作為對美製裁的回應中國開始生產世界上第一個非二元人工智慧晶元

2025年06月22日22:32:11 科學 1008

美國一邊下絆子,一邊開口封門,說「不給你晶元」。中國沒吭聲,直接亮出一招——造出全球首款「非二元」人工智慧晶元

晶元可不是普通貨,別人都還在0和1裡頭原地打轉,咱已經跑進「0-1-2」三元邏輯,玩的是維度升維,思路換代。這不是打補丁,這是徹底換操作系統

當封鎖成了常態,反制就得靠底層突圍。這塊小小晶元背後,是中國技術系統的硬實力,也是戰略棋局的一步明棋。誰說我們只能追?這回,咱領跑了。

這晶元,壓根兒就不講「二」話

全世界都在用「0」和「1」說話。結果,中國科學家突然開口,說了個「2」。

誰聽了不震驚?這顆新晶元,是全球首款「非二元人工智慧晶元」,邏輯方式從0和1的對立,跳到了「0-1-2」的三元邏輯。這可不是開玩笑。

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這背後,是北京大學北京郵電大學的科研團隊,整整8年的技術打磨。他們找來的不是矽片,而是更先進的東西,叫碳納米管

聽著玄,其實就是把一張石墨烯捲成管子,直徑是頭髮絲的千分之一,強度卻是鋼的數十倍,導電性能那也是飛天級別的。

這次的突破,關鍵在於邏輯方式的升級。我們以前的晶元,開關狀態就兩種,0是關,1是開。現在不同了,這塊晶元可以在0、1、2之間「跳舞」。能跳三拍子的晶元,全世界就這麼一塊。

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三元邏輯,是怎麼實現的?靠的是一種源極柵極晶體管(SGT)。用北京大學團隊的話說,就是「通過調節柵極電壓來控制電流通斷狀態,實現三個邏輯態」。

比起傳統晶體管的開和關,它多出一個中間態,彷彿多了一檔「空擋」,可以讓信息在三條路上跑。

這些看似細枝末節,其實意義驚人。因為這三態切換的方式,直接提升了運算效率集成能力。當別人都在0和1之間狂奔,中國科學家卻在第三條賽道上靜靜提速。

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晶元名字還沒正式公布,但項目負責人已經給它定了性——全球首個、可量產、用於AI場景的非二元邏輯晶元。它是碳納米管+三元邏輯+AI訓練模型這三位一體的產物,不是升級,是重構。

問題來了,這晶元到底能不能真上陣?技術聽著玄,可用得上才叫硬核。

晶元不靠吹,得讓它「跑起來」

不是搞個原型機,貼上「創新」標籤就能叫突破。真本事得看實驗室里怎麼跑、怎麼測、怎麼用。

2020年,北京大學團隊在全球首次製備出8英寸碳納米管晶圓。光說這個事兒,可能還沒啥畫面感。

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在全世界範圍內,碳納米管晶元一直停留在「紙上談兵」階段,連實驗級都算不上。但中國科學家把實驗室晶元拉到晶圓尺寸,這已經進入產業級工藝門檻。

然後,他們造了一套神經網路電路。專門識別手寫數字。這個測試數據最狠——準確率100%

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每一位數字都能認清,沒有「掉鏈子」,說明什麼?說明這玩意不僅能算,還能學,會理解。

這種「類腦計算」方式,就是AI的底層需求。它靠的不是算力堆疊,而是結構匹配。而碳納米管晶元本身具備抗干擾強、能耗低、穩定性好的特點,剛好適合AI場景。

中科院院士彭練矛親自坐鎮。他說,這套晶元未來適配方向包括邊緣計算、智能穿戴設備、工業自動化等領域。雖然集成度比不過硅晶元,但在AI專用任務上,性價比已經甩了「傳統大芯」幾條街。

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那有沒有短板?當然有。比如硅晶元早已集成上百億晶體管。以2025年的英偉達RTX5090為例,高達920億晶體管。碳納米管目前難以做到如此密度,這說明啥?說明它不是萬能解藥,但它在另一個維度拔尖

核心是,它不用走老路。而這正是對「封鎖」的最佳回應——你堵我前門,我修條後巷。

當晶元真的能「動起來」,技術才不只是科研項目,而成了戰略工具。那這枚晶元,在國際博弈里,到底扮演了什麼角色?

美國封門,中國開闢新徑

故事得從華盛頓開始講起。2022年8月,美方推出「晶元法案」,明確限制高端GPU和先進位程設備對華出口。

2023年10月升級第二輪制裁,直接將中國AI相關晶元鏈打了「脖子一刀」。華盛頓嘴上說是「國家安全」,背後卻是「技術遏制」的赤裸動作。

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這一刀砍得准。但中國回應也夠硬核。說白了,你不讓我買,我就自己造,而且不照你那套邏輯造。

這枚非二元AI晶元正是在這種背景下提上日程的。原計劃是作為科研方向推進,現在直接轉向戰略突破口。不走硅基路線,直接切換材料,切換邏輯,切換算力路徑,從結構上繞開限制。

這就像對局下棋,對方封你橫走,你改走斜線。美國攔住「0與1」的大門,中國開出「0-1-2」的新通道。

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項目背後的排兵布陣也非臨時拼湊。團隊從2014年起就開始研究碳納米管。中間攻克了數十項關鍵技術,包括材料純度控制、三態邏輯建模、晶元熱穩定性、工藝精度調試等。

到了2023年,具備量產能力,提前實現階段性目標。

外媒評價這次突破時用了個詞,叫「paradigm shift」(範式轉移)。這不是科技炒作,而是工業技術話語權的重新分配

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過去幾十年,中國晶元在追趕,現在開始做路徑創新。別人的路線圖畫了一張紙,我們拿出另一張全新地圖。

而這個「範式轉移」,正是對美方封鎖的系統性回應。不是圍著舊門窗兜圈子,而是從牆外打出一道光。

科技對抗剛剛開始,結構革命已經發生,未來這條「非二元」之路,會走到哪,咱們拭目以待。

參考資料:

中國科學家研製出全球首款碳基AI晶元.半導體行業觀察.2025-03-09.

港媒:中國率先開始大規模生產非二進位AI晶元.空之王座.2025-06-10.

全球首個!中科院實現用AI自動設計CPU:性能達到Arm Cortex-A53級別.電子工程世界.2025-06-13.

美國對華晶元制裁,又升級了.財經雜誌.2023-10-18.

打壓中國,美國新晶元政策難如願.中國網.2025-05-20.

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