軍用電子元器件自主可控工作的研究分析

摘要：本文討論的重點是軍用武器裝備領(lǐng)域，替代引進產(chǎn)品的國產(chǎn)化元器件的重要性，針對國產(chǎn)元器件發(fā)展現(xiàn)狀，分析了電子元器件自主可控工作中遇到的困難，并且提出了推動自主可控工作的措施建議與實施方案。

關(guān)鍵詞：武器裝備;元器件;自主可控;分析;對策

軍用武器裝備的質(zhì)量和壽命是由設計、研制生產(chǎn)和試驗全過程的質(zhì)量決定的，而電子元器件的質(zhì)量又是整個裝備質(zhì)量的基礎(chǔ)，直接影響武器裝備的性能和功能。由于我國電子元器件工業(yè)相對溥弱，武器裝備中的某些核心元器件、高端通用芯片長期依靠進口。但近些年來，隨著國際局勢的演變，西方發(fā)達國家對我國的出口管制愈演愈烈，經(jīng)常采用禁運等方式限制進口元器件，這就導致了很被動的局面，因元器件供應鏈缺失而產(chǎn)生停產(chǎn)斷檔、生產(chǎn)保障困難等一系列問題，核心元器件、核心技術(shù)長期受制于人，從而遏制了我國在軍事領(lǐng)域的發(fā)展。因此，具備電子元器件自主可控能力在國防武器裝備建設過程中舉足輕重。

1.國產(chǎn)元器件發(fā)展現(xiàn)狀

從1906年德福雷斯特發(fā)明出第一支三極管到1958年基爾比研制出第一塊集成電路，國外的元器件發(fā)展速度遠遠超過國內(nèi)。但一些進口元器件，尤其是高性能的集成電路，我國缺乏相應的測試手段，部分進口元器件還存在信息安全、質(zhì)量控制等方面的隱患，又由于禁運會導致元器件斷檔。因此國家有關(guān)部相繼制定了一些管理辦法，旨在推動電子元器件的自主發(fā)展，促使各類元器件實現(xiàn)自主可控。

國產(chǎn)元器件工業(yè)起步較晚，缺乏高端人才，在功能、性能、可靠性等方面與進口器件還是存在明顯的差距，在元器件生產(chǎn)能力、周期和價格方面也存在一定的劣勢。以芯片為例，在過去較長的一段時間內(nèi)，我國軍用芯片的研制往往只能參照進口芯片的功能，在已知接口的基礎(chǔ)上，采用逆向倒推的方法實現(xiàn)功能上的仿制，但各項性能參數(shù)、穩(wěn)定性等技術(shù)指標基本很難達到需求，并且設計、制造設備和工藝水平等都較為落后，大多數(shù)高端核心芯片仍依靠進口。據(jù)中國海關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2021年集成電路進口金額高達27934.8億人民幣（約合4397億美元），同比2020年的3500億美元，増長了25.6%。

從以上圖表數(shù)據(jù)來看，半導體產(chǎn)業(yè)依然較為依賴國際市場，國產(chǎn)化率不足，形勢嚴峻。

2.自主可控工作的困難及分析

電子元器件自主可控是指在研發(fā)、生產(chǎn)和保障環(huán)節(jié)主要依靠國內(nèi)科研生產(chǎn)力量，在關(guān)鍵元器件、核心技術(shù)、配套軟件等方面實現(xiàn)國產(chǎn)化。雖然有關(guān)部門已經(jīng)采取了相應的措施，自主可控工作也取得了一定的成效，但在實踐過程中仍然存在一些困難。

2.1 研制進度與裝備生產(chǎn)進度沖突

元器件國產(chǎn)化需要考慮諸多因素，可靠性、一致性、穩(wěn)定性等，從設計到各級統(tǒng)計上報，將需求傳遞給生產(chǎn)，加工完成后還需進行大量的鑒定、應用驗證等工作，最終設計定型。周期往往會很漫長，至少需要兩、三年研制時間，對于一些難度較大的大規(guī)模集成電路，可能需要五年甚全更長時間。但裝備型號更新?lián)Q代日漸頻繁，研制周期越來越短，很難滿足裝備生產(chǎn)的進度要末，而且很多國產(chǎn)化器件剛研制成功，就面臨國外更新產(chǎn)品的競爭。

2.2 兼容性與可靠性問題

軍用武器裝備一般要求元器件在國產(chǎn)與進口維修。但由于設計、工藝、原材料等差異，自主制造的元器件可能存在無法完全兼容的問題。部分新研制國產(chǎn)元器件已具備進口元器件的性能指標，但新研元器件在軍用裝備上的使用經(jīng)歷有限，一些可靠性問題難以在元器件級測試和篩選過程中發(fā)現(xiàn)，就會在后續(xù)板級、整機調(diào)試中暴露出來，從而影響裝備交付進度。

