明明也擁有頂尖人才!蘇聯輸掉冷戰、落後美國,為何敗在半導體「抄襲」策略?
明明也擁有頂尖人才!蘇聯輸掉冷戰、落後美國,為何敗在半導體「抄襲」策略?

大約在赫魯雪夫宣布支持興建「蘇聯的矽谷」澤列諾格勒的同時,蘇聯學生伯里斯・馬林(Boris Malin)從賓州留學一年返國,行李內放了一台小裝置:德州儀器的SN-51,那是美國最早販售的積體電路之一。馬林是蘇聯半導體設備領域的頂尖專家,他認為自己是科學家,不是間諜。然而,負責蘇聯微電子的官員蕭金認為,SN-51是蘇聯必須不惜一切手段也要取得的設備。蕭金把馬林與一群工程師叫到他的辦公室,把晶片放在顯微鏡下,透過鏡頭凝視那塊晶片,並下令:「給我抄!完全照抄,不准有任何偏差,給你們三個月的時間。」

被指說直接抄襲國外的研究成果時,蘇聯的科學家感到很憤怒。他們對科學的理解,跟美國的化學家及物理學家一樣先進。據悉,去美國的蘇聯交換學生表示,他們從蕭克利的課堂上很少學到在莫斯科學不到的東西。事實上,蘇聯有世界上最頂尖的理論物理學家。2000年,基爾比終於因發明積體電路而榮獲諾貝爾物理學獎時(當時積體電路的共同發明者諾伊斯已過世),是與俄羅斯科學家艾費洛夫(Zhores Alferov)共同得獎。1960年代,艾費洛夫對半導體設備發光的方式,做了基礎的研究。1957年的人造衛星發射,1961年加加林的第一次太空飛行,以及1962年奧索金製作的積體電路,都是蘇聯正在變成科學強國的證據。連美國中情局也認為蘇聯的微電子業正迅速迎頭趕上。

然而,蕭金的抄襲策略有根本上的缺陷。

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圖/ G camp

半導體技術多限制,蘇聯難以完美複製

抄襲用在製造核武上是有效的,因為美國與蘇聯在整個冷戰時期只製造了數萬件的核武。然而,在美國,德州儀器與快捷已經在學習如何量產晶片了。擴大生產的關鍵在於可靠性,那是張忠謀與葛洛夫等美國晶片製造者在1960年代一直致力投入的挑戰。與蘇聯同業不同的是,他們可以借鑒其他製造先進光學、化學品、淨化材料、其他機械廠商的專業。萬一沒有幫得上忙的美商,快捷與德儀還可以求助德國、法國或英國,這三個國家都有先進的產業。

蘇聯可以大量生產煤炭與鋼鐵,但幾乎各種先進的製造都處於落後狀態。蘇聯在產量上取勝,但品質或純度上沒有優勢,偏偏品質與純度對量產晶片來說至關重要。 此外,西方的盟國透過出口管制協調委員會(COCOM),禁止向共產國家轉移包括半導體元件在內的許多先進技術。蘇聯人常透過設在中立的奧地利或瑞士的空殼公司,來繞過COCOM的限制,但這個途徑很難大規模地使用。因此,蘇聯的半導體廠通常不得不採用沒那麼精密的機器及沒那麼純淨的材料,因此生產出的可用晶片少了很多。

光靠間諜活動,只能為蕭金和他的工程師帶來有限的幫助。光是偷一塊晶片並無法說明它是怎麼製作的,就像偷一塊蛋糕也無法說明它是如何烘焙出來的。晶片的製程已經非常複雜。在史丹佛大學修蕭克利課程的外國交換學生,可能變成聰明的物理學家,但只有葛洛夫那樣的工程師,才知道某些化學物質需要以什麼溫度加熱,或光阻劑該曝光多久。晶片製程的每一步都涉及專業知識,那些知識很少在特定的公司以外分享。這種專業技術甚至往往不會寫下來。蘇聯間諜已經是間諜界的佼佼者,但即使派出最幹練的特務,也無法竊取到夠多半導體生產過程中所需的大量細節與知識。

