航空宇宙科学技術第二病院郭ヤネニング
なぜ最新の高度な兵器がますますハイエンドチップに依存しているのか
ハイエンドチップとは何ですか？世界には厳密な定義と統一された声明はありません。現在、一般的にチップはシリコンブロックに集積された回路と呼ばれています。現代の武器や装備は1990年代からさまざまなチップを広く使用してきましたが、新しい世紀以来情報戦争に参入しています。ネットワーク化された戦争の時代には、武器システムの電子機器の割合が急速に増加し、ハイエンドチップの需要も急速に増加しています。 F-35は、戦闘中の情報戦争のノードとして存在します。ボード上に設計された統合電子戦システムは、最大のものとなるように設計されています。パイロットが戦場の状況全体を知覚する能力を制限することは、そのスタンドアローンの電子戦闘能力は、プロの電子戦闘機の性能に到達することすらできます。戦争の場合、F-35は、米軍の戦闘システムで空中や海上のすべての米国の武器や装備と情報を共有することができます。チップ！
最もハイエンドのチップを搭載したミサイル、レーダーおよび航空宇宙防衛兵器エリアでは、通常の高速高精度ADC / DACチップに加えて、一般的に、特にボードコンピュータ上の爆弾で、三つの領域、1つの武器のコンピュータチップ自体があり、チップの需要は非常に過酷な第二の通信チップ;.通信はデ米国でC2BMCなど、多くの軍備管理センターのバックボーンであり、米国商務省の米国のレーダー広範な使用を計算する第三世界ネットワークに依存していました。頻繁に名付けられたDSP（デジタル信号処理）およびFPGA（フィールドプログラマブルゲートアレイ）チップ。
アクチュエータを制御するための後処理およびフラッシュ動作出力指示後、その主タスクショートメッセージを受け入れることである現代の兵器システム、電子デバイスは、、を意味する。例えば、現代のレーダーでは、データレート、すなわち毎秒10回まで操作の数十分の後にリアルタイム、高速、大容量算出機能を有する情報処理チップを要求従ってます。最も一般的に使用されるアルゴリズムは、畳み込みが悲しみとFuturaの変換である。これら二つの動作は、乗算の多数であり、そして内部命令サイクルで、まずそれができる：最もシンプルでモダンな信号処理チップ近代的な信号処理チップと蓄積の反復プロセスは、1982年以来、製品の5つの世代を経ている導入された、それは過去の高速マイクロプロセッサは非常に異なっているです32ビットの完全な動作を乗算し、蓄積のみ1~2ナノ秒かかり、二多目的;及び並列に処理することができ、3つの別々のメモリに格納された格納されたプログラム命令とデータであるいわゆる「ハーバード・アーキテクチャ」です。 2つのバスはプログラムメモリとデータメモリで共有され、データフローが克服されます。トランスミッションのボトルネックは動作速度を大幅に向上させます。
プログラマブル論理ブロックを含む、特にインシステムプログラミング（再構成可能）する能力を有する、ゲートの数が多い、より統合されたチップ、より速く、より信頼性が含まFPGA、のような、プログラム可能なI / O情報処理などの内部のプログラマブル接続、DSPを交換するFPGAトレンド。
ユーザーのチップ設計者の大多数ですが、もちろん、それはそのようなザイリンクス（中国名ザイリンクス）、アルテラとのために、中国に営業所を設置ので、会社としてFPGAやDSP、FPGA知られている米国企業として、「イズム」です十分な貨物、包括的なサービス、さらには開発ツールがあなたのための準備ができている。彼は大幅に設計作業を容易にし、あなたのトレーニングのための無料のための新しいモデルをリリースするたびに、あなたも「革新」をたくさん作ることができます。もちろん、これらの企業は、完全な流域を獲得しますいくつかのコール「ウィンウィン」シニアアカデミーはうまくそれを言ったが、何についてですフルボウル、：今使用で得られた結果の多くは、チップに基づいて海外に基づいており、かつ頻繁に最初の世界に宣言したが、「それはないです。自分の明日「をドレスアップするために昨日誰かに何かを取ります！
