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浏覽量： 發(fà)布时(shí)間(jiān)：2020-09-09
華为(wèi)芯片(piàn)供應(yìng)鍊(liàn)一(yī)直(zhí)是(shì)个(gè)很沉重(zhòng)的(de)話(huà)題(tí)。继台(tái)積電(diàn)之(zhī)後(hòu)，高(gāo)通(tòng)、聯發(fà)科的(de)成(chéng)品芯片(piàn)也被禁令切(qiè)斷了(le)華为(wèi)芯片(piàn)的(de)供應(yìng)問(wèn)題(tí)，剛剛邁進(jìn)全(quán)球前十(shí)的(de)國(guó)産芯片(piàn)公(gōng)司的(de)華为(wèi)海(hǎi)思(sī)，很可(kě)能(néng)就(jiù)此(cǐ)夭折。很多(duō)人(rén)認为(wèi)摩爾定(dìng)律已經(jīng)逼近(jìn)极(jí)限，因(yīn)为(wèi)在(zài)半導體(tǐ)行業有(yǒu)一(yī)个(gè)很出(chū)名(míng)的(de)定(dìng)律叫摩爾定(dìng)律，其(qí)核心(xīn)內(nèi)容是(shì)集成(chéng)電(diàn)路(lù)上(shàng)可(kě)以(yǐ)容納的(de)晶體(tǐ)管(guǎn)數目在(zài)大(dà)约每經(jīng)过(guò)24个(gè)月(yuè)便会(huì)增加一(yī)倍。簡单来(lái)说(shuō)，每隔两(liǎng)年(nián)，芯片(piàn)的(de)性(xìng)能(néng)将会(huì)翻番(fān)。
如(rú)今矽基芯片(piàn)的(de)缺陷越来(lái)越明(míng)顯，再次(cì)把(bǎ)碳基芯片(piàn)这(zhè)个(gè)話(huà)題(tí)抛了(le)出(chū)来(lái)，甚至(zhì)希望这(zhè)方(fāng)面(miàn)的(de)突破能(néng)夠彎道(dào)超車。
因(yīn)为(wèi)全(quán)球最(zuì)先進(jìn)的(de)芯片(piàn)制造商台(tái)積電(diàn)在(zài)矽基芯片(piàn)的(de)研發(fà)商已經(jīng)突破到(dào)了(le)5nm的(de)工藝，並(bìng)且(qiě)在(zài)向(xiàng)2nm工藝進(jìn)發(fà)的(de)过(guò)程中似乎遇到(dào)了(le)瓶(píng)頸。我(wǒ)國(guó)受制于(yú)缺乏高(gāo)端技術(shù)，在(zài)沒(méi)有(yǒu)光(guāng)刻(kè)機(jī)等制造設備的(de)同(tóng)时(shí)，许多(duō)頂尖科研人(rén)員已經(jīng)開(kāi)始(shǐ)了(le)進(jìn)行新材料芯片(piàn)，即碳基芯片(piàn)。
碳基芯片(piàn)不(bù)需要(yào)光(guāng)刻(kè)機(jī)，所(suǒ)以(yǐ)也不(bù)会(huì)使用(yòng)光(guāng)刻(kè)胶(jiāo)这(zhè)點(diǎn)是(shì)肯定(dìng)的(de)。傳統芯片(piàn)制作(zuò)的(de)过(guò)程需要(yào)通(tòng)过(guò)抛光(guāng)、光(guāng)刻(kè)、蝕刻(kè)、離子注入等一(yī)系(xì)列的(de)複杂工藝过(guò)程。在(zài)这(zhè)个(gè)过(guò)程中，图(tú)上(shàng)光(guāng)刻(kè)胶(jiāo)是(shì)必須的(de)，最(zuì)後(hòu)在(zài)矽圆(yuán)上(shàng)制造出(chū)數亿(yì)的(de)晶體(tǐ)管(guǎn)，最(zuì)後(hòu)進(jìn)行封(fēng)裝(zhuāng)測試，芯片(piàn)制作(zuò)完成(chéng)。
