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重磅 芯片巨变!上海突传大消息!中国打破美国芯片垄断?
2020-10-23 10:19:18 来源: 作者:八月长安 阅读:815 评论:0
如果今天是变革的开始,那么它将被永远的记入史册。是的你没有听错,也没有看错,2020年10月18日,或许将会是中国打破美国芯片垄断技术的关键日程。刚刚,上海传来消息;国产8英寸石墨烯晶圆,终于实现小批量生产!整整十年,我们一直寄人篱下,从关键芯片受制于人,..

如果今天是变革的开始,那么它将被永远的记入史册。


是的你没有听错,也没有看错,2020年10月18日,或许将会是中国打破美国芯片垄断技术的关键日程。


刚刚,上海传来消息;国产8英寸石墨烯晶圆,终于实现小批量生产!


整整十年,我们一直寄人篱下,从关键芯片受制于人,到这次华为高端麒麟芯片被迫断供,我们看见了技术的差距,同时也明白了一句话“科学无国界,但科学家有国界”资本驱使之下的利益集团不会同情任何一个国家,即使你是曾经的好友。


十年间,从长出单层,到单晶,再到原子级平整的大面积晶圆,上海科学家终于让石墨烯从用胶带剥离出几微米的样品,升级为可以规模化生产的8英寸晶圆,并实现了稳定的小批量生产。

于此同时,这回国产石墨烯晶圆的横空出世,不仅仅是一次技术的革新,更是又可能是一次行业的颠覆,而这一次颠覆的主导者是我们本国的科学家。


这或许是打破芯片等“卡脖子”遏制的竞跑中,中国奋力直道超车,正在杀出的一条生路!!


1、在这儿有人或许会问,现在不是有成熟的硅基晶圆吗?我们为什么不用,而要用石墨烯晶圆?


说到底,还是因为两者的结构不同,稳定性不同。

在摩尔定律的限制,目前硅材料芯片的极限制程差不多是在2nm到1.5nm,再往小做就搞不定了。


如果晶体管太小,出故障的概率就会急剧升高,把芯片里面上百亿个晶体管协调起来一起工作就非常困难。


但同时,石墨烯晶圆却很好的解决了这些问题,相比而言将石墨烯材料用于制造芯片有四大优势:


一是单层石墨烯的厚度仅为0.27纳米,在半导体工艺制程方面,遵循摩尔定律的发展潜力比硅基材料大得多;


二是石墨烯的晶体结构让自由电子迁移不受束缚,电子运行速度达到1/300光速,比硅芯片快100—1000倍;


三是用石墨烯制造的处理器频率有望达到1太赫兹以上,比硅芯片高100—1000倍;

四是石墨烯可以制成柔性薄膜,让电子产品能弯曲、更便携!


2、有人肯定又要问了:为什么要用碳元素呢?


其实啊,这跟碳元素本身很多优质的特性有关:碳晶体管跟硅相比,功耗更小,效率更高。


从目前已掌握的技术来看,一旦成熟,碳基芯片将有望把集成电路技术推进到3纳米节点以下,性能将超越硅基芯片10倍以上。


除了碳晶体管功耗更小、效率更高,对中国来说,研发碳晶体管,还有一个格外的好处!


那就是:整个芯片生产技术,等于来了一次推倒重建,大家都回到起跑线上,甚至以前最卡咱们脖子的光刻机,也可以被绕过去,至少要求大大降低了。


要知道,半导体行业是人类工业史上的奇葩,用沙子生产的硅晶体管,每18个月内部晶体管的数量就翻一番,老美发展了快70年,芯片技术上,要完全实现去美化,这的确很不容易。


不过有了碳基芯片就不一样了,这是一次技术质变,不论之前的差距有多大,一切从头开始,堪称地覆天翻慨而慷。


新的芯片原材料呼唤新的工艺,原有的研发设备可能会大打折扣。中国现在掌握的最新研发优势,就显现出来了:


1、中国的碳基半导体研究,在全世界都是处在领先水平的。


比如,北大的彭练矛团队,就从2000年起,开始探究用碳纳米管材料制备集成电路的方法,一路披荆斩棘,取得了很大成果。


2017年1月,彭练矛率团队研制出了高性能5纳米碳纳米管,这是世界上迄今最小的高性能晶体管,综合性能比目前最好的硅基晶体管领先十倍,比美国的技术强出一大截。

今年,彭练矛团队更是发展出全新的提纯和自组装方法,并使用该方法制备出高密度、高纯半导体阵列的碳纳米管材料。


2、中国的石墨烯发展技术,同样领先于世界!


石墨烯被称之为世界上最轻、最强、最薄的材料,目前碳纳米管的制作,就是通过石墨烯卷曲而成。


我国近年在石墨烯领域开展了大量研究,跻身世界石墨烯研究领域第一梯队,申请专利总数世界第一,之后才是美国、韩国、日本。


3、既然在硅基芯片领域干不过你,我就开辟一个新领域来取代你!


目前,中国芯片技术整体产业链面临着被“卡脖子”的状况,关键原因就在于中国在芯片技术领域缺乏核心技术,没有主导芯片从材料、设计到生产制备的全套技术中任何一个环节。


而中国石墨烯晶圆的研制,就是要从材料开始,环环推进,全面掌握中国人完全自主可控的芯片技术!什么叫直道超车、跨越发展?这就是!!


时至今日,我们应该已经明白,科技之战,最关键的还是基础科学。


它就像一座大厦的地基,如果地基不稳,即使你再建一万层,也不过是空中楼阁。


华为的惨痛教训,让无数国人为之清醒,只有自己真正掌握的才是自己的。


前段时间,任正非密集调研国内一流学府,目的只有一个,就是加强我国的基础科研和基础教育,让科技之花可以常开不败。


作为目前科学界最耀眼的一颗新星,石墨烯和碳基芯片都世界各大一流强国列为头号攻坚对象,如欧盟的“石墨烯旗舰计划”总投资10亿欧元,推动石墨烯电子学应用等技术研发。


到今天谁也不会想到,曾经被诟病的14亿人口大国,在今天正发挥着无与伦比的作用,率先控制疫情,率先研发疫苗,率先以中国标准领导世界5G建设。


今天的中国已经逐渐领跑科研第一梯队,无论是量子卫星的突破,还是石墨烯芯片的重大进展,或者是天宫二号问世,我们依旧在不断前行,努力拼搏。


同时一个个代表着中国民族力量,充满中国风,中文命名的强大科技成果,仍然不断出现在世界的舞台中心。。。。“


两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山”!


这一刻,我们终于等到了。。。中国,加油!中国科技,加油!


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