我々は、S-300（ロシアギリシャS-300-2システムに販売など）の画像に公開情報となっているから、その火災制御レーダー信号処理技術はまた、各チャンネルからFFTレーダーを使用し参照するFFT演算によって達成されますドップラー速度のブランチが、組成物の小ロシア回路（IC）である。アメリカ合衆国一方のみFPGAまたはDSPチップ（高精度、高速ADC / DACチップと、キャビネットからの通路を作りました）と、プリント回路基板。ロシアの電子機器はしばしば愚かな、大きな、厚い感じを与えるので、いくつかの国内の学者は、多くの場合、見下されている。しかし、ロシアは彼の方法を持って、彼はS-300とS-を防ぐことはできません。 400は、世界クラスの防空ミサイルシステムとなっています。
なぜアメリカ人として、私たちはチップを作ることができないのですか？
私は現在のチップの問題に無責任な発言をする資格。プロと半導体チップではない従事していないが、ユーザーの観点から、いくつかのユースケースや意見を反映したことがない。2018年4月18日、米国の禁止」ためと発表しました「我々はチップのようなアメリカ人を作っていないのはなぜ？」次の日、北京の専門家のラウンドテーブルを招集し、コンピューティング研究所は、会議の名前がある。それはその専門家で、「経済観察報」記者であることが報告されました一日中議論し、言う、または直接答えを引き出すことができませんでしたが、会議はまだいくつかの重要な情報を反映している。例えば、一部の専門家は、中国のスーパーコンピュータを引用して、例えば、それは国際大会に取るように最速タイムです最初によると、しかし、専門家は、それが6つのチップの前にアメリカで使用されている、と言う（著者注：8万インテルは、同社のXeonプロセッサを使用し、6つの連続「天河-2」スーパーコンピュータを意味する）。2015年。月に米国商務省は、チップの4つのユニットについて、中国に関連する禁止することを決め、2016年に開発された「神性太光」スーパーコンピュータ「が、チップの全国生産装備」だった（著者注べき中国製CPU「シェン魏26010は、」。いわゆる「キャリー」はの一部かどうかを指し？）。最後に、第2あたりのポイント数を浮動9.3億億回国際大会で再び勝つために、専門家は「ロックアップ」であると言うので、エージェントの触媒は、研究者は中国自身のチップの開発を加速するために、ある程度、危機感を持っています。
ご存知のように、チップ業界は生前産業にお金と才能がたくさんある、それは業界の投資収益の比較的長い期間であり、それが必要とされ、今日するために、蓄積のトーチ、忍耐力の世代、ハードワーク、革新性と反復を渡します会議の最高峰、一部の専門家は、国際半導体業界の巨人は、ほぼ前世紀の年代と80年代に、今日の蓄積された技術と引き換えに、長い時間と才能投資の膨大な量で開始されていることを指摘した。中国のごめん、半導体業界では、我々はより少ない労力を費やしていなかったものの、改革開放の黄金時代を逃したし、中・低チップ面積で世界的な注目を集めて実績をあげてきた。しかし、ハイエンドチップの開発のため、および市場競争メカニズムに依存しています米国に追いつくことは困難です。
1990年代に、独立したコア技術を提唱し、このようなニッケルGuangnanなど先見の明の科学者の数は、（インテルのXeonなど）米国の主要コアチップを目指すことが提案されている、ハイエンドチップは、技術的な困難を克服し、多くの障害の恐れと提案していますそして最終的には勝つことができるようになりますが、一部の専門家やエコノミストがあると、チップは、チップを購入する方が良いと信じています、いわゆる「市場技術の使用のための」理論; ...と米国は簡単にこのような巨大な中国市場と巨大な利益いくつかのプロを与えるだろう心配していないと述べました市場志向の指導者の良心の呵責投資、高リスク。これはもう一度チャンスを逃した後悔、中国のチップ業界になります。
