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文|硬核科普家
编辑|硬核科普家
《——【·前言·】——》提到芯片制造,俄罗斯似乎一直难以拿出像样的成绩。相比于全球半导体巨头们,俄罗斯的芯片技术水平显得落后而尴尬。
然而,令人疑惑的是,尽管无法生产高端芯片,俄罗斯却似乎并没有像其他国家那样,因“芯片问题”被美国卡住脖子。
这是巧合,还是另有玄机?在全球科技竞争愈演愈烈的背景下,为什么俄罗斯的技术短板反而没有成为它的致命弱点?
芯片与霸权:晶体管和电子管的较量
冷战时期,两个超级大国无时无刻不在较量。从太空到深海,从军事到科技,美苏两国都在争夺世界霸主的地位。
然而,在这场没有硝烟的战争中,一个看似不起眼的小玩意儿却成为了决定胜负的关键。它就是芯片,这个撑起了整个信息时代的基石。
芯片技术的发展可以追溯到19世纪。
1833年,英国科学家迈克尔·法拉第发现了半导体的电阻效应。
1839年,法国科学家埃德蒙·贝克雷尔又发现了光生伏特效应。
这两个发现为后来半导体技术的发展奠定了基础。
1904年,英国科学家约翰·安布罗斯·弗莱明发明了真空二极管,标志着电子技术的开端。
然而,真正让芯片技术突飞猛进的,还是晶体管的发明。
1947年,贝尔实验室的威廉·肖克利、约翰·巴丁和沃尔特·布拉顿发明了晶体管,这是现代半导体技术的里程碑。
晶体管比真空管更小、更省电、更可靠,为电子设备的小型化和高效化铺平了道路。
晶体管时代的美国梦
20世纪50年代,美国成功发明了晶体管,开启了半导体技术的新纪元。
1958年,德州仪器公司的杰克·基尔比制成了世界上第一块集成电路,将多个晶体管和其他元件集成在一块半导体材料上。
这一突破性的发明,极大地提高了电路的集成度和性能,为计算机、通信等领域的发展奠定了基础。
60年代,美国的集成电路技术进入了大规模生产阶段。从小规模集成电路到中规模、大规模集成电路,美国的芯片制造工艺不断改进和提升。
同时,美国的军事需求也推动了芯片技术在军用领域的应用。
高性能的芯片被广泛应用于军事通信、导弹制导、卫星系统等领域,大大提升了美国的军事技术水平。
在这个过程中,美国涌现出了一批知名的芯片企业,如英特尔、德州仪器等。它们在技术研发和市场竞争中发挥了重要作用,推动了美国芯片产业的蓬勃发展。
与此同时,美国的高校和科研机构在半导体物理、材料科学等基础研究方面也取得了丰硕的成果,为芯片技术的持续创新提供了理论支持。
在晶体管芯片的推动下,美国的电子产业如日中天,从计算机到通信设备,从消费电子到军事装备,无一不彰显着美国的技术领先地位。
这是一个充满希望和机遇的时代,美国人正在用晶体管铸就自己的“美国梦"。
苏联的另辟蹊径
面对美国在晶体管技术上的领先,苏联并没有亦步亦趋地跟随。相反,他们选择了一条与众不同的道路——继续发展电子管技术。
早在1950年,苏联就研制出了第一款电子管计算机。
这台由6000根真空管组成的庞然大物,每秒能够运算3000次,耗电25千瓦。
虽然性能不算出众,但它却是苏联乃至欧洲的第一台计算机,标志着苏联在电子技术领域的崛起。
1953年,苏联又设计出了一款大型电子管计算机。这台计算机每秒能够运算2000次,浮点运算字长达到了43位。
它采用打孔机卡纸和磁带输入数据,输出则通过磁带、打孔机卡纸或宽打印机实现。
这款计算机的设计者们还因此获得了斯大林奖金一等奖,可见其受到了多么高的重视。
在20世纪50年代到60年代,苏联计算机产业走的是自己的技术路线。
