芯片和航空发动机哪个更难搞？

国产大飞机C919今天就要交付给东航了（B-919A号），3月31日投入运营。许多人对它有意见，说它使用了LEAP发动机，不算国产。关于这个问题拉总说过好几次，其实巴西也是这么干的。因为航空发动机是工业皇冠上的明珠，想独立制造出优质产品，真的是太难太难太难了。

我国现在还不会生产像LEAP那样可靠的涡扇发动机，也不会制造像intel i7那样的电脑CPU芯片。有人问这两个东西为啥这么难？是不是芯片比航空发动机更难呢？

芯片其实就是集成电路，我国并非不会制造，只不过不会制造高端芯片。集成电路是利用电子元件的“点接触”工作性质（PN结），将它们无穷地缩小，最终把十几亿只集成起来。所以它的难处，在于“精度”。

通俗地说，可以将“精度”理解为集成电路内部两颗电线之间的距离。Intel说它明年要量产3纳米的芯片，等于说要在1毫米距离上摆33.33万条电线——它难，就难在这里！

并非所有的元件都适合缩小，例如电解电容就不行。也不是所有的集成电路都必须做得很小，例如燃气灶使用的控制电路。但手机越来越流行，它里面的空间小得可怜，所以这些产品使用的各种集成电路仍然在追求小体积，也就是“精度”。

芯片的精度越高，就越省电，越容易实现高性能；集成度越高，外围电路就越简单。电脑使用的CPU芯片最早没有二级缓存也没有浮点运算功能，后来不仅把缓存显卡北桥这些统统加了进去，还搞了“四核八核”。所以现在的笔记本电脑，简直只剩下屏幕和键盘了。

芯片搞到这种复杂的地步，用人脑已经无法设计了。它的设计过程早已实现“编程化”。也就是在电脑上写程序，然后交给光刻机去实现（曝光在硅片上）。所以芯片的设计和生产是分开的，敲键盘就可以设计；但要想造出来，必得有高精度的“光刻机”。国内许多媒体把设计与生产混为一谈，是非常不专业的——这也正是华为被搞惨的原因，它只会设计，不会生产。

全球生产尖端光刻机的工厂大致有三家，分别是荷兰的ASML，日本的尼康和佳能。尼康现在标称精度是28纳米，佳能是90纳米，而ASML可以达到7纳米，所以ASML占据了全球六成以上的市场份额。

有人说我国的上海微电子可以生产14纳米光刻机，但是没见到过产品。比较可靠的说法是它与佳能一样能达到90纳米，这已经是很了不起的成就。洗衣机电冰箱燃气灶这些家用电器上使用的控制芯片，可以利用国产光刻机生产。芯片种类多的很，从稳压滤波存储数模转换到微处理器，并非每种都必须做得那么小。

在高精度芯片方面，我国现有“长鑫内存”。它生产的内存颗粒据说达到了19纳米，但光刻机是哪家的并不清楚。但总之有了高精度的光刻机，芯片生产就可以上台阶。芯片生产出来之后被封装在坚硬的塑料外壳里头，一旦测试合格，质量基本上都比较有保证。只要不烧不撞不加高压，它很少会损坏。

但航空发动机不行。飞机没有不上天的，因此航空发动机首先必须防水，还得考虑小冰雹或者小石子的危害。一万米高空温度会低于摄氏零下40度，点火的时候核心位置又有上千度的高温。就算不点火，夏天的机坪温度也可能超过60度。所以航空发动机的材料，必须又耐低温又耐高温，又抗涨又抗缩，而且最关键的——还要能经得起以上这些条件反复的折磨。

与芯片一样，我国其实也并非不会生产航空发动机。航空发动机分为三种，小型飞机用活塞式，中型飞机用涡桨，大型飞机用涡扇。从当前的消息来看，这三种我国都会制造。例如连西方国家都喜欢的初教六，它使用活塞六发动机；运七飞机使用涡桨六发动机；就连运20也传出过试用“涡扇20”发动机的图片。

但是如果用芯片比较的话，这些产品可能只属于“9000纳米”的级别。要让它们变得高效，变得可靠，变得使用2万小时也不必大修——等于说变成至少90纳米，那还是有很大难度的。而且这不是买来光刻机就能实现，必须有材料科学的基础，必须有高人一等的企业管理水平。

所以我国民间现在的轻型飞机，还是使用进口的Rotax活塞发动机。运-12使用加拿大普惠的PT-6A，新舟60使用加拿大的普惠PW127J；ARJ21-700和C919分别使用美国的CF34和美法合资的LEAP-1C——全部都是进口货。

提高企业管理水平没那么简单，就像14亿人找不到40个踢球的一样，它需要科学的社会和政治环境。买到高端光刻机，可以解决高端芯片问题；但倾尽全国之力，我们也达不到LEAP那样的高度。能追上前苏联的水平，搞出让航空公司不亏钱的发动机，就很了不起了。

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