日本から同時にほとんど（開始双方が半導体業界に大きな重要性を添付：最近台湾メディア（ニュースレター）は、アーティクル「半導体黙示録の両側に」と題する報告書を発表した効果にこのテーマの記事に簡単な見解を公表しましたNECと米国RCA生産ラインを導入）。半導体の本土の政府の支援は、これまで台湾の半導体技術を超えるからであるドアは科学を勉強するためにハードワークと長期的なフォーカスを必要です。最先端技術の研究は、科学と技術者は、プロ意識の高い学位を持っている必要です。しかし、今、プロセス内、およびハイエンド本土台湾（？）。一つの理由は、国有企業における若手研究者の大陸でより確かに小さい集積回路、危機感がない。当然、緊急性のない感覚、ハードの恐れ、深さに行く必要はありません、記事が学習」で終了します。それは長い間、世界で最初にされているので、一部のメディアは、自慢の習慣を持っている。難解な原則とキーテクノロジー、可能な限り迅速に金持ちに熱心な若者の献身の悪い部分の一つ掘り下げと謙虚に尋ねると、長期的な焦点に焦点を当てます成功への唯一の方法です。この記事では、我々がすべき、引数または目的を提示しますテスト。
現在のチップ兵器問題の観点から、私は常にいくつかの専門家や学者の不足を感じて考慮すべき重要な要因は、「即応」です。アメリカ人は戦争材料の一種としてチップを置く。我々が制裁を持つたびに、すべての言い訳を禁止します「国家安全保障」。今日は、私たちの壮大な戦略は、中国、中国を含むことで、私たちは彼がこれは1980年代を思い起こさせる？長期的なWin-Winの状況を右側に行くことを許され、国は私たち自身の北斗ナビゲーションシステムに係合するかでした議論は。一部の学者は、世界中の米国は、GPSを利用しているという理由で反対してきた、コンパスは高価に従事しても、将来の市場競争を構築するだけでなく、米国、さらには不可能米国自身が使用することはできないように、GPSまたは暗号化をオフにしますしかし、1990年代の地元の戦争だけでなく、いくつかの国の軍事演習の数の後、米国は、機能に関連するGPSをオフにすることを目標とし、暗号化干渉をキャストし、ビューを証明コンパスは同志が正しい立ち上げ提唱しています。
旧ソ連とロシアのマイクロエレクトロニクス、チップ技術から学んだ教訓
旧ソ連とロシアのマイクロエレクトロニクスおよびチップレベルの違いは、複雑な理由なく、ロシア文学に応じて三つの主要な理由のために、と言って：まず、1960年代に世界的な半導体ステアリングチューブでは、旧ソ連の幹部は、抗核放射線がはるかに少ない半導体であると信じチューブ文は、強くこれは絶好の機会を逃すために最初からソ連になります。小さなチューブの開発を提唱した。第二に、ソ連の「三元」（すなわち、1、0、-1の代わりに2進数の1と0のの実施期間は、 ）、多くの時間と労力を無駄に、国際的な共通のバイナリの実装と互換性がありません。第三は、各国の利害のバランスをとるために参加するために旧ソ連で、ソ連崩壊後の国に参加するマイクロエレクトロニクス業界の分布は、半導体業界の断片化につながった。ロシアの経験をします経済的なショック期間の数十年、景気回復は完全にその過去の栄光を復活させるため、コア技術的な問題に間違った方向を行うことができない、遅い、多くの場合、損失は巨大である。我々は落とし穴を避けるように、石の丘は、これらの教訓を学ぶことができます。
なぜロシアはまだハイエンドチップは新しい世界クラスの兵器を導入されていないのですか？
2014年からは、ウクライナの危機の後、これまでに、ロシアは欧米の制裁の別のラウンドに供されるが、彼らはまだ、このような航空宇宙防衛、第5世代ジェット戦闘機のSu -57として新しい武器のバッチ後の世界クラスのバッチを起動することができます生産、サービス中の第四世代S-400防空システムは、第五世代の防空システムS-500標的に成功し、新世代の戦略的なミサイル防衛システム-235戦闘任務、およびので、西洋の記者は、レンダリング：ロシア「は非常に頻繁に発行します冷却リマインダー！」。読者は、産業、マイクロエレクトロニクスのロシアの貧しい人々の基礎レベルを疑問視しており、ロシアはショートボードとなっているので、これらの世界クラスの新武器のロシアの導入、世界クラスのマイクロエレクトロニクスとハイエンドチップの欠如。ロシアはまた、基本的には、この矛盾を解決するためにロシアの科学と技術者であるか。外国のコンポーネント（西も禁止ハイエンドエレクトロニクス）を使用しない自立性を強調しましたか？