此外,根據摩爾定律的速率,最新的科技日新月異。即使蘇聯人設法照抄一種設計,取得了材料與機器,並複製生產過程,那都需要時間。德儀與快捷每年都會推出新設計,上面的電晶體數量越來越多。到了1960年代中期,最早的積體電路已經不是什麼新聞,而是又大又耗電、沒什麼價值的東西。相較於幾乎所有的科技,半導體技術正飛速前進。電晶體的尺寸與耗電量都在縮小,一平方吋的矽片上可放入的運算力,約每兩年就增加一倍。科學界找不到發展那麼快的其他技術了,所以在半導體業竊取去年的設計,根本是毫無希望的策略。

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圖/ Infineon

抄襲策略沒奏效,反而落後對手美國

蘇聯的領導人始終無法明白,為什麼抄襲策略使他們落後。蘇聯整個半導體業的運作,就像一家國防承包商——祕密進行、由上而下、軍事系統導向,照著訂單供貨,幾乎沒有創意空間。蕭金部長的一名下屬回憶道,蕭金「嚴格控制」抄襲過程。打從一開始,抄襲就是蘇聯半導體業的內建運作模式。即使蘇聯全國上下都採用公制度量衡,一些晶片的製造機器為了更精準地抄襲美國的設計,還是改採英寸、而不是釐米。 正因為抄襲策略,蘇聯的電晶體技術從一開始就落後美國幾年,而且從未趕上。

澤列諾格勒外表可能看起來像陽光不那麼燦爛的矽谷,但那裡有蘇聯最好的科學家及偷來的機密。不過,美蘇兩國的半導體系統卻是天壤之別。矽谷的新創企業創辦人會跳槽,並在廠房裡累積實務經驗;蕭金則是從莫斯科的部長辦公桌發號施令。蘇聯人在職涯發展上追求的是在官僚體系內晉升,而不是設計新產品或尋找新市場。在過度關注軍事生產的國家中,民用商品向來是事後才想到的次要考量。

與此同時,這種抄襲心態也意味著,蘇聯半導體的創新路徑是由美國設定的。因此,蘇聯的半導體業雖然是該國最敏感、最神祕的產業之一,運作起來卻像一個經營不善的矽谷分部。在一個以美國晶片製造商為中心的全球化網絡中,澤列諾格勒只不過是的一個節點罷了。

晶片戰爭 一般版 立體書 0216 (1)
圖/ 天下雜誌出版

本文授權轉載自《晶片戰爭》,Chris Miller著,天下雜誌出版

責任編輯:蘇柔瑋

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台灣不只要用國際標準,更要參與討論!TWNIC如何培養下一代網路人才,接軌國際技術社群?
台灣不只要用國際標準,更要參與討論!TWNIC如何培養下一代網路人才,接軌國際技術社群?

打開瀏覽器、觀看串流影片,看似日常的上網行為,背後其實仰賴一套套國際網路標準運作。當網路技術持續演進,台灣除了採用這些標準,能不能進一步參與它們形成的過程?

「即便有很多事情可能要做10年才會有效果,但我想我們應該擔任這樣的角色。」TWNIC執行長余若凡指出,台灣硬體產業在全球已有亮眼成果,但對底層網路技術與國際標準的關注、參與仍有成長空間。對TWNIC而言,除了管理「.tw」、「.台灣」網域名稱與台灣IP位址資源,也希望成為台灣與國際網路社群之間的橋梁。

TWNIC 執行長余若凡
圖/ TWNIC 執行長余若凡

這也是TWNIC與國立虎尾科技大學合作舉辦IETF研習課程的背景。從IETF組織運作、RFC標準形成,到IPv6-only等新一代網路技術,課程不只協助參與者理解國際標準,更希望培養實際參與與落地的能力。透過這場合作,TWNIC也試圖串起國際社群、校園人才與產業需求,讓台灣從採用標準,進一步走向參與標準。

硬體做到世界級,下一步讓台灣人才走進標準制定現場

IETF(Internet Engineering Task Force,網際網路工程任務組)作為全球網際網路技術標準形成的重要場域,許多技術規範最終透過RFC文件發布。對TWNIC而言,台灣若能讓更多企業、學校、研究者與工程師參與,不只能更早掌握國際網路技術變化,也有機會把台灣經驗帶進國際討論。

