晶片產業迎來變革,美國防部15億美元扶持,中國有機會嗎?

根據美國科學雜誌的官方報道,美國DARPA,也就是美國國防部下屬的一個行政機構,計劃在未來五年內出資15億美元,來資助芯片領域新材料和新設計的基礎研究,有網友表示疑問:美國不是芯片大國和強過嘛,用得著這麼緊張嗎?其實不然,雖然現階段美國在芯片產業領域具有龍頭的地位,但是現在芯片的主要材料仍然是硅,而這種材料的物理極限將要達到,例如今年要上市的手機SOC芯片,已經達到了7納米,一方面通過提升工藝來提升效能的傳統方法,其難度和研發的費用將越來越高;另一方面,生產工藝的提高,對於其電氣性能的要求也越來越高,所以芯片的穩定性將難以保證。

為此芯片產業需要一種新的材料來替代硅的位置,而這個新材料就是碳。美國麻省理工的電氣工程師蘇拉克指出,碳納米管晶體管的3D芯片相比於硅材料,在速度和能效上將提高50倍,也就是說,不僅性能上大幅的提高,耗電量方面也大幅的下降,這樣的特性,不僅對於移動設備來說是福音,對於工作站、服務器等數據中心領域,也減少了不菲的電費支出,所以芯片產業將要迎來變革。

芯片產業迎來變革,美國防部15億美元扶持,中國有機會嗎?

那麼我國在芯片產業的新材料領域處於什麼位置呢?我們是否在這次變革中可以抓住一些機會呢?可喜的是,在碳納米管研究領域,我國現在是世界前列,甚至是最先進。早在2017年,北大電子系教授彭練矛的團隊,已經成功的用碳納米管制造出了芯片的核心部件晶體管,其速度比當時英特爾最先進的14納米商用硅材料晶體管快3倍,但能耗卻只有其四分之一,這不是我們在自吹自擂,這一成果已經發表到美國科學雜誌,是得到業界認可的成績,而且國際半導體技術發展路線圖近年來,已經多次引用了彭練矛團隊的工作。

彭教授指出,碳基芯片的科研突破,給了我們在芯片領域可以換道超車的可能,我們之所以可以在碳基芯片領域取得突破,並非一朝一夕之功,如今彭教授已經55歲,但是在其三十幾歲就已經開始了碳基芯片的研究,這可以追溯到2000年之前,那時候最先進的處理器還是奔騰3,可見彭教授的眼光有多麼長遠,而美國現在才開始花重金扶持,是不是有點晚了呢?


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