【轉摘:這是真的嗎?】_風聞
锦绣云溪-2018-08-07 19:55
自力更生,逐漸縮小同國外差距
在科研和生產成果上,前三十年我國整體上緊跟世界相關領域的先進成就,不斷縮小同發達國家的距離,下面是幾個具有標誌性的成果比較:
1957年,北京電子管廠通過還原氧化鍺,拉出了鍺單晶。中國科學院應用物理研究所和二機部十局第十一所開發鍺晶體管。當年,中國相繼研製出鍺點接觸二極管和三極管(即晶體管)。國外最早是在1947年,美國貝爾實驗室發明了半導體點接觸式晶體管。中外差距:10年。
1963年(一説1962年),河北省半導體研究所製成硅平面型晶體管。平面工藝技術是半導體元件製作中的一個關鍵環節,是製作集成電路的基礎。國外最早是在1958年,由仙童半導體公司(Fairchild Semiconductor,也譯作“飛兆公司”)首先發展出平面工藝技術。中外差距:5年。
1962年,為解決晶體管制造難題,中國人民解放軍軍事工程學院四系四○四教研室康鵬(25歲)臨危受命,成功研發“隔離-阻塞振盪器”(後被命名為康鵬電路),解決了晶體管的穩定性問題,使中國比美國晚近8年進入晶體管時代。
在解決晶體管制造難題後,哈軍工(由慈雲桂主持設計)成功研製出新中國第一台全晶體管計算機441B-I於1964年誕生,比美國第一台全晶體管計算機RCA501只晚了6年。441B計算機1966年參加北京的計算機展覽,恰逢邢台大地震,在地震中穩定運行。
1964年,吳幾康成功研製119計算機,該計算機運算能力為每秒5萬次,運算能力略強於美國於1958年製造的IBM 709計算機,IBM 709計算機的運算能力為每秒4.2萬次。119計算機同1965年研製成功的109機,在我國研製氫彈的歷程中立下很大功勞,被稱為“功勳機”。
1965年12月,河北半導體研究所召開鑑定會,鑑定了第一批半導體管,並在國內首先鑑定了DTL型(二極管―晶體管邏輯)數字邏輯電路。1966年底,在工廠範圍內上海元件五廠鑑定了TTL(晶體管-晶體管邏輯)電路產品。DTL和TTL都是雙極型數字集成電路,它們的研製成功標誌着中國已經制成了自己的小規模集成電路。國外最早:1958年-1959年,美國德州儀器公司和仙童公司各自研製發明了半導體集成電路,1960年仙童半導體研發了第一塊商用集成電路。中外差距:5-7年。
有了初級規模的集成電路,就有了製造第三代計算機(中、小規模集成電路)的基礎。中國第一台第三代計算機是由位於北京的華北計算技術研究所研製成功的,採用DTL型數字電路,與非門是由北京電子管廠生產,與非驅動器是由河北半導體研究所生產,展出年代是1968年。國外最早是在1961年,德州儀器為美國空軍研發出第一個基於集成電路的計算機,即所謂的“分子電子計算機”。中外差距:7年。
與雙極型電路相比,MOS(金屬氧化物)電路具有電路簡單、功耗低、集成度高的優勢。 1968年,上海無線電十四廠首家制成PMOS(P型金屬氧化物半導體)電路,拉開了我國發展MOS電路的序幕,並在七十年代初,永川半導體研究所(現電子第24所)、上無十四廠和北京878廠相繼研製成功NMOS電路,之後又研製成CMOS電路(互補型MOS電路)。國外最早:1960年,美國無線電(RCA)製造出金屬氧化物半導體晶體管。1962年,美國無線電(RCA)製造了一個實驗性的MOS集成電路器件。1963年,仙童實驗室研製成CMOS電路。中外差距:6-7年。
1972年,我國自主研製的大規模集成電路在四川永川半導體研究所誕生,實現了從中小集成電路發展到大規模集成電路的跨越。國外:1971年,Intel(英特爾)推出1kb動態隨機存儲器(DRAM),包含2000多隻晶體管,標誌着大規模集成電路出現。中外差距:1年。
1975年,北京大學物理系半導體研究小組,由王陽元等人,設計出我國第一批三種類型的(硅柵NMOS、硅柵PMOS、鋁柵NMOS)1K DRAM動態隨機存儲器,它比美國英特爾公司研製的C1103要晚五年,但是比韓國、台灣要早四五年。此時,台灣才剛剛在向美國購買3英寸晶圓廠。
1975年,上海無線電十四廠成功開發出當時屬國內最高水平的1024位移位存儲器,集成度達8820個元器件,達到國外同期水平。到上世紀70年代末,我國又陸續研製出256和1024位ECL高速隨機存儲器,後者達到國際同期的先進水平;可以生產NMOS256位和4096位、PMOS1024位隨機存儲器;掌握了對於大規模集成電路製造起着重要作用的無顯影光刻技術,可用於製造分子束外延設備。