「ロシアは、洗練された武器の危機のチップの研究開発をしない理由？」私は科学者の弱点 "デザインによって最初にあった記事ロシアはこの矛盾を解決する方法の予備的分析。要するに思考「革新」に頼ることである。特に、その後、思った。ロシアのミサイルベース技術的な利点の飛行力学、慣性誘導技術やデバイス、エンジン、電動真空マイクロ波技術、アナログ回路などをフルに活用し、科学技術の人材に依存しているロシアのインテリジェンス、デジタル技術を橋渡しするには不十分。これは作るためのシンプルな代替ではありませんしかし、技術革新。著者が持っているように、集積回路の量よりもさらに小さい水晶発振器興奮中間周波信号の蓄積、などロシアとの記事の「チップ危機」で例えば、典型的なサクセスストーリーである。ロシアの科学者弱点は、フラストレーションのうち、一方で、それは新しい開発と進歩と他方のアナログ回路技術を促しました。
第 'は、第1システムの科学技術者の設計によるものである。後者は、航空宇宙防衛兵器に、例えば「クラスでなければならない兵器の兵器システムの性能と信頼性などの成分があることができる武器の一般的なレベルが、システムレベル、」を指しロシアのトップリーダーからミサイルシステムのチーフアーキテクトにエリア、彼らは明らかに現実的でなければならず、彼らは2つの不文律の基準を設計した、独自の航空宇宙防衛兵器を開発するために、米国よりもはるかに少ないロシアの基幹産業を認識：1は必須ではありません兵器システムの指標は世界で米国、またはエントリの指標を超えています。ロシアと米国は全体の戦いよりも力を持っていません。その主な指標は、主要な矛盾を解決つかむために、世界をリードする第二の主な指標は、すべての機器やシステムを求めることはできませんビット「愚かな大きな、ラフ」に見える部分は、最初のクラスですが、各デバイスは、可能な限り弱点を避けるため、先進的なコンポーネントと高度な技術の意図的な追求を使用せず、主に有効性と安定性の追求、高い信頼性を、技術革新が必要で、気にしないでください。その後、発行済マスターによって主な性能、世界クラスの防空ミサイル兵器システムのレベルを統合しました。これではありません文法西洋文学を「黄金律」のロシアの武器の研究開発として歓迎されました。
著者は、前の段階では、中国の科学界は、企業が完全に米国に追いつくために持っていること、衝動性のいくつかの種類を示すために、私たちに非常に啓発的な役割と考えている、と多くの側面があることを宣言し、既に米国や事実を超えていますでもそれは、ハイエンドチップのすべての品種がある限り、実際には、米国のすべてに追いつくためにすることを想定していなかった。それが追いつくために長期的なハードワークを必要とするかもしれないことを認識するハイエンドチップ、米国と米国の間のギャップを取る主要な種や漁獲量の一部として、近い世界クラスのレベルは非常に良いです。もちろん、コア技術は、自分の手でなければなりません。腕の武器の研究開発スタッフに世界トップクラスのレベルを追求するために、彼は世界でチップレベルかどうかを気にしませんでした。
このような設計ロシアのS-300システムなどの技術革新だけでなく、技術革新の精神、に、技術革新の彼らの精神はまだ私達の参照の非常に価値がある。第一は、アメリカのパトリオットは、Cバンドを使用してバンド選択である。ロシアの技術さらにレーダーの性能を向上させるためには、高いXバンドを提案した。しかし、一度に大冒険がありました。だけでなく、開発や部品の供給が非常に困難です。キー「Xバンド、大きなアンテナをデバッグするために必要なフェーズドアレイレーダー機器生産のニアフィールド・テスト・システムは」も確認されていません（すなわち0.3ミリメートル、波長の1以下パーセントの位置決め精度の三次元移動中の任意の時点で数メートルのための最初の主要なテストラック内のサンプリング要件は、）。しかし、最初はロシアにあえてしますこの技術的なポイントを占有し、大きなXバンドを開発する世界で初めての近接場試験システムです。
また、フェーズドアレイレーダーアンテナ給電モード、アメリカの学者やモード、負の空間給紙方法（ケーブルまたは導波管の枝の数が多いことで）供給されたエンジニアリング・ブランチの使用を提唱に。しかし、ロシアの科学者は宇宙フィードの面で大きな突破口を作りましたそして成功。今世紀の初めに国際レーダー年次総会、カリモフはバーデンは、給紙スペースが正式S-300で採用されている場合に知ってロシアのチーフエンジニア報告に耳を傾け、彼はロシアを賞賛セーヴル米国のレーダーの専門家を離れます革新的な精神と科学技術者の忍耐力。そして会議でこのような興味深いスピーチをしました：