2.3 自主創(chuàng)新能力薄弱

我國企業(yè)的技術(shù)開發(fā)能力依然比較薄弱，沒有形成自己的核心技術(shù)，運行的創(chuàng)新機制也不夠完善。設計人員在研制新器件時往往照貓畫虎，表面上各項參數(shù)指標與進口器件一致，但實際使用時，裝聯(lián)工藝、電性能、可靠性等可能存在差異，會給裝備應用構(gòu)成風險。設計人員沒有意識到自主創(chuàng)新對持續(xù)發(fā)展的重要性，

2.4 項目經(jīng)費不足

對于自主研制的元器件，從設計方案、驗證、評估到批生產(chǎn)，參與其中的各單位都需要投入大量的人力、財力和物力，除此以外，有限的生產(chǎn)設備、工藝裝備也是自主可控工作推進的又一大障礙。想要更新設備、工藝及材料，不僅需要足夠多的經(jīng)費支持，時間上也很難保證，造成了成本的增加，短期內(nèi)難以盈利。

措施建議

建立元器件信息管理系統(tǒng)

建立元器件信息管理系統(tǒng)，應具備元器件信息查詢、檢索、比較、使用和維護等功能。首先對裝備所使用的進口元器件進行梳理整合，對其開展國產(chǎn)兼容推薦，從而建立完善的進口元器件國產(chǎn)化替代信息庫，主要包括生產(chǎn)廠家、技術(shù)參數(shù)和完整的使用手冊等元器件信息。其次對研制出的國產(chǎn)元器件進行應用驗證，建立國產(chǎn)元器件的應用驗證平臺庫，包含應用驗證中存在的各項問題，及時做到信息共享、資源整合、避免重復驗證。對信息庫定期進行更新與維護，為提高元器件自主可控工作提供強有力的信息支撐，提高產(chǎn)品國產(chǎn)化率。

預先開展研制

根據(jù)武器裝備研制任務的配套需求，以需求為導向，結(jié)合科研發(fā)展規(guī)劃，預先制定配套元器件的戰(zhàn)略規(guī)劃，為總體發(fā)展提供技術(shù)支撐。可以在裝備型號制定方案階段就啟動元器件的設計、測評和驗證等工作，從而解決元器件研制周期難以滿足裝備型號更新?lián)Q代速度的問題，進而能夠縮短整體裝備的研制周期，元器件質(zhì)量與可靠性工作也能夠得以保障，降低裝備的研制風險。

加強協(xié)作與交流

加強電子元器件使用單位與元器件研制單位、生產(chǎn)廠家、專業(yè)技術(shù)支撐單位之間的聯(lián)系和協(xié)作，搭建溝通平臺，定期組織集中交流，及時提出需求，共享資源，獲取更多的國產(chǎn)元器件信息。元器件研制單位也應加強新研元器件成果發(fā)布，將進口元器件國產(chǎn)化替代產(chǎn)品信息提供給設計師參考與使用。

出臺鼓勵政策

建議國家有關(guān)部門出臺專項政策，推進自主可控工作的實施。優(yōu)化元器件設計更改的驗證、審批等工作流程，降低已定型產(chǎn)品元器件國產(chǎn)化的替代難度。積極支持和鼓勵使用國產(chǎn)軍用電子元器件，在裝備整機申報和評審時，將元器件國產(chǎn)化比例列為重要因素之一。加大力度支持和鼓勵國產(chǎn)軍用元器件自主創(chuàng)新和自主發(fā)展。嚴格限制使用進口元器件，切實做到層層把關(guān)，層層負責，對未按程序私自選用進口元器件的單位和個人應當給予批評和處罰。

6. 加大項目投資

國家可以設立自主可控專項基金，扶持元器件國產(chǎn)化的研制、替代和驗證工作，在生產(chǎn)設備、工藝質(zhì)量，制造技術(shù)等領(lǐng)域給予提升保障。從設計人員著手，重視科技人才，加強自主可控工作的宣貫與培訓，提高創(chuàng)新意識，對元器件研制工作過程中做出貢獻的人員以及對元器件國產(chǎn)化率較高、應用效果較好的單位和個人進行獎勵與表彰。

3 自主可控工作的重要性及未來發(fā)展

元器件自主可控工作在國防軍備建設中至關(guān)重要，是一項長期而艱巨的基礎(chǔ)工程，要下定推進自主可控的決心，堅定推進自主可控的信心，只有把關(guān)鍵核心技術(shù)掌握在自己手中，實現(xiàn)信息技術(shù)的自主可控，才能從根本上保障軍工行業(yè)安全穩(wěn)定發(fā)展。

在新的歷史使命下，我國電子元器件產(chǎn)業(yè)機遇與挑戰(zhàn)并存，抓住這些機會，攻堅克難，加強研制具備自主知識產(chǎn)權(quán)的新型電子元器件，為了科技強國貢獻力量。

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作者簡介：孫甜甜（1991-），陜西西安人，碩士研究生，畢業(yè)于西安郵電大學電路與系統(tǒng)專業(yè)集成電路設計方向，現(xiàn)供職于中國電子科技集團公司第二十研究所，主要從事軍品的質(zhì)量保證工作。