總體來看,在這個時期,雖然美國計算機發展迅猛,但中國同行追得也很快,從無到有,差距逐漸縮小,甚至在某些局部領域追平西方,達到先進水平。中科院上海冶金所還獨立發展了製造集成電路所需要的離子注入機,並出口到日本。
截至70年代末,中國科研人員和產業工人發揚自力更生、自強不息的精神,建成了中國自己的半導體工業,基本掌握了從單晶製備、設備製造、集成電路製造的全過程技術。在當時,只有美國、蘇聯掌握從單晶製備、設備製造、集成電路製造的全過程技術,雖然日本技術很強,但個別領域被美國限制和閹割。而此時,韓國、台灣才剛剛起步。
前三十年集成電路事業迅速趕超發展的經驗
總結新中國前三十年集成電路事業的趕超發展,有幾點經驗值得今天學習(專業研究產業問題的學者鐵流對此有很好的總結,筆者也頗為認同,以下部分參考了其文中的一些觀點或論述):
A.是堅持自主研發的趕超路線。
貫穿前三十年技術進步的是自力更生,艱苦奮鬥的精神。50年代,即使我國已經引進了蘇聯的技術資料,依舊保留自己的技術研發團隊,例如夏培肅於1954年即着手基本邏輯電路的設計、試驗和運算器、控制器的邏輯設計,這為我國同蘇聯交惡後自主研製計算機打下了堅實的基礎。此後,中國的科研工作人員在沒有外援的情況下,自力更生,完成了一個又一個技術攻關。從有國外留學經驗的老科學家,到共和國自己培養的年輕科研人員,都發揮了極大創造力,例如前述25歲就研發出“隔離-阻塞振盪器”,解決重大技術難題的康鵬。
這一時期,中國也抓住有利時機從國外引進先進技術設備。進行充分消化吸收。但無論是50年代末引進蘇聯技術資料,還是70年代通過特殊渠道少量購買歐美先進設備,走的是都“消化吸收、融會貫通、推陳出新、舉一反三”的路線,技術引進不僅沒對自主技術造成衝擊,反而使其融入自己的工業體系中,使中國自主技術更上一層樓。
70年代,通過購買國外單台設備,我國自己組建了三條生產線,以緩解國內製造計算機的迫切需要。1972年美國總統尼克松訪華後,中國開始從歐美引進技術。對於當時屬於高科技領域的半導體產業,中國雖然始終無法從官方途徑大規模引進半導體設備和技術資料,但也通過特殊渠道少量購買單機設備,並將其消化吸收後,大量仿製,推陳出新,搭建了自己的生產線。
在此期間,西方有意遏制中國尖端技術的發展勢頭,1973年我國7個單位分別從國外引進單台設備,以期建成七條3英寸工藝線,但由於歐美技術封鎖等各種因素,最終拖了7年才引進,引進時已經落後於國際先進水平。這也説明不論什麼時候,什麼條件下,堅持自主創新為主始終是第一位的。
B.是重視科研投入和科研人才培養。
新中國前三十年的社會主義建設時期,我國依靠“高積累、低消費”的方式集中大量資源用於國家工農業基礎設施的建設和國防技術研發,一代人吃兩代人的苦,將一個落後的農業國建設成為擁有核武器的世界第六大工業國,計算機、集成電路這樣的高科技產業也從無到有,發展壯大。
在此期間,雖然國家財政並不富餘,但中國用於科技研發的經費佔國民生產總值的平均比例為1.28%,達到當時幾個初等發達國家的平均水平(如意大利、西班牙);到70年代末,隨着經濟實力的提升該比值提升到2.32%,做到了竭盡所能為科研工作保障資金。這一投入遠遠超越改革開放後的水平(80年代中期以後一度降到0.6%以下),達到同期幾個最發達國家英、法、西德的水平,僅比當時的美國、日本低一些(美國長期為2.8-3.0%,日本70年代以前1.6%,進入70年代後與美國接近)。
在人才方面,我國一方面積極吸引在海外留學、工作的技術人才回國效力;另一方面積極培育自己的人才,在開設短期速成班的同時,在院校開設計算機專業,培育專業技術人才,並送優秀尖子赴蘇聯深造。高水平的科研經費比例,保證了即便在困難時期和政治動盪的年份,也能儘可能的為科研人員提供基本的生活、工作條件。
C.是全國統籌協作的研發模式。
從前述列舉的重大成就來看,當時的科研單位雖然分散在全國各地,但在重大問題的攻堅上卻是協同作戰和成功共享的。在全國統籌協作的舉國體制下,各個單位互幫互助,以集中全國科研力量攻堅克難的方式解決了科研道路一個個難題。國家還經常舉辦各種展覽會,方便各單位進行技術交流。
正是在自力更生、艱苦奮鬥的精神和公有制體制的保障下,我國計算機和集成電路事業在前三十年取得了一個又一個成就。