有人说芯片1纳米就是极限了,以后该朝哪个方向发展,光刻机还有用没有?

哇啦哇啦叽哩


这是一个非常专业的问题,即使是专业人士也不一定说得清楚。局外人谈论这个问题只能是言之无物,不知所云的乱说。不妨从事物的共性和人的认知角度来谈论这个问题。

首先,我们必须承认,人的潜能是有限度的。比如,人的眼睛能看到的最小物体是0.1MM,与纳米差5个数量级。要看想到纳米级的东西必须要借助工具。所以芯片技术到1纳米差不多就是人借助工具后潜能的极限了。

到那时光刻机应该是淘汰了。

但人类社会的发展,科学技术的进步从来没有停下来过,也不可能停下来。1纳米的芯片技术,甚至是芯片技术本身,在微电子这一领域也许到头了,但微电子技术的发展永远没有尽头。总会有相应技术的突破;或许是量子技术,或许是生物技术,或许是我们现在还没有发现的技术。

人类社会就是在历次技术革命中,不断发展,不断进步的。炼铁技术的突破,带来了农业的大发展,人口爆炸式的增长,人类进入农业社会;蒸汽机的发明成就了工业革命,让人类进入了工业社会;计算机技术和互联网的出现,让人类进入信息时代。每一次的技术进步都为人类社会创造了空前的繁荣和突飞猛进的发展。

马云曾预言,电子商务会取代传统实体经济,当时人们说马云是骗子。而今天一部手机可以让人做到,足不出户就可以生活下去。

1纳米芯片技术真的到了极限,对中国来说未必是坏事;可以让我们重新审视微电子技术的发展方向,从而找到新的突破口和切入点,实现弯道超车。如果我们不能突破传统思维的束缚,跟在别人后面亦步亦趋,步人后尘,就不可能做到超越,也不可能做到领先别人。



箫歌隐隐


您好!很高兴回答关于芯片1纳米就是极限了,以后该朝哪个方向发展,光刻机还有用没有?

首先,我们要知道一台高端光刻机售价超1亿美元,中国造不出来,美国日本也不行!2018年5月,中芯国际曾向荷兰阿斯麦尔(ASML)订购了一台最新型的EUV光刻机,价值高达1.5亿美元,原计划在2019年初交付。 不过,由于美国方面阻扰,这项交易至今才有眉目。

很多朋友说,中国在手机芯片制造的光刻机上被人卡脖子,应发动科学家,象当年研究原子弹的精神来研究制造光刻机,用10年或5年、甚至一两年就把光刻机搞成,这叫中国速度!是不是被人卡了,断供了,才会有危机感,在很多事情上,点觉得国人的依赖感很强,连小小的圆珠笔芯头帽,如不是总理有指示,到现在还会造不出,如果在没有犹患意识,想赶超世界先进水平,难!

现在交不交货已经不重要了,一台EUV远远无法满足需求,即使这一台真交货了,后续也不可能再卖给中国,最近42国重新修订了《瓦森纳协议》,它就是为高技术封锁中国量身定制的,光刻机原理简单,难在精度,工艺不行,买来了也无法仿制。

荷兰公司只是个集成商,当然也有强大的技术做支持,也有德国美国顶尖科技的背书。这个不是发生非常大的变革,几乎追赶不上的事实。这个光刻机太复杂啦,从新研发的几乎不可能。大家想象一下,麒麟980是顶尖软件华为工程师,按照顶尖arm设计,使用顶尖光科技,在富士康顶尖7米制程才做出来的。


中国如果能突破光刻机其中的一个重要环节那就算相当了不起了,想造出完整先进的光刻机,实在太难,十年能赶上吗?我们不得而知,但是,中低端光刻机必须实现国产,这个观点比较符合实际。本身芯片技术发展就很快,谁知道未来高端会是什么样子?当年的磁带随身听1000大洋一个,mp3出现后瞬间崩塌。不过另辟蹊径说起来容易,做起来也很难,谁不知道量子技术好,但是人家也在研究,人家的科研氛围更自由,体制更科学,人才也比你多,除了加倍的付出,也没什么办法。

最后,我认为没有什么不可能的,只要用心,中国人没有造不出来的东西,何况人家已经造出来了,分析原理和部件组成不会吗?中国人会另辟蹊径,我现在在跑,你在飞。我看到你飞了,难道你和我不一样么?有一天我比你还会飞,飞的更高更快更稳当,这就是中国!


