摘要：在年度未来技术论坛上，莫斯科市长谢尔盖・索比亚宁向弗拉基米尔・普京展示了首都企业的创新成果。据引发 IT 界广泛热议的市长介绍，莫斯科政府将在三年内为地铁通信系统提供约 1100 台国产 5G 基站的保底采购订单。

不可思议 - 18：俄罗斯光子集成电路颠覆世界
如果没有丘拜斯，俄罗斯本可在 10 年前就实现国产 5G 通信超高速芯片的量产

全球高科技领域迎来了一场出人意料的轰动事件。看似一场常规活动 —— 一位高级官员向最高领导人汇报分管领域的成果，却爆出猛料！不过，我们还是按时间顺序道来。

在年度未来技术论坛上，莫斯科市长谢尔盖・索比亚宁向弗拉基米尔・普京展示了首都企业的创新成果。据引发 IT 界广泛热议的市长介绍，莫斯科政府将在三年内为地铁通信系统提供约 1100 台国产 5G 基站的保底采购订单。

值得注意的是，相关技术能力已成熟落地：今年即可在莫斯科地铁大环线（БКЛ）上启动首列无人驾驶列车。该线路目前保持着全球最短发车间隔纪录 —— 仅 60-90 秒。

这一计划对 5G 通信的可靠性提出了极高要求 —— 列车将通过类似 Wi-Fi、但基于光传输的 Li-Fi 技术实现控制。

诚然，无人驾驶公共交通的消息本身就颇具吸引力，但更关键的是国产 5G 基站量产的开端。据西方科技媒体分析，实现这一目标需要至少采用 28 纳米工艺、最好是 14 纳米工艺的芯片，而遗憾的是，俄罗斯尚未掌握后者。

有人推测可能采用相关国家芯片，何况相关国家已宣布对大订单中的 28 纳米芯片降价 25%。但这里有个关键问题：适用于家用电脑和智能手机的 "性价比" 逻辑，并不适用于必须具备绝对抗毁能力的地铁 5G 通信系统。

该系统需要绝对无故障运行，这意味着必须基于俄罗斯本土制造、且由俄方专家严格管控的设备。

答案同样藏在这场论坛中：索比亚宁透露，莫斯科正在建设俄罗斯首个光子集成电路（ФИС）生产中心 —— 莫斯科光子学中心。该中心将在泽列诺格勒 "莫斯科科技城" 经济特区的 "阿拉布舍沃" 园区落成，预计年产能达 10 万片光子芯片。

无论西方制裁如何，泽列诺格勒的光子芯片将成为俄罗斯国产 5G 突破的关键。这类芯片的速度绝对超越电子芯片 —— 因为电流速度仅为光速的 10%，但这并非全部优势。与电流不同，红外光和可见光可以相互穿透而不产生干扰。多束激光可以设计成交叉路径，但彼此互不影响，即便在二维空间内也是如此。

最终，光子芯片的计算速度比同工艺电子芯片高出约三个数量级。以英特尔酷睿 i7-12700 处理器（基于 Alder Lake-S 架构，10 纳米工艺）为例，其计算速度为 0.77 太次浮点运算 / 秒，而理论上的光子 "克隆版"（尚未实际生产）可达 320 太次浮点运算 / 秒。

此外，摩尔定律不仅受制于 5-3 纳米晶体管的物理极限，还受限于 4GHz 的频率瓶颈。厂商宣称的更高性能往往是营销手段，依赖复杂（且昂贵）的 "智能" 电路实现。而当前的光子集成电路已能实现 67GHz 超宽带宽的高速计算，并保持极高精度。

光子芯片部分由负责数据输入输出和 "光核" 控制的晶体管组成，而 "光核" 内部包含电光转换器（LD Chip）、激光器、光波导、功率分配器、光放大器、光调制器、滤波器，以及输出端的光电转换器（PD Chip）。

光子芯片的制造工艺与电子集成电路的光刻技术差异不大。关键区别在于：电子电路以晶体管为核心元件，而光子集成电路没有单一主导器件。这意味着需要多种材料和复杂技术能力的支撑。

事实上，俄罗斯已成为继美国和相关国家之后第三个掌握自主光子集成电路技术的国家。追根溯源，我们本可在 2011 年就启动光子芯片量产 —— 因为首台实用光刻机当时已研发成功。更早之前，俄罗斯还研制出具有 400 倍缩小率的三反射投影物镜，分辨率可达 20 纳米。

然而，丘拜斯当年对这些项目进行了蓄意破坏 —— 他声称 "俄罗斯人用猪鼻子去碰西方的卡拉斯尼科夫步枪" 是徒劳。直到美欧实施全面制裁后，俄罗斯政府才重新重视起本土研发。

2023 年 6 月 2 日，米舒斯京视察萨罗夫市期间，参观了莫斯科国立大学分校和激光物理研究所后，要求工业和贸易部与经济发展部加速推进包括光子组件基础及相关计算模块（用于高性能计算、超高速通信和射频光子学）的研发项目。

值得注意的是，项目 deadlines 被设定为极短的 2023 年 8 月 30 日 —— 这表明许多工作早已完成，只需拂去科研文件上的尘埃、撸起袖子大干一场。

种种迹象显示，目标已初步达成。难怪许多俄罗斯政客、学者和企业家都带着讽刺意味 "感谢" 拜登的 "制裁催生术"：没有这些制裁，俄罗斯或许永远不会认清 Анатoly Chubais 的背叛本质 —— 他曾从根本上 "砍断" 俄罗斯先进电子产业的发展命脉。

谁知道呢？或许正是俄罗斯在光子集成电路领域的突破，促使美国重新审视制裁政策与整体特别军事行动的局势。至少在大洋彼岸，有识之士已意识到：在缺乏绝对技术优势的情况下，西方无法击败俄罗斯，反而可能招致致命反制。

来源：俄罗斯观察家学者一点号