在芯片领域我们已经发展多年,华为海思,紫光集团,中芯国际以及长江存储等等多家半导体企业为中国的芯片助力成长,并且提高了我国国内芯片供应链体系自助化,这是不一样的,是这些半导体企业都是基于传统硅技术所展开研发的。
摩尔定律即将失效?
传统的材料是以硅为原材料的,从沙子中提取最高纯度的硅材,将硅制作成为晶圆硅片,之后再送去晶圆制造厂,将其加工成为芯片集成电路。最后经过一系列的封装测试等等,再将芯片搭载到电子设备之上,这就是一片芯片一生的命运。
也就是说这些流程的源头是硅,可是如今先进的硅技术掌握在国外企业手中,光刻机,材料以及零部件等等,我们都特别依赖于国外企业,这就使得在全球范围内,以及我国产业链之中没有办法离开国外的技术,如果说不使用硅的话,那么就需要重新去寻找芯片制造材料。那如果真的是这样的话,是不是就能够重新塑造产业链?完全不含有对方技术呢。
石墨烯晶圆芯片
比如说前段时间中科院突破的石墨烯关键技术,石墨烯作为制造芯片的材料能够加工成碳基芯片,理论上来看的话,同等制程性能比起传统硅基芯片要强十倍。而目前中科院已经突破了关键技术,并且成功亮相了八英寸石墨烯晶圆。这对于我们来讲绝对是一个天大的好消息。
我们都知道传统的硅芯片发展是严格按照摩尔定律来的,如今最先进制程的芯片是由台积电所生产的5纳米芯片,而3纳米以及2纳米也在不断研发之中,这就代表着芯片的发展规律已经无限接近摩尔定律的极限。那么在摩尔定律达到极限之后,芯片将会何去何从将会成为一个问题。
而现在的硅基芯片都是需要光刻机来制造的,5纳米芯片是需要极紫外光,也就是我们所说的EUV光刻机才能够制造,也是先进制程的芯片,对于光刻机的需求就越大,但以国产光刻机 的水准,想要达到EUV的水准还是比较困难的。需要在光刻机领域之上完成完全的国产化任务,就花费几十年甚至更多的时间,要知道国外当初就是花了几十年时间才研究出这种EUV光刻机。
如果说将几十年时间都花费在光刻机上,到最后还是不能够研发出这种EUV光刻机,那么对于我们来讲将会是一种巨大的损失。但如今石墨烯,晶圆的两项给我们带来了一些希望。这种石墨烯晶圆对于光刻机没有太多的要求,未来外界认为是不需要光刻机也能够制造出来的芯片。
没有光刻机也能制造芯片?
不过就目前芯片市场的本质来看一下,离开光刻机制造芯片还是比较困难的。但如果碳基芯片真的能够达到理论上与同等制程硅级芯片十倍的性能,那么DUV光刻机所造出来的芯片就能够取代EUV所造出来的芯片。
而我们在DUV光刻机上,还是能够取得一定突破的,在十几年的发展之中,我们并不是没有自己的成就,从而2020年开始到现在中国芯片频繁传来捷报,而此次中科院传来好消息,让人兴奋不已。
除了中科院之外,还有很多值得振奋人心的好消息,比如天数智芯片自研了7纳米 GPGPU训练芯片,大族激光自研的光刻机已经实现小批量出售,西湖大学研究出冰刻三维微纳加工技术,以及华为海思自研了GB独显芯片等等。
这一切的一切都证明着中国芯片在不断地取得进步,即便是在光刻机领域,值班费科院也早就已经宣布要入局。如果说我们将来真的能够利用这种石墨烯晶圆芯片摆脱对于国外光刻机的束缚,那么在将来的发展之中,我们一定能够取得先机。芯片行业发展了几十年,在技术上一直都有值得我们学习的地方,而中国的芯片一直在朝着自研的方向发展。即便目前我们前面危险重重,但相信有这些优秀的国产企业存在,即便是再大的难题我们也能够迎刃而解,此次中科院可以说是我们最大的功臣了。