Sandy科技


从中芯国际副总在喜马拉雅的音频节目中回答提问来看,光刻机1nm不是绝对的物理技术门槛。目前,采用投影或浸入式技术的光刻都还不行,但世界上已有直写技术已经能做到1nm了,只是直写硅片无商用价值,只能制作掩膜版用。

再往后可能会用到碳,比如石墨烯。

再大胆一些,比如量子技术什么的。


纵横交错兮天下之局


人类已经可以在实验室早出5nm的node。但是,这是个体力活和运气活。一个PhD花大量时间才能做出1个。但是做出的100个里至少有90个都是坏的。

简单来说,达到7nm理论极限的时候,技术也完全达到极限了。 实验样品的质量充满了随机性。

尽管目前前景很不明朗,现在还是有大批科学家在钻研这个课题。

如果我们对单原子内部的性质了解的更清楚,我们也可以用一个单原子放在gap中做电子器件。

这种单原子器件的尺寸是0.1nm.

糟糕的是,尽管理论上来讲我们可以用量子力学算出任意一种单原子的电子云分布,计算出所有理化性质,但是实际上,可以用来做器件的原子都太复杂了,我们解不了那个薛定谔方程。

所以大家更倾向于用blockade等等量子效应来描述单原子的导电特性。

这些工作还在进行中。理论上的,我们至少还可以达到用单原子电子器件的尺度0.1nm,我们在实验室里偶尔能制备出这种单原子器件,但是温度得在零下100多度,而且失败率太高。

至于能不能用原子内部的原子核作为电子器件就要看未来我们能否得到可靠理论描述原子核的导电性质了。

所以说,现在的技术极限差不多是5nm的两级,但是用新的理论上达到0.5nm尺寸也完全可能。

未来还会不会有更好的理论可以搞定亚原子级别的电子器件我们并不知道。


搞笑的他们


目前7nm处理器已是屈指可数,1nm怕是五年内的极限。

未来会出现什么新的技术,我们拭目以待。

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外贸黄飞红


如果没有新的技术出现,一纳米确实是目前集成电路生产的极限。

能够取代现有计算机的芯片生产的方法,也只有1纳米技术+量子纠缠技术。

如果有一天人类的科技发展,能把中微子用到通信+计算领域,那倒是一个突破。


leigei72150818


芯片上是有非常多的元器件集成的,这些元器件是指的MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管),这个结构主要由源极(source,S),漏极(drain,D),栅极(gate,G),栅极通电流后,源极和漏极能够导通,这个器件就可以用了,而这个1纳米指的是源极和漏极之间的距离(即AB之间的沟道长度)。

而这个沟道做到28nm的时候会有漏电的问题,在MOSFET的基础上做了改进,做成了FinFET(鳍式场效应晶体管),将这个沟道做成了三维立体的,就可以解决漏电问题。这样可以保证能够有效开关而且不漏电的前提下,缩短源极和漏极之间的距离,这样就可以做到7纳米,5纳米,3纳米等。而越往下做,电子的量子效应越明显,所以肯定是会到达物理极限的。那可以往哪些方向走呢?

我们现在用的电子设备用来做信息传递,信息存储的是利用了电子的电荷性质,而电子在通过上图所说的几纳米的沟道的时候,是无序的,所以电子之间会互相碰撞,产生热损耗,导致我们用一段时间电子设备就会发热,所以解决这个问题会使得器件往低功耗高性能方向发展,如何做到低功耗呢?可以利用电子的自旋性质,使得电子能够非常有序且快速的通过沟道,这样的话能够降低功耗,提高性能,使得整个芯片性能不断提升。

不知道这样梳理能不能听懂,希望能够做到一点点科研前沿的普及!


物理微电子前沿科普


也许以后会通过批量原子操作技术来实现芯片制造,这个尺度的漏电流可能会比较严重,所以可能并不会采用现在这种设计思路,可能会制造除电路以外的电子通道,或者利用量子效应来解决。光刻机可能并不能继续应付这样的工作了,以后也许会淘汰,但是这个制程估计很久才能够达到。


榻榻米的榻榻


5G时代,高传输低延时,根据华为提供的方案,所有的手机数据处理都可以拿到超级云计算上去完成,然后再通过高速信息网络传输到你手机上,手机只是一部随行的显示器罢了,核心的处理器什么的都不重要了!


下一次旅行


越往下做就不是芯片概念了,而芯核概念了;也不光刻概念了,而是某种粒子聚合散材料概念了。


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