NG体育娱乐芯片作为人类科学技术的结晶,基本可以代表地球文明的最高生产水平了,芯片看似是一个产品NG体育,但其实质上是各个工业体系整合后的产物。
所以想要制造出一颗完整的芯片,必须在整个芯片产业链中,都需要具有成熟的技术,这也就是常说的木桶理论,只要木桶中有一个缺口,这桶水就无法装满。
而美国限制中国芯片发展,也正是利用了这个木桶理论,在关键技术上对中国卡脖子,导致中国整个芯片产业链无法形成完整的闭环。
虽然中国在一些细分领域,依然处于国际领先水平,但是在整个芯片产业链来说,中国至少落后10年时间,而一些悲观者则认为,这个时间可能还更久。
在传统的芯片领域,一直存在一个定律,这个定律被称为摩尔定律,其最早由英特尔创始人之一的戈登·摩登提出,然后以他的名字来命名。
摩尔定律在很长一段时间里都非常有效,每过一年半的时间,随着芯片的性能提升,电子产品的性能也会相应的提升。
但是这个趋势一直持续到2011年以后,在实验室中的芯片碰到一个老大难的问题,那就是在有限的空间里,晶体管的数量不可能无限的增加。
因为人类在芯片领域已经触及到物质的最低单位,也就是已经到达原子级别了NG体育,这个时候就出现了量子隧穿效应NG体育。本来按照人类设计路线的电子,在这个时候就无视宏观物理层面的规律,穿墙而过了。如果这样的话,那芯片内部的电子全部乱套了,也就没有任何性能可言了。
所以只要物理规律的存在,芯片的性能就会有一个上限,那么中美之间在芯片上的差距,总有一天会持平,谁也不会突破这个限制。
在中国芯片工程师们,绞尽脑汁想要缩短与美国在芯片领域差距的时候,让人感到窒息的是,美国方面在芯片领域又有了新的突破,并且这个突破是从0到1的突破。
在4月27日,《自然-纳米技术》上刊登了一篇重磅级的论文,麻省理工学院(MIT)研究团队,成功开发出一种基于二氧化钼(MoS2)的原子级别晶体管,有望在摩尔规律达到极限的时候,为人类在芯片领域重开一条赛道。
传统的芯片制造主要依赖的是蚀刻和光刻技术,在三维中刻制出人类预先设计的结构出来,这样做想要实现更密集的晶体管多层堆叠非常困难。
这就好像建一座10层楼的房子,却用以整块料,在里面刻制好房间,然后配套一些家具,这样也能住人,但是内部空间却极其粗糙,有非常多的冗余,没有达到其最佳的性能。
在芯片领域,科学家们也在思考这个问题,而近日发表在的论文,主要也是解决这个问题,科学家们用超薄的二维材料制成晶体管,每个只有三个原子厚,如此堆叠起来就能制造性能更加强大的芯片。
而如何在晶圆上搭建这样的二维材料,有一个技术上的冲突,就是想要搭建出这样的二维材料出来需要600℃以上的温度,但是硅晶体管和电路在400℃以上的时候就会出现损坏。
由于物理特性,想要硅晶体管和电路在400度以上不损坏,这就不太可能,所以就在二维材料的温度上想办法。
由麻省理工电气工程的华裔研究生朱佳迪(音译),最终开发出一种新技术NG体育,把形成二维材料的温度下降到300℃,也就是说让以往的制造芯片的模式发生质的变化。
这种由二维材料堆叠起来的芯片,不仅具有更高的集成度和性能,而且可以在更小的面积里集成更多的晶体管。相对于光刻,这种从二维材料堆叠而成的芯片内部,电子迁移率也更高。
目前一个大的现实问题,中国在芯片领域始终是处于追赶的状态,而由于美国在芯片领域的技术封锁,这给我们追赶的脚步设置不小的阻碍。
在可预见的将来,我们将一直处于追赶状态,在芯片领域不仅需要技术突破,还需要技术积累,这些都需要时间,并不是短时间内就可以完成的。
而在我们追赶的时候,美国却在芯片上有了重大的突破,如果一旦技术成熟,那么对整个芯片行业将是一个“质”的突破,将彻底打破芯片行业格局。
也将芯片行业在物理层面设置的障碍,暂时性的绕过,让芯片的性能出现大的进步。
老牌发达国家深耕多年的传统行业,由于他们的技术封锁,在这方面我们进展缓慢,但是一些新兴行业,我们却取得巨大的成功,不仅进步迅速,而且实现反超。
像传统汽车行业,中国追赶了几十年,与欧美国家还是有很大的差距,但是当新能源汽车一出来,中国就在这个行业中迅速崛起,并且占据优势主导地位。
因为新兴技术的出现,各国都在一个赛道上,中国有着巨大的人口优势,不仅有巨大的市场,而且还有海量的工程师和科学团队,足以支撑起来整个产业链。
所以,这次如果二维材料堆叠的芯片,一旦被证实路子可以走通,那么这将是一个打破传统芯片制造的路子,而且性能比之更加优越NG体育。
那么美国在传统芯片设置的障碍,将会不复存在,对于全球多数国家来说,将在同一起跑线上,这对中国来说,并不见得是件坏事,也许是一件“喜”事。