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余鹏鲲：中国发展半导体能“弯道超车”？误会有点太多了( 二 )


余鹏鲲：中国发展半导体能“弯道超车”？误会有点太多了
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Max Shulaker教授的组合型芯片
这一芯片号称集成的200万个碳纳米晶体管也有很大的水分 。 该芯片只有气味传感器中使用了碳纳米晶体管 ， 而气味传感器的容错性是非常强的 ， 100万个气味传感器传感器中即使损坏一半也不会对芯片产生毁灭性的影响 。 但是芯片的逻辑部分绝对接受不了这样的良率 。
最后 ， 我们不能太低估传统工艺 。 根据彭练矛院士团队研究 ， 5nm碳纳米管的速度是英特尔14nm的三倍 。 我们假设这个速度差距 ， 完全可以变为芯片主要频率的差距 。 之所以拿主要频率做例子 ， 因为这是目前半导体发展的主要瓶颈 。
按工艺代数算 ， 5nm差不多比14nm领先三代 ， 而14nm又比40nm领先三代 。 从40nm进步到14nm ， CPU和GPU的主要频率都增加了大约1倍（当然这主要是因为设计上的进步） 。
照这么算 ， 新材料芯片同进程最多比硅芯片快50% 。 当然这是很大的优势 ， 但是考虑到新材料芯片的设计、制造和生态都很不成熟 。 仅仅快一点 ， 是扭转不了现有的半导体产业几十年发展所产生的惯性的 。
还有一种误会是 ， 中国产业真的取得了新的突破 ， 但新技术的潜力被宣传夸大了 ， 成为又一被“弯道超车”的对象 。
【余鹏鲲：中国发展半导体能“弯道超车”？误会有点太多了】其中最典型的莫过于2018年“自主研发22nm光刻机”事件 ， 2018年12月1日 ， 《解放军报》报道了中科院光电所可加工22nm芯片的“‘超分辨光刻装备项目’通过国家验收” ， 很快引发了网络社区的狂欢 ， 似乎中国自主生产高性能光刻机已经近在咫尺了 。
余鹏鲲：中国发展半导体能“弯道超车”？误会有点太多了
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自主研制的超分辨光刻镜头
事实是 ， 这主要是一个生产光电芯片的超分辨率光刻镜头 ， 在11月30日凌晨央视13频道的《午夜新闻栏目》中 ， 该项目副总设计师胡松就说到该设备可以加工10毫米乘10毫米范围的芯片 。
10毫米乘10毫米 ， 也就是100平方毫米 ， 这已经大于大部分手机芯片的大小了 。 但是对于更高等级的芯片 ， 比如说电脑CPU、GPU而言 ， 这样的大小就很不够看了 。
总之 ， 过分夸大新技术的颠覆性作用是这种误会产生的根源 。
天上掉馅饼的引进 技术大跃进风险重重
既然引进新技术不可行 ， 又想要弯道超车 ， 那只能依靠外部技术输入了 ， “可喜”的是 ， 瞌睡时总有人送上枕头 。
8月24日 ， 财新网报道了弘芯半导体——预计投资千亿的明星项目停摆了 ， 而且面临着资金链断裂的风险 。 由于资金困难 ， 弘芯原计划购置设备3560台（套） ， 但项目一期生产线仅有300余台（套）设备处于订购和进厂阶段 。 在此之前 ， 该项目好不容易从AMSL引进的一台高级光刻机已经被以5.8亿元抵押了 。 最丢人的是 ， 从引进至今 ， 该设备没有生产过一片晶圆 。
根据笔者的梳理 ， 近年来爆雷的半导体项目至少还包括福建晋华、苏州宏芯、淮安德准半导体、成都格芯和贵州华芯通 。 经过深入了解 ， 这些项目几乎都存在破天荒的技术引进 。
最近爆雷的武汉弘芯半导体项目 ， 当初最被人看好的就是成功从ASML引进了一台性能很高的TWINSCAN NXT:1980Di光刻机 ， 弘芯专门为这台设备准备了风光的进场仪式 。
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弘芯为设备进场准备的风光仪式
2016年2月 ， 一则有关苏州中晟宏芯欠薪的微博引爆业界 ， 引发了舆论的热议 。 宏芯2014年从IBM引进了Power8 CPU的全套源代码 ， 并承接了“核高基”以及其他项目补助不少于20亿资金 。 但是这个被寄予厚望的项目 ， 却在短短两年内就爆出了“欠薪事件” ， 随后该项目陷入沉寂 。


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