近期,美國不斷打壓中國芯片產(chǎn)業(yè),從中可以看出我們在高端芯片領(lǐng)域還是很薄弱的。
但是利好消息傳來,北京大學(xué)研究團隊正在研發(fā)的碳基芯片(石墨烯芯片),其性能將是傳統(tǒng)硅基芯片的5-10倍,我們能否因此彎道超車?
有這個想法并不奇怪,但芯片的發(fā)展是條直路,不是輕易就能夠超越的。
不少朋友都有聽說過碳基芯片,我們今天就來講講,什么是碳基芯片?
我們能否借助它彎道超車?
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當代科技產(chǎn)品中使用的都是硅基芯片,而制造它離不開光刻機。
雖然光刻機是荷蘭的,但是美國依然有辦法借此打壓我們。
五千年來,我們什么風(fēng)雨沒見過,難道會就此認輸嗎?
既然造不了傳統(tǒng)的硅基芯片,那么我就點亮別的科技樹,最終結(jié)果跟你一樣或者比你強就行。
比如北大團隊提出的碳基芯片方案 ,這是基于老朋友“石墨烯”的研發(fā)思路,而“石墨烯”應(yīng)用正是我們的強項。
石墨烯,簡單來說就是碳原子薄膜。
把這個薄膜卷起來就是一個碳納米管,相當于傳統(tǒng)硅基芯片中的晶體管。
負責(zé)信號傳輸?shù)碾娮樱梢栽谶@個管道中穿行。
眾多碳納米管經(jīng)過分布排列構(gòu)成集成電路,這就是一個完整的碳基芯片,所以石墨烯芯片也叫碳基芯片。
碳基芯片和傳統(tǒng)硅基芯片,在運行原理上是一樣的,都依靠于電子的運動。
區(qū)別在于,生產(chǎn)制造所需要的光刻機精度。
為什么要研發(fā)碳基芯片?
由于碳基芯片跟傳統(tǒng)硅基芯片一樣,都屬于半導(dǎo)體。
既然是半導(dǎo)體,就需要通過電極來傳遞信號,而固定電極必須通過光刻機來完成。
所以碳基芯片的生產(chǎn)依然無法擺脫光刻機,不過大家不用擔(dān)心,因為它對光刻機的要求沒那么高,我們現(xiàn)有的光刻機完全可以滿足。
那么問題來了,既然研發(fā)碳基芯片不是為了避開光刻機,那又是為了什么呢?
這是因為,在同等工藝下,碳基芯片的性能要遠大于傳統(tǒng)的硅基芯片。
傳統(tǒng)的硅基芯片越做越小,從14納米到3納米,為的就是提升芯片的性能。
簡單來說,就是把芯片上的晶體管做得足夠小,這樣就可以在不改變芯片的面積下,增加晶體管的數(shù)量。
而負責(zé)傳遞信號的通道就是晶體管,通道多了,信號傳遞的速度自然就快了。
所以在同等芯片面積下,排列的晶體管越多,性能也就越高。
傳統(tǒng)硅基芯片的極限是1納米,現(xiàn)在已經(jīng)做到3納米了,即將接近極限。
而碳基芯片可以做到1納米以內(nèi),這在性能提升上具有很大的優(yōu)勢。
碳基芯片在理論上,運行速度是傳統(tǒng)硅基芯片的5到10倍,并且功耗也降低了十分之一。
?能否借此彎道超車?
照這樣看,碳基芯片真是一個黑科技。
但從客觀上說,彎道超車的可能性并不大。
碳基芯片不能只看性能方面,它對于成本和提純等方面也有比較高的要求。
當然了,也不能因此去判定研發(fā)碳基芯片沒有用處,性能比傳統(tǒng)硅基芯片好就是它的優(yōu)勢。
越是被卡脖子,我們越要自強不息,只有握在手里,才是屬于自己的。