西は1960年以来、給電分岐デザインに終始されているアレイレーダー所有者を段階的に、我々は給餌スペースのこの方法を無視し、拒絶する傾向がある。....... 1988 Shihaiは独善供給空間を考えます電気技術は、1993 ......十分に成熟していないです - 1994年IEEEEは、アレイアンテナを段階的に対象者の詳細な概要については、さらにフィードアレイ技術の宇宙レーダー技術開発のスペースフィードアレイ-西洋的な態度の開発を言及していません。すべてがロシアのエンジニアに任せられていたので、空白のスペースに精力的に入ることができました。
ロシアは非常に強固な基礎研究があるので、我々は、ロシア経済の更なる向上が、彼マイクロエレクトロニクスおよびハイエンドチップ技術が新たな発展と成長。それ以外の場合は、超小型電子技術の低レベルになるか、情報技術のロシアのさらなる発展になる可能性があると考えています、ネットワークのボトルネックの武器。私たちは主に、人々が彼の具体的なアプローチの例に従うことではない、技術革新と大胆かつ革新的なデザインのアイデアと精神を学び、洗練された兵器の開発でロシアの経験から学びます。
中国のマイクロ波電子管のような核心装置の迂回路は、「市場と技術の変化」の道が行くことができないことを示している
実際には、復活同様の事件は、1980年代の最初のレッスンではありません - 高出力レーダーの新世代を装備する際にソ連およびその他の国は、高出力マイクロ波管の新世代を開発するために多大な努力をしている1990年代、が、我々不採算チューブの工場を閉鎖するために、市場経済、ドラム、ゴングを重視、大学はシャットダウン（有害電子レンジ、電気真空有害物質であると言われ）プロの電動バキュームの学生ではありません。一部の専門家は、後継者を心配しています。いくつかに逆説的な概念を形成するために、人間の脳：必要以上オフの後方に、後方集積回路チップよりもトランジスタよりも後ろのチューブ、集積回路トランジスタは、その後、あなたは、高出力マイクロ波管を販売するために、後で非西洋国まで海外市場を買うためにお金を費やすことができます。とき、理解するために来る。私たちよりも、この分野におけるロシアの科学者は賢く、ユニークな彼らの高出力マイクロ波真空技術、上の高度なロシアの兵器の開発を促進する上で重要な役割を果たしました。
'愛国心の科学者チー・ファリ・チャイナの核はすぐに上昇するだろう
私たちの国は、総会を促進するため、中国のIC産業「産業省が毎年開催され、私の学生の2016年と2017秒に参加した。彼は、総会と中国のチップ業界の恥ずかしい状況を渡すために私達に戻って来ました。私たちの2017年の統合中国は台湾の16パーセントを占めているが、回路業界の出力値は、世界シェアの11％を占める500億元に達した。収入によってキューに入れ、世界20の最大の半導体企業は、中国本土、台湾TSMC、他の3つのファイナリストではありません私たちの軍事資金調達に匹敵する$ 230億年に米国の半導体製品、主にハイエンドチップの私たちの国の年間輸入、。いくつかの米国のチップ巨人は常にしかし年間で、中国市場に注ぐを獲得また、繰り返し国家安全保障を理由に、知的財産権の大きな棒を振るった、1はこれを禁止しなければならない、1が家を制裁しなければならない、私たちの目的は、チップ業界を抑圧することで、常に自分の手の中にコア技術となります。
「チップイベントは、」、もちろん、悪いことですが、また再び正常に中国のハイエンドチップの絶好の機会の開発を担当する可能性がある。私の学生によると、科学と技術者の多くは、大きな何かのために準備を進めていると言わ、第二回会合を言った。ウィルより帰国のグループは、それらのいくつかは、祖国に奉仕するために彼らの専門知識を使用するために戻って、長年にわたって海外のチップ技術に従事。だけでなく、外国人の同僚に呼びかけ、まだ機会をお見逃しなく。彼らはまた、会合で提起「愛国科学者一緒にし、コア非常に中国を強制します最終的な分析で高速の上昇「のスローガンと技術の戦いは限り右政策、人材として、私は中国のハイエンドチップはすぐに上昇すると信じて、団結することができ、すべての力を団結、紛争の才能です。