TWNIC因此一方面把國際議題帶回台灣,另一方面也把台灣人才送出去。透過TWNIC Academy學員計畫,每年資助8位學員參與重要國際組織,時間長達一年;部分學員返台後更自主形成社群,近期一場交流活動便吸引近40位參加,背景從網路工程延伸至政策、法律及社會科學。「我們希望最終有更多人可以參與。」余若凡說。從在台培訓、實際參與國際組織到返台形成社群,TWNIC希望讓人才培育不只停留在單次課程,而能持續累積參與國際標準討論的經驗。

會設定網路還不夠,學校補上「讀懂標準」的能力

但真正想要走進IETF,光是「會用網路技術」還不夠。國立虎尾科技大學電機工程系教授兼秘書室主任秘書蘇暉凱指出,大學課堂教授TCP/IP或網路設定,多半從教科書或整理過的教材入手;真正參與國際標準討論,面對的卻是RFC等第一手技術規範。

他將其中的差距歸納成三種能力:規範閱讀、實作驗證與技術表達。工程師除了讀懂規範,也要能透過實作與工具驗證實際網路行為,最後以精準的技術英文語言與國際社群溝通。「這三種能力不是短期間就能養成。」蘇暉凱指出,因此需要逐步融入大學與研究所的課程及專題。

這也凸顯學校在合作中的角色,TWNIC負責連結國際社群、技術趨勢與參與機會,學校則把這些標準帶進人才培育與實作現場。兩者合作,才能讓「參與國際標準」從少數專家的工作,逐漸變成年輕工程師可以累積的能力。

國立虎尾科技大學電機工程系教授兼秘書室主任秘書蘇暉凱
圖/ 國立虎尾科技大學電機工程系教授兼秘書室主任秘書蘇暉凱

IPv6走向主流,校園先成為產業轉型的試驗場

IPv6正是這套合作模式的具體案例。余若凡指出,全球IPv6使用率已正式跨過五成,迎來關鍵轉折。包含越南、捷克等國皆已將全面轉向IPv6排入國家政策時程,主流行動裝置與微軟Windows作業系統也已原生支援。過去許多環境仍採取IPv4與IPv6並行的架構,隨技術、終端與轉換機制逐漸成熟,進一步走向IPv6-only的條件也開始成形。IPv6-only並不代表與既有IPv4服務切割,而是透過NAT64、DNS64等轉換機制維持連線。對產業而言,真正的問題也逐漸從「技術能不能做到」,轉向是否有足夠經驗與信心部署。

為此,TWNIC 從人才培育到校園實作,持續推動 IPv6-only 環境的應用與部署,除了自行建置 IPv6-only Demo Site,也逐步於北、中、南三地拓展示範場域與實作據點。余若凡觀察,相較於企業在商業效益尚未明朗前,對導入新技術往往較為謹慎,校園更適合作為技術驗證與人才培育的場域。透過 TWNIC 推動的實作機制,讓師生在實際環境中理解 IPv6-only 如何運作,一方面培養未來進入產業的人才,另一方面也能累積可供業界參考的部署經驗。對蘇暉凱而言,這意味著學生不能只學會 IPv6 位址格式,更要從網路維運、資安到應用發展,建立面對 IPv6 環境的完整思維。

從Demo Site、教育訓練、技術活動到實作手冊,TWNIC希望逐步降低新技術的理解與部署門檻。當IPv6走向主流,台灣面對的已不只是「網路要不要升級」;如何讓更多人才讀懂國際標準、具備實作能力,甚至走進IETF參與討論,才是台灣從標準「使用者」走向「參與者」的下一步。

IETF研習課程

TWNIC將於10月29至31日2026年臺灣網際網路研討會(TANET 2026)暨國際計算機會議(ICS)設攤展示,規劃「新世代IPv6-Only Wi-Fi無線網路體驗與建置」及「TWNIC IPv6智慧工作室(IPv6 Smart Studio)」兩大主題。歡迎各界蒞臨參觀與體驗!
詳細介紹請參閱:https://twnic.tw/blog/contents.php?id=253&lang=zh-tw

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