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華人再次突破芯片技術(shù)瓶頸,然而成果歸美芯,中國芯可能輸了?

2023-05-09 來源:網(wǎng)絡(luò)整理
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關(guān)鍵詞: 臺積電 光刻機 中國芯

外媒報道指華人研發(fā)團隊已突破芯片的極限,晶體管厚度只有三個原子那么大,達到0.3納米,打破了此前芯片業(yè)界認為的1納米是硅基芯片技術(shù)極限的概念,然而這項技術(shù)卻是歸美國所有。



這次取得技術(shù)突破的研發(fā)團隊是麻省理工研究所,然而領(lǐng)導該團隊的卻是華人,而參與研發(fā)的技術(shù)人員也有較大比例是華人,這項技術(shù)不僅解決了硅基芯片的性能提升難題,還大幅降低了功耗,延長了硅基芯片的壽命。


麻省理工的研究團隊基于二硫化鉬(MoS2)開發(fā)出原子級的晶體管,由于晶體管足夠小,還避免了擊穿效應,可以有效解決晶體管縮小到一定程度而無法控制功耗的問題,據(jù)估計用這種晶體管技術(shù)開發(fā)出的芯片將只有當前芯片功耗的千分之一。


臺積電等芯片代工企業(yè)就是通過持續(xù)縮小晶體管的方式開發(fā)出先進的芯片制造工藝,然而隨著芯片制造工藝發(fā)展到5納米,過小的晶體管導致?lián)舸┬絹碓絿乐兀_積電為了降低3納米工藝的開發(fā)難度延續(xù)了FinFET技術(shù),但是卻導致芯片性能提升幅度較為有限,而成本提升太快,這是臺積電去年的3納米工藝不獲蘋果認可的原因,無奈之下臺積電只能繼續(xù)改良3納米,預計今年改良后的3納米工藝N3E將獲得蘋果的訂單。


三星則開創(chuàng)性的引入GAA環(huán)繞柵極技術(shù),它推出的3納米工藝性能表現(xiàn)比臺積電更好,而功耗也更優(yōu)秀,然而由于三星過于激進,導致3納米工藝良率過低,至今三星都沒有公布它的3納米工藝客戶到底是誰,這讓人懷疑三星的3納米工藝并未有任何芯片企業(yè)認可。


3納米工藝都已面臨如此難題,臺積電和三星所宣稱的2納米工藝能否如期推進就讓人懷疑了,麻省理工研發(fā)的晶體管技術(shù)或?qū)⒃俅未蜷_硅基芯片前進方向,從而延續(xù)當前硅基芯片技術(shù)壽命。



麻省理工的華人團隊取得了芯片技術(shù)的突破,證明了華人在芯片技術(shù)研發(fā)方面的天賦,據(jù)估計美國硅谷從事技術(shù)研發(fā)的華人可能超過數(shù)萬人,他們?yōu)槊绹萍嫉陌l(fā)展做出了重要貢獻,凸顯出華人對美國科技產(chǎn)業(yè)的重要性。


其實這已不是華人為芯片技術(shù)的發(fā)展做出重要貢獻,在干式光刻機向浸潤式光刻機轉(zhuǎn)變的時候,就是臺積電的技術(shù)負責人林本堅研發(fā)出來的,然后將該項技術(shù)交給了ASML,由此ASML從一家茍延殘喘的光刻機企業(yè)一躍而成為全球最大的光刻機企業(yè),而曾經(jīng)霸占全球光刻機市場近八成市場份額的日本光刻機迅速衰敗。


引領(lǐng)全球芯片制造工藝從20納米到5納米發(fā)展的FinFET技術(shù)由華人胡正明教授發(fā)明,隨后推進該項技術(shù)發(fā)展的則是胡正明教授的幾個徒弟如梁孟松等人,他們幫助臺積電推進先進工藝的研發(fā),最終擊敗了美國芯片龍頭Intel,奠定了芯片制造領(lǐng)導者的地位。


這些芯片技術(shù)逐漸達到瓶頸的時候,如今為芯片技術(shù)打開局面的麻省理工研發(fā)團隊又是華人引領(lǐng),這都說明了華人在科技領(lǐng)域的天賦,可惜的是這次的技術(shù)成果歸美國所有,這將幫助美國再次獲得芯片技術(shù)領(lǐng)導者地位。


美國再次在芯片技術(shù)方面突破,對于中國芯片行業(yè)來說無疑是相當大的打擊,這意味著中國芯片在芯片技術(shù)研發(fā)方面與美國的差距又一次拉大了,外媒因此認為中國芯片在技術(shù)較量中又一次失敗了,然而這個說法可能言之尚早。



中國芯片在硅基芯片方面固然仍然在追趕美國,但是中國芯片行業(yè)卻努力在新芯片技術(shù)方面彎道超車,中國已籌建全球第一條光子芯片和量子芯片生產(chǎn)線,如果光子芯片、量子芯片實現(xiàn)商用,那么現(xiàn)有的硅基芯片技術(shù)將被徹底顛覆,這意味著中國芯片仍然有機會實現(xiàn)趕超,只是需要加快這些新芯片技術(shù)的商用進程了。



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