "Микро" làm quà tặng quốc gia và tặng nó cho nhiều nguyên thủ quốc gia, trong đó có Tổng thống Ai Cập Nasser và Nữ hoàng Anh.

"Trail" đã chuyển sang một giai đoạn lớn hơn và trở thành thành phần cốt lõi của máy tính "Argon" được thiết kế đặc biệt cho môi trường không gian.

Và vào năm 1969, nó được đưa vào vũ trụ bằng tàu thăm dò "Mặt trăng", hoàn thành quỹ đạo đầu tiên quanh mặt trăng trong lịch sử loài người.

Vào những năm 1970 khi "Liên Xô tấn công và Hoa Kỳ phòng thủ", lễ hội công nghệ do Greentown mang đến đã đạt đến đỉnh cao.

Theo chính người Liên Xô, vào cuối những năm 1970, khoảng cách thế hệ về công nghệ chip giữa Hoa Kỳ và Liên Xô đã thu hẹp từ 8 năm xuống còn 2 năm và họ thậm chí có thể cạnh tranh trong một số lĩnh vực.

Sau khi xem các mẫu chip của Liên Xô, các kỹ sư của Motorola đã than thở rằng mức hiệu suất của nó đã vượt xa các sản phẩm của Mỹ.

Nhưng câu hỏi đặt ra là, nếu đi theo kịch bản này, ngành công nghiệp chip của Liên Xô, vốn có chuỗi công nghiệp hoàn chỉnh và từng "vượt qua Anh và Mỹ", gần như không còn ý thức tồn tại. Nga, quốc gia kế thừa di sản, vẫn không thể sản xuất được con chip tử tế nào cho đến ngày nay?

Trên thực tế, nếu chuyển lăng kính từ Liên Xô sang cực bên kia của Chiến tranh Lạnh là Hoa Kỳ, chúng ta sẽ nghe thấy một phiên bản khác của câu chuyện Thành phố Xanh.

Năm 1963, một kỹ sư bán dẫn Liên Xô tên là Anatoly Trutko chuyển đến ký túc xá Crothers Memorial Hall tại Đại học Stanford với tư cách là một sinh viên trao đổi.

Là một trong số ít người Liên Xô có thể vào các trường đại học Mỹ trong Chiến tranh Lạnh, Anatoly dành gần như toàn bộ thời gian cho việc học.

Trong mắt các bạn cùng lớp, cuộc sống của cậu không khác gì những học sinh khác. Hàng ngày cậu ấy chỉ đến lớp, ngủ và làm thí nghiệm.

Nếu phải nói điều gì đó đặc biệt thì đó là tôi thích nghe các bài giảng.

Đặc biệt là các bài phát biểu liên quan đến chất bán dẫn, hầu như buổi nào cũng có giảng viên tham dự.

Một lần, sau bài giảng của người đoạt giải Nobel William Shockley, ông lấy ra cuốn sách giáo khoa "Điện tử và lỗ trống trong chất bán dẫn" do Shockley biên soạn và yêu cầu ông ký vào.

Mặc dù Shockley đã phàn nàn bằng lời về tệ nạn mại dâm của Liên Xô và từ chối trả tiền dịch cuốn sách này sang tiếng Nga và xuất bản nhưng anh ấy vẫn viết một câu cho người hâm mộ Liên Xô hiếm hoi này: "Gửi người bạn Liên Xô Anatoly."

Nhưng điều mà anh ấy có thể không biết là “người bạn Liên Xô” trước mặt anh ấy có một danh tính khác trong Lubyanka tập tin: KGB. Đại lý của Cục T.

Cái gọi là Cục T là một bộ phận đặc biệt được KGB thành lập nhằm phá vỡ sự phong tỏa công nghệ của phương Tây. Không giống như những đồng nghiệp liếm máu ngoài lưỡi dao, công việc chính của Cục T là thu thập thông tin tình báo khoa học và công nghệ tiên tiến từ nước ngoài, đặc biệt là Hoa Kỳ.

Các đặc vụ này không chỉ mang về Liên Xô hàng chục con chip bao gồm Intel, Motorola và Texas Instruments. Sau này, họ thậm chí còn lấy được một bộ bản vẽ thiết kế và mã nguồn hệ điều hành hoàn chỉnh từ IBM.