他们制定自己的技术标准,研发自己的电子管计算机。
虽然整体技术实力还是略逊于美国,但与其他国家相比,苏联依然具有绝对优势。
1964年,当美国推出世界第一台集成电路计算机IBM-360时,苏联却没有跟进,而是选择继续发展电子管技术。
他们突破了电子管小型化的技术瓶颈,让电子管延续了20年的辉煌。
然而,这一决策也为日后苏联在集成电路领域的落后埋下了伏笔。
信仰的代价
苏联为什么会坚持发展电子管计算机呢?这其中有多方面的原因。首先,苏联当时的科技政策是以备战为核心的。
在冷战的大背景下,苏联的官僚们认为,在未来的核战争中,晶体管可能无法抵御强大的电磁脉冲,而电子管则能够受到较轻的干扰。
因此,他们选择了电子管作为主攻方向。
其次,市场需求也是一个重要因素。在苏联的计划经济体制下,民间的市场需求并不像美国那样多元化。
苏联对小型电子产品的需求并不强烈,因此也就缺乏向这个方向发展的动力。
而在军事领域,只要电子设备能用并且耐用就足够了,并不需要过于精细化。
此外,冷战期间美国对苏联实施了技术封锁,这也在一定程度上影响了苏联科学家的技术视野。
由于信息不对称,苏联科学家们始终认为,电子管小型化才是电子工业发展的正确方向。
他们的科学预判缺乏前瞻性和战略性,与世界技术发展的大趋势渐行渐远。
尽管电子管计算机存在体积大、重量重、能耗高、发热严重等诸多问题,但苏联还是对其寄予了厚望。
他们坚信,只要继续在电子管技术上深耕细作,就一定能够赶上并超越美国。
然而,随着集成电路技术的日益成熟,晶体管计算机的优势越来越明显。等到苏联意识到问题所在时,美国已经远远领先了。
坚持电子管道路,是苏联的一种信仰,但也是他们付出代价的原因。在技术竞争的浪潮中,苏联终究还是落后了一步。
昔日的辉煌
尽管苏联在计算机芯片技术上走了弯路,但他们曾经还是创造了一些令人瞩目的成就。
在美国发展出个人电脑后,苏联也依靠电子管芯片技术,成功仿制出了“Agate-4"个人电脑。
这款电脑于1984年上市,虽然性能不及美国的同类产品,但在苏联国内还是引起了不小的轰动。
除了个人电脑,苏联的电子游戏产品也曾经风靡一时。“Electronics"掌上游戏机就是一款广受欢迎的产品。
它于1984年开始投入生产,不仅可以玩游戏,还具有时钟和闹钟的功能。
而"大海战"游戏机更是苏联街机游戏的代表作。
玩家通过潜望镜观察海面,按下“开火”按钮发射鱼雷、击中敌舰。
这款游戏操作简单,但因为潜望镜镜面老化等原因,游戏难度却不低,深受玩家喜爱。
说到苏联的电子游戏,就不得不提《俄罗斯方块》了。
这款由阿列克谢·帕基特诺夫于1984年6月发明的游戏,最初出现在苏联科学院的计算机上。
它以简单而富有挑战性的规则,快速风靡全球,成为了家喻户晓的经典游戏。
从游戏机到个人电脑,从手机到平板,《俄罗斯方块》几乎覆盖了所有的游戏平台,其影响力可谓空前绝后。
这些辉煌的成就,无不彰显着苏联在电子技术领域的实力。虽然他们在芯片技术的发展道路上走了弯路,但那些由电子管计算机支撑起来的电子产品,依然在历史长河中留下了浓墨重彩的一笔。
《——【·结语·】——》冷战年代,美苏两个超级大国在芯片技术领域展开了一场激烈的角逐。
美国依靠晶体管和集成电路,推动了电子产业的快速发展,奠定了其在信息技术领域的霸主地位。
而苏联则坚持发展电子管计算机,虽然一度取得了辉煌的成就,但终究还是落后于时代的步伐。
这场芯片争夺战,不仅影响了美苏两国的国运,也深刻地改变了整个世界。
时至今日,芯片技术依然是国家竞争力的关键要素,它的重要性丝毫不亚于当年。