作为对美制裁的回应中国开始生产世界上第一个非二元人工智能芯片

2025年06月22日22:32:11 科学 1008

美国一边下绊子,一边开口封门,说“不给你芯片”。中国没吭声,直接亮出一招——造出全球首款“非二元”人工智能芯片

芯片可不是普通货,别人都还在0和1里头原地打转,咱已经跑进“0-1-2”三元逻辑,玩的是维度升维,思路换代。这不是打补丁,这是彻底换操作系统

当封锁成了常态,反制就得靠底层突围。这块小小芯片背后,是中国技术系统的硬实力,也是战略棋局的一步明棋。谁说我们只能追?这回,咱领跑了。

这芯片,压根儿就不讲“二”话

全世界都在用“0”和“1”说话。结果,中国科学家突然开口,说了个“2”。

谁听了不震惊?这颗新芯片,是全球首款“非二元人工智能芯片”,逻辑方式从0和1的对立,跳到了“0-1-2”的三元逻辑。这可不是开玩笑。

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这背后,是北京大学北京邮电大学的科研团队,整整8年的技术打磨。他们找来的不是硅片,而是更先进的东西,叫碳纳米管

听着玄,其实就是把一张石墨烯卷成管子,直径是头发丝的千分之一,强度却是钢的数十倍,导电性能那也是飞天级别的。

这次的突破,关键在于逻辑方式的升级。我们以前的芯片,开关状态就两种,0是关,1是开。现在不同了,这块芯片可以在0、1、2之间“跳舞”。能跳三拍子的芯片,全世界就这么一块。

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三元逻辑,是怎么实现的?靠的是一种源极栅极晶体管(SGT)。用北京大学团队的话说,就是“通过调节栅极电压来控制电流通断状态,实现三个逻辑态”。

比起传统晶体管的开和关,它多出一个中间态,仿佛多了一档“空挡”,可以让信息在三条路上跑。

这些看似细枝末节,其实意义惊人。因为这三态切换的方式,直接提升了运算效率集成能力。当别人都在0和1之间狂奔,中国科学家却在第三条赛道上静静提速。

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芯片名字还没正式公布,但项目负责人已经给它定了性——全球首个、可量产、用于AI场景的非二元逻辑芯片。它是碳纳米管+三元逻辑+AI训练模型这三位一体的产物,不是升级,是重构。

问题来了,这芯片到底能不能真上阵?技术听着玄,可用得上才叫硬核。

芯片不靠吹,得让它“跑起来”

不是搞个原型机,贴上“创新”标签就能叫突破。真本事得看实验室里怎么跑、怎么测、怎么用。

2020年,北京大学团队在全球首次制备出8英寸碳纳米管晶圆。光说这个事儿,可能还没啥画面感。

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在全世界范围内,碳纳米管芯片一直停留在“纸上谈兵”阶段,连实验级都算不上。但中国科学家把实验室芯片拉到晶圆尺寸,这已经进入产业级工艺门槛。

然后,他们造了一套神经网络电路。专门识别手写数字。这个测试数据最狠——准确率100%

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每一位数字都能认清,没有“掉链子”,说明什么?说明这玩意不仅能算,还能学,会理解。

这种“类脑计算”方式,就是AI的底层需求。它靠的不是算力堆叠,而是结构匹配。而碳纳米管芯片本身具备抗干扰强、能耗低、稳定性好的特点,刚好适合AI场景。

中科院院士彭练矛亲自坐镇。他说,这套芯片未来适配方向包括边缘计算、智能穿戴设备、工业自动化等领域。虽然集成度比不过硅芯片,但在AI专用任务上,性价比已经甩了“传统大芯”几条街。

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那有没有短板?当然有。比如硅芯片早已集成上百亿晶体管。以2025年的英伟达RTX5090为例,高达920亿晶体管。碳纳米管目前难以做到如此密度,这说明啥?说明它不是万能解药,但它在另一个维度拔尖

核心是,它不用走老路。而这正是对“封锁”的最佳回应——你堵我前门,我修条后巷。

当芯片真的能“动起来”,技术才不只是科研项目,而成了战略工具。那这枚芯片,在国际博弈里,到底扮演了什么角色?

美国封门,中国开辟新径

故事得从华盛顿开始讲起。2022年8月,美方推出“芯片法案”,明确限制高端GPU和先进制程设备对华出口。

2023年10月升级第二轮制裁,直接将中国AI相关芯片链打了“脖子一刀”。华盛顿嘴上说是“国家安全”,背后却是“技术遏制”的赤裸动作。

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这一刀砍得准。但中国回应也够硬核。说白了,你不让我买,我就自己造,而且不照你那套逻辑造。

这枚非二元AI芯片正是在这种背景下提上日程的。原计划是作为科研方向推进,现在直接转向战略突破口。不走硅基路线,直接切换材料,切换逻辑,切换算力路径,从结构上绕开限制。

这就像对局下棋,对方封你横走,你改走斜线。美国拦住“0与1”的大门,中国开出“0-1-2”的新通道。

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项目背后的排兵布阵也非临时拼凑。团队从2014年起就开始研究碳纳米管。中间攻克了数十项关键技术,包括材料纯度控制、三态逻辑建模、芯片热稳定性、工艺精度调试等。

到了2023年,具备量产能力,提前实现阶段性目标。

外媒评价这次突破时用了个词,叫“paradigm shift”(范式转移)。这不是科技炒作,而是工业技术话语权的重新分配

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过去几十年,中国芯片在追赶,现在开始做路径创新。别人的路线图画了一张纸,我们拿出另一张全新地图。

而这个“范式转移”,正是对美方封锁的系统性回应。不是围着旧门窗兜圈子,而是从墙外打出一道光。

科技对抗刚刚开始,结构革命已经发生,未来这条“非二元”之路,会走到哪,咱们拭目以待。

参考资料:

中国科学家研制出全球首款碳基AI芯片.半导体行业观察.2025-03-09.

港媒:中国率先开始大规模生产非二进制AI芯片.空之王座.2025-06-10.

全球首个!中科院实现用AI自动设计CPU:性能达到Arm Cortex-A53级别.电子工程世界.2025-06-13.

美国对华芯片制裁,又升级了.财经杂志.2023-10-18.

打压中国,美国新芯片政策难如愿.中国网.2025-05-20.

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