Theo chủ tịch KGB cuối cùng Vladimir Kryuchkov, từ những năm 1970 cho đến khi Liên Xô tan rã, các đặc vụ này đã mang về cho Liên Xô lượng thông tin tình báo kỹ thuật trị giá ít nhất hàng chục tỷ USD.

Thông qua Cục T, các con chip và thông tin kỹ thuật mới nhất từ ​​Hoa Kỳ và Châu Âu liên tục được gửi đến Liên Xô, sau đó được phân phối đến nhiều viện nghiên cứu và nhà máy khác nhau để thực hiện kỹ thuật đảo ngược.

Greentown là “trung tâm đảo ngược” lớn nhất trong số đó.

Nói cách khác, sự trỗi dậy của Thung lũng Silicon của Liên Xô thực sự đã đưa việc "sao chép" đến mức cực đoan.

Mặc dù "Trail" và "Ambassador" thực sự là bản gốc của Greentown. Nhưng đối với chip đăng ký hộ khẩu Greentown, tình trạng phổ biến hơn là họ có một số tổ tiên là người Mỹ.

Một báo cáo từ CIA năm 1989 cho thấy ít nhất 1/3 đến một nửa số chip Liên Xô được biết vào thời điểm đó là chip "lậu" từ các công ty Mỹ như Intel và Motorola.

Tất nhiên, đối với Greentown, đây cũng là điều không cần bàn cãi.

Trước khi xuất hiện mạch tích hợp, Liên Xô luôn đặt cược vào ống điện tử hơn là bóng bán dẫn trên con đường công nghệ điện tử.

Trong tầm nhìn của họ, các cuộc chiến trong tương lai liên quan đến việc ném bom hạt nhân vào nhau.

Mặc dù bóng bán dẫn có kích thước nhỏ nhưng nó có khả năng tắt tại chỗ khi gặp nhiễu xung điện từ do vụ nổ hạt nhân gây ra.

Ngược lại, tuy ống có kích thước lớn hơn nhưng có kết cấu đơn giản và được làm bằng vật liệu rắn nên đáng tin cậy hơn.

Tuy nhiên, sự xuất hiện của mạch tích hợp đã đẩy “nút giảm vô hạn” về kích thước của bóng bán dẫn.

Khi hàng trăm hoặc hàng nghìn bóng bán dẫn có thể được khắc vào một miếng wafer silicon có kích thước bằng móng tay, về cơ bản, điều đó báo hiệu sự khai tử của tuyến đường ống.

Năm 1963, khi Greentown được thành lập, phương Tây đã có ngành công nghiệp mạch tích hợp tương đối trưởng thành, trong khi Liên Xô, mới bắt đầu, chưa có công nghệ, kinh nghiệm cũng như thông tin kỹ thuật tốt.

tương đương với việc người khác đang chơi được nửa chừng. Bạn vẫn đang ở Làng tập sự và thậm chí còn chưa mở khóa phần hướng dẫn.

Nếu yêu cầu anh ta bắt đầu lại từ đầu và từng bước "hủy hoại" toàn bộ chuỗi công nghiệp, đó không gọi là bắt kịp, đó gọi là mở lại cây công nghệ của con người.

Thay vì nói rằng Liên Xô đã chọn "sao chép", tốt hơn nên nói rằng điều duy nhất họ có thể làm vào thời điểm đó là sao chép.

Nhưng chiến lược sao chép “hiệu quả” này tuy nhanh chóng tích lũy chip nhưng cũng gây ra hậu quả xấu.

Trước hết, chiến lược sao chép đã hàn gắn hoạt động nghiên cứu chip của Liên Xô với sự cạn kiệt của dây chuyền công nghệ Mỹ.

Các đặc vụ đã mang thông tin tình báo về Liên Xô và các kỹ sư đã tháo dỡ nó, phân tích và đảo ngược nó. Toàn bộ quá trình sẽ mất ít nhất một hoặc hai năm.

Cho dù các kỹ sư KGB và Greentown có di chuyển nhanh đến đâu, họ cũng không thể nhanh hơn chính nước Mỹ.

