原创 欧盟用举国体制开发红外传感器，1.4亿元7个国家10家公司，怎么搞?

近期，中国科技界最热门的话题，莫过于重组科学技术部，推动健全新型举国体制，希望通过举国体制动员所有力量，攻关“卡脖子”技术难题，解决我国高新科技发展困境。

其实，搞举国体制进行高科技技术攻关，并非中国的特色，美国、欧盟这些欧美强国也同样在这样弄。

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最近，欧盟为了在生产高性能红外传感器方面获得技术主权，集合了7个欧盟国家、10家传感器企业及研发机构，动用超过1900万欧元（约合1.4亿人民币）预算，研发下一代红外传感器，这个项目堪称欧盟版举国体制的体现。

欧盟怎么用“举国体制”发展红外传感器？为什么要发展红外传感器？管中窥豹，我们可以看到“举国体制”在现代科技发展里的重要作用。

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1900万欧元，4年7个国家10家公司，欧盟版“举国体制”发展下一代红外传感器，怎么搞？

最近，欧洲国防基金（European Defence Fund）公开了一份以“HEROIC”为项目名称的下一代红外传感器研发计划。

据该页面披露，HEROIC属于光电和雷达技术的红外探测器项目，从2021年开始，预计研发历时48个月（4年），总预算约为1908万欧元（约合1.4亿人民币），其中欧洲国防基金的拨款预算约为1800万欧元，这意味着，参与该项目的企业和机构将负担额外的108万欧元研发费用。

据悉，该项目由法国红外探测器制造商Lynred引导，据相关数据显示，Lynred 是全球IR市场中第二大红外探测器生产商，在全球红外传感器市场中具有领先地位。

除Lynred外，还有比利时的Xenics和德国的AIM Infrarot-Module，这两家都是红外探测器制造商，长期以来与Lynred有直接竞争关系。

该项目参与单位还有四家系统集成商，分别是西班牙Indra、希腊Miltech Hellas、挪威Kongsberg和波兰PCO。其他参与单位还有法国研究机构CEA-Leti和西班牙的塞维利亚大学（the University of Seville），以及位于挪威的专业芯片开发商Ideas。

Lynred 的首席战略官 David Billon-Lanfrey表示：“HEROIC项目首次将欧洲红外探测器制造商（其中几家是竞争对手）聚集在一起，以战略性地解决共性问题。”

该阵容十分豪华，来自7个国家的10家公司，其中包括3家互为竞争对手的企业，在欧盟的协调下，聚集在一起，从事这项下一代红外传感器研发项目。这是个什么项目如此重要？

HEROIC？英雄芯片？目标是什么？

项目名“HEROIC”直译似乎就是Hero+IC=英雄芯片，像英雄一样保护欧洲的芯片，可见欧盟对该项目的重视。

据项目介绍，HEROIC是High Efficiency Read Out Integrated Circuit（高效读出集成电路）的首字母缩写。读出集成电路 ( Read Out Integrated Circuit，ROIC )是专门用于读取特定类型探测器的集成电路(IC)，譬如红外探测器、紫外线探测器等，ROIC 的主要目的是累积每个像素的光电流信号，然后将生成的信号传输到输出抽头以供读出。

读出集成电路是红外传感器重要组成部分，高效读出集成电路对研发下一代红外传感器具有重要意义。

Lanfrey表示，“项目总目标是使欧洲在生产高性能红外传感器方面获得技术主权。”

除了设计出应用于下一代红外传感器的高效读出集成电路外，HEROIC项目的一个另一个重要目标，是验证这种新的高效读出集成电路能不能在欧洲的半导体制造厂中被制造出来，这对保障欧洲本土的红外技术供应链至关重要。

Lanfrey指出，这些半导体制造商可能是意法半导体（STMicroelectronics）或者X-Fab等公司，其中意法半导体是法国和意大利合资企业，而X-Fab则来自德国，这些企业拥有CMOS-MEMS兼容工艺芯片产线。

意法半导体和X-Fab均是全球MEMS晶圆代工排名前列的企业，相关信息参看《最新全球MEMS晶圆厂排名》。

▲来源：Yole、赛微电子

欧盟为什么要研发红外传感器？下一代红外传感器为什么对欧盟这么重要?