碳基芯片(piàn)則用(yòng)到(dào)的(de)是(shì)碳納米(mǐ)管(guǎn)或(huò)石(dàn)墨(mò)烯，制備方(fāng)法(fǎ)和(hé)傳統的(de)矽基芯片(piàn)有(yǒu)本(běn)質(zhì)的(de)差别。主要(yào)是(shì)通(tòng)过(guò)電(diàn)弧放(fàng)電(diàn)法(fǎ)、激光(guāng)燒蝕法(fǎ)等方(fāng)式制成(chéng)。所(suǒ)以(yǐ)碳基芯片(piàn)電(diàn)路(lù)不(bù)需要(yào)用(yòng)到(dào)光(guāng)刻(kè)機(jī)。碳基芯片(piàn)進(jìn)行的(de)是(shì)一(yī)场(chǎng)芯片(piàn)界的(de)革(gé)命，不(bù)过(guò)商業碳基芯片(piàn)到(dào)底何时(shí)会(huì)出(chū)現(xiàn)，对(duì)此(cǐ)，中科院(yuàn)的(de)一(yī)位(wèi)教授这(zhè)樣(yàng)表(biǎo)示，碳納米(mǐ)管(guǎn)的(de)制造乃至(zhì)商用(yòng)，面(miàn)臨最(zuì)大(dà)的(de)問(wèn)題(tí)還(huán)是(shì)決心(xīn)，國(guó)家(jiā)的(de)決心(xīn)，如(rú)若國(guó)家(jiā)拿出(chū)支持(chí)傳統集成(chéng)電(diàn)路(lù)技術(shù)的(de)支持(chí)力度(dù)，加上(shàng)業界的(de)全(quán)力支持(chí)，投資者(zhě)的(de)支持(chí)，3-5年(nián)商業碳基芯片(piàn)会(huì)出(chū)現(xiàn)，10年(nián)內(nèi)碳基芯片(piàn)則開(kāi)始(shǐ)進(jìn)入高(gāo)端、主流應(yìng)用(yòng)市场(chǎng)。如(rú)果(guǒ)可(kě)以(yǐ)研制成(chéng)功，这(zhè)種(zhǒng)結構的(de)石(dàn)墨(mò)烯晶體(tǐ)管(guǎn)，将器件(jiàn)延遲的(de)时(shí)間(jiān)縮短(duǎn)了(le)1000倍以(yǐ)上(shàng)，可(kě)以(yǐ)大(dà)幅度(dù)提(tí)升CPU的(de)運算速度(dù)，其(qí)性(xìng)能(néng)将是(shì)普通(tòng)芯片(piàn)的(de)10倍以(yǐ)上(shàng)。
北(běi)大(dà)助力華为(wèi)
不(bù)久前，北(běi)京(jīng)大(dà)學(xué)一(yī)支碳納米(mǐ)半導體(tǐ)材料研究团(tuán)隊登上(shàng)全(quán)球頂級學(xué)術(shù)期(qī)刊(kān)《自然·電(diàn)子學(xué)》，該課題(tí)組研發(fà)出(chū)一(yī)種(zhǒng)可(kě)“抗輻射”的(de)碳納米(mǐ)管(guǎn)晶體(tǐ)管(guǎn)和(hé)集成(chéng)電(diàn)路(lù)、可(kě)用(yòng)于(yú)航天(tiān)航空(kōng)、核工業等有(yǒu)較強(qiáng)輻照的(de)特(tè)殊應(yìng)用(yòng)场(chǎng)景。今年(nián)5月(yuè)份，北(běi)京(jīng)大(dà)學(xué)研究团(tuán)隊在(zài)制備碳納米(mǐ)管(guǎn)方(fāng)面(miàn)取(qǔ)得了(le)世界先進(jìn)性(xìng)成(chéng)果(guǒ)，有(yǒu)望把(bǎ)芯片(piàn)制程推進(jìn)3nm以(yǐ)下(xià)！
不(bù)过(guò)話(huà)说(shuō)回(huí)来(lái)，这(zhè)个(gè)芯片(piàn)要(yào)想(xiǎng)达(dá)到(dào)商用(yòng)的(de)地(dì)步至(zhì)少(shǎo)還(huán)是(shì)上(shàng)面(miàn)说(shuō)的(de)5年(nián)。5年(nián)後(hòu)，我(wǒ)们有(yǒu)了(le)先進(jìn)的(de)自主芯片(piàn)當然是(shì)好(hǎo)事，但是(shì)对(duì)華为(wèi)来(lái)说(shuō)要(yào)想(xiǎng)解(jiě)決其(qí)高(gāo)端商務(wù)機(jī)的(de)芯片(piàn)問(wèn)題(tí)還(huán)是(shì)要(yào)看(kàn)亚洲(zhōu)的(de)和(hé)我(wǒ)國(guó)的(de)这(zhè)幾(jǐ)家(jiā)芯片(piàn)企業的(de)合作(zuò)機(jī)会(huì)。
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