当前位置:环球快报 2020年08月28日
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中国芯片蓄势“换道超车”

廖省:余凡

  众所周知,在美国政府轮番碾压下,华为公司购买芯片的路已彻底被堵死,随着美国进一步锁紧制裁禁令范围,华为在代加工和购买芯片上都面对绝路。副总裁余承东在月初的中国信息化大会上遗憾的说:“可惜只做了芯片的设计,没有做芯片的生产!”自9月15日起,华为将得不到高通、台积电或第三方所供应的高端芯片,而影响其生产计划。
  欧美国家挟着多年的经验积累,芯片领域的关键技术,拥有很大优势,美国就是芯片设计生产和制造专利的大户,全球的硅基芯片生产,几乎都绕不开美国技术。甚至在生产芯片的光刻机上,也离不了美国专利,目前还没有一个国家能独自生产光刻机。ASML光刻机汇集了多个发达国家和顶尖企业的尖端技术,中国若想赶上,这任务实在是太难了。
  在现代科技领域,半导体芯片不论在智能手机、人工智能和AI等技术领域都发挥极其重要的作用,而研发高精尖科技的半导体芯片是非常困难的。由于中国在该领域起步较晚,加上基础薄弱、技术被封锁,所以国产半导体芯片的发展,总落后于欧美一大截!
  其实,华为暗中成立了海思半导体芯片研发部门,经过近 10 年的努力,终于研发出了海思麒麟芯片,并在智能手机市场取得优异成效;但麒麟芯片的具体生产工作全都交给台积电来完成的,若想在芯片领域免被“卡脖子”,中国须在芯片代工领域取得突破!
  华 为 和 台 积 电(TSMC)的 芯 片 合 作 从28nm 芯片就开始了,华为早已成为台积电的最大客户之一。但因美国对华为的“芯片禁令”升级,台积电再也不能替华为代工;华为只能坚持在国内生产14纳米硅基芯片,并广招人才和启动专项计划,来突破技术封锁。同时,中芯国际等国产芯片代工企业及国产科技企业开始涌现,华为已是全球芯片设计领域巨头,只要取得了芯片制造工艺的进步,那么国产芯片就能获得突飞猛进的发展。
  全球先进芯片制造商的台积电,在硅基芯片的研发已突破5nm工艺,正向2nm工艺进发,但之后的硅基芯片工艺将遇上瓶颈。传统芯片的制造需要通过抛光、光刻、蚀刻、离子注入等复杂的过程,离不开光刻机和刻蚀机。所以全球科技人员开始研发新材料芯片。
  近日传来好消息,北京碳基集成电路研究院宣布:经过 20 多年潜心攻关,中国科学院院士彭练矛和张志勇教授的碳基纳米管晶体芯片研发取得重大突破,突破了碳基石墨烯半导体材料的技术瓶颈及碳基纳米管晶体管的制备工艺,中国可能在芯片领域“换道超车”。
  中国研究院的实验生产线2年前已造出4吋5微米栅长的碳基芯片,而今的技术突破将性能提升数倍。中国已具备碳基芯片规模化制造的基础,开启石墨烯芯片新时代。研究院和华为等国内科技厂商进行技术对接,华为在未来的芯片技术领域将成为最大赢家。
  碳基芯片也叫石墨烯芯片,与主流的硅基芯片相比,其功耗更小、成本更低,效率和性能是同级别硅基芯片的十倍。华为已和研发团队进行碳基芯片研制可行性的学术交流,成立专项科研小组。可以肯定的是,碳基芯片不需要光刻机和刻蚀机,不会被欧美掣肘。
  石墨烯制造的碳基芯片,将推动摩尔定律更好的发展,超快的速度得力于石墨烯和碳纳米管工艺。碳基芯片是一场芯片界的革命,将打破传统芯片的市场,重新定义“智能芯片”。碳基半导体的成功研发,可以让中国在芯片领域中实现超越,达到国际先进水平。
  彭练矛教授说:“碳纳米管的制造乃至商用,面临最大的问题还是决心,国家的决心。若国家拿出支持传统集成电路技术的支持力度,加上产业界全力支持,3至5年应当能有商业碳基芯片出现,10年以内碳基芯片开始进入高端、主流应用。”表达了充分信心。
  相信在不久的将来,通过国内各厂商的适配和研发,中国的碳基芯片能开创新局面,摆脱被光刻机“卡脖子”的窘状。抢占碳基芯片产业的控制权,在国际市场上取得话语权,让智能化设备有明显提升,在手机、数码产品,甚至在军事、航空等领域迎来新的飞跃。
  华为已深知自家的短板所在,体会美国的赶尽杀绝,对“换道超车”应有破釜沉舟的决心。北京碳基集成电路研究院经多年钻研,在国家及相关企业的全力支持下,抱着“不破楼兰终不还”的意志,一定能把石墨烯的碳基芯片研制成功!谨此寄上衷心、美好的祝愿。

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