碳基|芯片之战的思考:中国碳基芯片有突破,弯道超车?能否实现?

相信美国从芯片上压制华为的事情大家多少应该都有所耳闻 。不仅是华为这一个企业 , 很长时间以来 , 芯片可以说是我国科技领域里的短板 。因此 , 许多科技企业常常因为芯片而受制于美国 。
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我国的芯片很大程度上确实是落后于美国 , 但硅基芯片现如今是越来越靠近物理极限 , 摩尔定律也将失效 , 中美的“芯片之战”也可以说是迎来了重要的转折 , 是中国实现弯道超车的一个机会 。什么是硅基芯片?
一说到芯片 , 相信许多人心里都有一个概念 。但一说到硅基芯片 , 许多人也许就并不是很了解了 。硅基芯片是芯片的一种 , 正如它的名字一样 , 硅基芯片主要以二氧化硅为原材料 , 经过一系列复杂的加工 , 制作成我们所熟知的硅基芯片 。
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硅基芯片的制作非常的复杂 , 许多专利和技术还被美国所牢牢掌握 。想要绕开美国去进行硅基芯片的研发是非常不容易的 。除了这些方面之外 , 晶体管或是元器件的数量决定着芯片方方面面的性能 , 随着摩尔定律不断靠近极限 , 硅材料各种问题也逐渐展现出来 。总而言之 , 硅基芯片的前景非常有限 。碳基芯片vs硅基芯片?
硅基芯片的前景非常有限 , 那么就只能寻求可以替代硅的材料了 。碳无硅相比 , 运行速度更快 , 消耗的功率却更低 , 成本上更是远低于硅 。
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此外 , 碳基芯片传导传热的能力更加强悍 , 在大功率 , 高频高功率这方面的应用上 , 硅是远远不能相提并论的 。碳多方面都明显优于硅 , 或许可以更近一步靠近摩尔定律极限 。中国的碳基芯片取得突破 , 弯道超车能否实现?
早在2007年的那个时候 , 中国知名的彭练矛院士还有著名的张志勇教授的研究团队 , 就已经着手展开对碳基芯片研究 。功夫不辜负有心的人 , 在2017年的时候 , 他们成功研制出了5nm的碳纳米管CMOS器件 , 放在那个时候 , 可以说是全球范围内最小的高性能晶体管 , 性能上更加是远远超过硅基芯片 。
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2020年 , 北大团队又取得了非常重大的突破 。北大的团队出人意料的做出了纯度超高的碳纳米管 , 而且在晶圆硅片上 , 每微米排列达到了惊人的100到200个碳纳米管 。
无数科研人员的夜以继昼 , 中国在碳基芯片上逐渐迎来了属于自己的优势 。
优势虽然存在 , 但有所遗憾的是 , 我们的劣势也是非常明显的——那就是生产芯片离不开的光刻机 , 我们在光刻机上落后的实在是太多了 。单纯依靠碳基芯片就想迅速实现弯道超车 , 可以说是不太现实的 。
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但这并不意味着我们就不可能弯道超车 , 碳基芯片的突破只是一个开始 , 在未来 , 相信会有越来越多的突破 。
天道酬勤 , 只要齐心协力 , 终能实现超越 。
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