Trong khi các kỹ sư của Greentown vẫn đang tìm hiểu về thế hệ sản phẩm trước đó thì Hoa Kỳ có thể đã nghiên cứu thế hệ tiếp theo.

Khi các chip ngày càng phức tạp hơn, sự khác biệt về thời gian này ngày càng rộng hơn.

Hơn nữa, ngay cả khi họ sao chép nó, Liên Xô cũng không thực sự hiểu nó.

Trong một số tình huống cụ thể nhất định, Liên Xô thực sự có thể tiến gần đến công nghệ Mỹ.

Nhưng vấn đề là đây là giới hạn trên của năng lực sản xuất chứ không phải giới hạn dưới.

Báo cáo của CIA cho thấy mặc dù Liên Xô đã đạt được sản lượng đầy đủ bộ nhớ 64K vào năm 1984, nhưng hiệu suất thiết bị vẫn ở mức dưới 10%, trong khi tỷ lệ hiệu suất chung ở Hoa Kỳ là khoảng 60%-70%.

Công nghệ sản xuất lạc hậu khiến Liên Xô rơi vào tình thế khó xử lâu dài là có thể sản xuất chip nhưng không thể sản xuất hàng loạt.

Theo thuật toán này, khoảng cách về năng lực sản xuất chip giữa Hoa Kỳ và Liên Xô thực tế không hề thu hẹp mà còn ngày càng mở rộng.

Năm 1990, sản lượng máy tính hàng năm ở Hoa Kỳ đã ổn định ở mức một triệu chiếc, trong khi Nhà máy Kursk, một trong những cơ sở sản xuất máy tính lớn nhất ở Liên Xô, có công suất sản xuất chỉ 3.500 chiếc một năm.

Nó thậm chí còn không thể nuôi sống quân đội chứ đừng nói đến nghiên cứu khoa học và sử dụng dân sự.

Sở dĩ như vậy là do hệ thống vi điện tử của Liên Xô ngay từ đầu đã phục vụ ngành công nghiệp quân sự.

Đối với doanh nghiệp, chip phải được bán lấy tiền.

Chi phí, năng suất, sự ổn định, mỗi thứ đều là một đường sinh tử.

Nhưng đối với quân đội, các biến số là không thể chấp nhận được.

Bản gốc có nghĩa là chu kỳ dài và có nguy cơ thất bại, nhưng nó không ổn định và hiệu quả như sao chép.

Một con chip đủ tiêu chuẩn miễn là nó có thể hoàn thành nhiệm vụ. Về việc nó là tự phát triển hay "tham chiếu", việc nó có hiệu suất 90% hay hiệu suất 10% không quan trọng lắm. Ngay cả việc sao chép một con chip cũng nhanh hơn và hiệu quả hơn so với việc tạo ra một con chip.

Việc sản xuất nhiều chip hơn và lựa chọn sản phẩm đủ tiêu chuẩn từ những con chip này chắc chắn hơn việc cải tiến quy trình sản xuất và có thể đáp ứng tốt hơn yêu cầu của Bên A.

Sau khi Khrushchev, người ủng hộ lớn nhất của Greentown, bị lật đổ bởi một cuộc đảo chính, quân đội thiếu kiên nhẫn đã trực tiếp bóp nghẹt gần như toàn bộ nghiên cứu ban đầu. Greentown buộc phải dành toàn bộ năng lực sản xuất của mình để sao chép chip của Mỹ.

Sứ mệnh của Greentown đã thay đổi hoàn toàn từ việc bắt kịp trình độ kỹ thuật của Hoa Kỳ sang sao chép hàng loạt chip giống hệt chip ở Hoa Kỳ.

Nhưng hàng nhái và sản xuất độc lập không hoàn toàn giống nhau.

Tách một con chip và "vẽ màu đỏ" trên từng lớp bố cục và thực hiện toàn bộ quá trình là hai việc hoàn toàn khác nhau.

Nhiều kỹ năng quan trọng, chẳng hạn như phần mềm EDA, kiểm soát năng suất và quản lý kỹ thuật, không thể học được bằng cách sao chép.

Kết quả là ngành công nghiệp chip Liên Xô luôn rơi vào tình thế khó xử là sao chép được nhưng lại khó tự mình làm được.

Một ví dụ điển hình là Intel 80286.

