自华为在通讯、半导体等领域闯入老美舒适区后,为维护其霸权地位,老美不惜牺牲本土企业利益为代价对我国发动“芯片战”,断供中企芯片、光刻机。
其实对于整个行业来说,芯片本身算是一个“夕阳产业”,经过了数十年的发展,芯片工艺基本已经逼近物理极限。
面对老美的断供,我国在集中精力解决传统芯片制造设备的同时,还在发力新一代芯片技术,比如光子芯片、芯片堆叠技术、量子芯片等。不少人认为,老美只顾着打压中企,怠于追求先进技术,我国未来必然能实现“变道超车”!但现实并没有那么简单,而且还非常残酷!
近日,美国多家媒体报道,美国麻省理工学院(MIT)研究团队带来了一种新的芯片技术,一种基于二硫化钼(MoS2)的原子级薄晶体管。这与光子、量子芯片还不属于同一个赛道。
众所周知,传统芯片晶体管都是采用硅材料,这种晶体管的排列方式主要是水平排列,但随着晶体管密度越来越高,硅基芯片很容易产生隧穿效应。其实20nm工艺时就已经产生了隧穿效应,但改良之后得到了缓解,不过当芯片进入7nm、5nm时代我们发现这种问题再次出现了,很容易导致芯片发热、降频,还会影响终端的续航。
虽然芯片3D封装、堆叠技术确实能实现性能的大幅提升,但背后依旧需要解决许多技术难题,比如信号如何传输,电源如何分配,多款芯片如何很好地实现连通性等。想要彻底解决芯片性能问题,归根到底还是如何解决“瓶颈”问题。
而麻省理工所带来的超薄晶体管,晶体管厚度只有三个原子的厚度,也就是0.3nm左右,从而在基片上实现更多晶体管的集成。通过这种材料生产的芯片,功耗、芯片体积都能降到原来的千分之一,性能也会大幅提升!
当然了,研发过程并没有那么顺利,比如怎么解决不同材料高温瓶颈的问题,不过麻省理工团队一位科学家通过不断尝试,最终找到了解决办法,并且还大幅提升了工作效率。不仅如此,研究人员还表示,这种技术还在不断优化,未来很可能通过这种技术生产堆叠的晶体管层。
许多媒体及业内专家看来,这是麻省理工学院这种新技术,对美国芯片发展具有革命性的意义。然而,对于我国而言,这是一个挑战,更是一个“耻辱”!为什么这样说呢?因为通过不断尝试解决不同材料高温瓶颈问题的正是一位华人科学家。正是如此,一些外媒嘲讽道:中国芯片战输了!
正如任正非所说的那样:真正在芯片上卡我们脖子的,并非美国人,而是中国人!
虽然外媒的嘲讽颇具“唱衰”味道,但我们确实该发现并解决自己的短板,为什么中国人成了美国的科学家?我们的专家在哪里?
这些年我国确实在芯片研发、光刻机核心系统等领域取得了不小的成就,但就在今年2月,我国半导体研究所研究员、中国科学院副院长联合写了一篇《加强半导体基础能力建设,点亮半导体自立自强发展的“灯塔”》的文章,文中两位专家强调:我国半导体基础研究匮乏,基础不牢固,半导体基础研究投入不足,半导体物理人才严重短缺。
不少人认为只要能用钱买到设备、材料,凭借着中高端芯片制造工艺我们照样能发展芯片产业。殊不知,不管是FinFEE晶体管技术,GAA晶体管技术,还是硅片等基础芯片技术与材料,大部分核心专利被海外企业所主导,所谓“基础不牢,地动山摇”!
对于我们而言,想要真正解决问题,必须意识到培养人才、留住人才的重要性,通过行政手段斩断扭曲需求的权力之手,取消没有重大应用的资助方向,构建资助各有侧重的多元化基础研究投入机制,稳定一批半导体基础研究队伍。
我国有全球最大的市场,而且中国人本来就很聪明,相信中国芯片的未来是可期的!