红外传感器是最具有军事价值的传感器种类之一，特别适合部署于热像仪、监视系统、导弹系统、瞄准系统和观测卫星等，从而在黑暗和恶劣天气条件下探测和识别物体或目标。

譬如俄乌战争中“大出风头”的高精度制导武器，红外传感制导就是最常用的方式之一，红外制导依赖于高精度红外传感器。相关介绍请参看《总算明白了，现代战争，打的都是传感器》

▲国内制导武器的主要制导方式

在瞄准系统中，红外传感器是夜视仪的关键部件，夜视仪通过红外传感器能看清楚漆黑夜晚中的敌人。

▲ENVG-B单兵军用夜视仪效果

长期以来，红外传感器及相关红外仪器，都是西方国家对中国技术制裁的重要目标。

什么是下一代红外传感器？

Lynred表示，下一代红外系统将需要展示更长的探测距离、更大的视场和更快的帧率等性能。这将需要更高分辨率的红外探测器，像素间距尺寸将从如今的15 µm至10 µm降至7.5 µm及以下。

因此，需要重新设计红外探测器和相关高效读出集成电路。

据法国军事媒体Operational SLDS介绍，HEROIC是在2019年欧洲国防局（European Defence Agency）召开的一次红外技术工作组会议之后产生的项目。

许多年前， Lynred 的前身目前Sofradir就在极力推动这一项目，以创建一个联盟来巩固欧洲的红外生态系统。

欧洲各方对该红外传感器研发项目寄予厚望，认为HEROIC项目将使欧洲红外传感器供应商能够为国防应用的红外传感器可持续设计下一代欧盟标准的读出集成电路（ROIC）。

比利时的Xenics 将 Heroic 项目视为其国防应用 SWIR（短波红外）开发战略的基石。

各国通过这种共同合作方式，可以获得更先进的CMOS技术，并巩固了2030 年后欧盟的国防系统。

曼哈顿计划——美国的科技举国体制

从欧盟的HEROIC项目，可以窥视到欧盟怎么搞科技“举国体制”，通过将欧盟各国的顶尖力量，甚至是敌对力量，聚合起来做高科技基础研发，从而巩固欧盟的高科技领先地位。

那么，美国有没有举国体制呢？答案是有的。

其中，最为著名的，就是曼哈顿计划。通过曼哈顿计划，美国搞出了人类第一颗原子弹。

美国人授予了这个项目超越其他计划的最高级权限，依靠国家行政权力，调动全国资源来贯彻国家的意志：在美军的命令下，芝加哥大学冶金实验室设计了人类第一个核反应堆；为了加快研究进度，在军队的催促下，美国科学家拿出了计算机……正是在科学家、政府部门、工业企业的联合努力之下，才有了罗斯阿莫斯沙漠里的一声巨响。

▲曼哈顿计划美国本土主要地点

曼哈顿计划这个举国体制的成功，让美国人尝到了“甜头”，当年为了发展自己的半导体产业，由美国国防科学委员会和半导体协会共同建立了一个名为SEMATECH的组织，来引导美国各个企业发展半导体产业。

和当年“曼哈顿工程”的不同在于，SEMATECH不会再派军官和大兵们靠命令来推动技术研发了——它的成员来自于英特尔、IBM、AT&T这样的企业，负责的更多是协调联动而不是强势领导。

此外，2022年底全球热议的美国《芯片法案》，以及更早前的“实体清单”，等等都是政治权力干涉科技发展的例证。

结语

人类科技发展至今，许多科技已经远不是一个个孤立的技术，而是一个个技术的集群，依靠某家企业或机构的发展，是十分缓慢的。

如同文中介绍的，欧盟发展的下一代红外传感器，除了红外探测器外，高效读出集成电路是重点技术，此外，相关晶圆厂商能不能制造出来，这又涉及到CMOS晶圆技术。

因此，欧盟联合了7个欧洲国家，10家上下游企业一起，才有望快速推进下一代红外传感器的研发进程。

我国重组科学技术部，推动健全新型举国体制，也是同样道理，是在这个关键时期提高我国科技攻关能力。

本文部分资料来自：
https://mp.weixin.qq.com/s/gKm5aAQUI0DZmO0COfQKzQ

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