Về mặt kỹ thuật mà nói, đây không phải là một con chip quá phức tạp. Tổng cộng chỉ có 130.000 cổng.

Với năng lực sản xuất của Liên Xô vào thời điểm đó, về mặt lý thuyết có thể sản xuất được những sản phẩm ở cấp độ này.

Tuy nhiên, do sự lạc hậu của phần mềm EDA, các kỹ sư của Greentown chỉ có thể cắt từng lớp chip gốc và thực hiện "tái tạo mức pixel" của từng lớp cấu trúc mạch.

Kết quả là việc bắt chước bắt đầu từ đầu những năm 1980 và kéo dài cho đến khi Liên Xô tan rã vào năm 1991. Con chip không quá tiên tiến này thực sự chưa bao giờ được cài đặt trên máy tính của Liên Xô.

Các KPI “quân sự-công nghiệp” và sự phụ thuộc vào chiến lược sao chép cuối cùng đã trở thành “vụ tự sát công nghệ” đối với toàn bộ ngành công nghiệp chip của Liên Xô.

Điều tồi tệ hơn là “thành công” của Greentown cũng đang hút cạn tài nguyên của toàn bộ hệ thống vi điện tử của Liên Xô như một lỗ đen.

Vào thời điểm đó, hầu hết tất cả các kỹ sư ở Liên Xô đều biết một điều - nếu muốn có thiết bị tốt hơn và khả năng xử lý cao hơn, họ phải đến Greentown.

Do đó, các tài năng từ các viện nghiên cứu khác nhau đã tập trung ở Moscow theo đợt.

Việc mất đi những tài năng này càng gây trở ngại cho hoạt động nghiên cứu ban đầu vốn đã hạn chế của Liên Xô.

Viện nghiên cứu "Pulsar" ở Belarus đã thực hiện một số bước đột phá ban đầu trong quá trình khuếch tán phốt pho liên quan đến quang khắc và đã sản xuất thành công các mẫu ở Greentown bằng phương pháp này.

Tuy nhiên, do mất nhân sự, phòng thí nghiệm đã được sáp nhập vào Greentown và các nghiên cứu liên quan đã bị gác lại ngay sau đó.

Kết quả là những tuyến đường kỹ thuật thực sự nguyên bản đó lần lượt bị bỏ rơi; trong khi con đường “chuẩn mực-sản xuất-sản xuất hàng loạt” không ngừng được củng cố.

Cuối cùng, toàn bộ hệ thống dần hình thành một loại quán tính, không ai sẵn sàng trả giá cho sự đổi mới.

Với sự tan rã của Liên Xô, Nga, Belarus và các nước cộng hòa cũ khác nhanh chóng mất đi lý do để tiếp tục đầu tư.

Tự làm sẽ không tiết kiệm chi phí. Việc tiếp tục sao chép nó thậm chí còn kém hiệu quả hơn về mặt chi phí.

Chip nhập khẩu trực tiếp, dù mua hàng đời sau vẫn dùng tốt và rẻ hơn là tự làm.

Phải đến sau này, Nga lại một lần nữa gặp phải sự phong tỏa từ bên ngoài mà nước này mới phải đào bới những công nghệ gần như bị lãng quên này.

Theo ý kiến ​​của những người đánh giá tiêu cực, ngành công nghiệp chip Liên Xô thực sự đã thua trước một loạt những lựa chọn có vẻ “đúng đắn”.

Mỗi lựa chọn đều có vẻ ổn khi xem riêng lẻ. Sao chép là để bắt kịp; ưu tiên công nghiệp quân sự là để sinh tồn; tập trung nguồn lực là để đạt hiệu quả.

Nhưng khi các lựa chọn này được xếp chồng lên nhau, chúng sẽ dẫn đến cùng một kết quả:

Một hệ thống giỏi sao chép nhưng không thể tạo.

Nó dường như hứa hẹn một tương lai có vẻ đủ tốt đẹp, nhưng lại không bao giờ thực sự tin rằng mình là chủ nhân của tương lai này.

Cuối cùng, với sự tan rã của Người khổng lồ đỏ, nó trở thành một mảnh vỡ dần bị lãng quên trong đống phế liệu lịch sử.