综述
美国IBM公司公开宣称,将会首发2nm芯片技术。而目前最先进的芯片工艺也只能把芯片做到5nm-7nm。
其实,IBM公司所谓的先进技术并没有真的投入大规模生产,与此同时,中国也宣布在石墨烯芯片技术领域取得了突破,中科院甚至公开展示了石墨烯晶圆,不过,这一技术也不是很成熟,还没有投入大规模的生产。
为什么中美都这么急于宣布自己的芯片技术取得进步?
芯片发展史
芯片的制造历经了半个世纪的发展,从第一台计算机之时,并没有芯片,而是简单的电路排列,很占用空间,所以当时的计算机个头也非常的大。 而且,不仅仅是占据空间大,这些电路的功率也非常小,导致整个计算机的处理速度也很受限制。因此,计算机如何减负,如何提高效率,成为主要的研发方向。
经过20年,计算机集成电路新片诞生,出现IC芯片,不过,这种IC集成芯片的集成度并不高,上面只有100多个晶体管,不过比以前已经进步了很多,具有里程碑的意义。 IC 芯片的出现让计算机研究开启了加速模式,完全颠覆了原来的电路模式,电子设备开始便携化,电路体积开始压缩,操作更加简单。 沿着IC集成电路的模式,很快科学家就研发出了中型集成电路和大规模集成电路,与之相关的许多科技产品都开始更新换代,比如手机开始智能化,功能大大丰富。
21 世纪之后,碳技术的进步,促进芯片进一步发展。芯片的集成度越来越高,功率越来越大,搭载的晶体管基本都在千万以上,现在基本上芯片可以达到7-10nm。
美国芯片断供
2020年美国全面断供华为芯片,对华为进行不合理制裁。华为对美国制裁提起诉讼,一时间国际芯片市场波涛汹涌。 华为是中国手机、电脑科技企业中的领军者,但是在芯片上,还没有高端产品,只能依赖美国。对这一点华为董事长任正非早已有所警惕,华为几年前就投入大量人力、无力、财力研究芯片等核心技术,华为要走向强大,成为国际企业,就不能在核心技术上依赖别国、别的企业。
事实证明,任正非的确高瞻远瞩,这次美国断供华为芯片,华为虽然十分被动,市场销量会受到影响,但是华为早已经做好了准备,知道美国会有这一天。 美国此次断供芯片,不仅仅针对华为,还涵盖了中兴、大疆无人机等高科技公司。这些公司都发现自己陷入了一个困境,但同时也是一个机遇,如果能借此机会实现芯片自主研发,将迎来前所未有的大发展,毕竟全球能自主研发芯片的公司并不是很多。
尖端芯片技术竞争
有句话说得好:“19世纪是铁时代,20世纪是硅时代,21世纪是碳时代。”21世纪是碳的时代,也是芯片的时代。 美国IBM宣称自己已经实现了2nm芯片技术,但是实际上并没有大规模投入生产,这只是实验室小规模的结果。 不过,也的确能代表美国在芯片市场上的垄断地位。
中国作为世界第二大经济体,在科技上也有了很大的进步,掌握了许多尖端科技,但芯片技术还没有超越美国。 美国此次对华断供芯片,就是在展示自己的科技实力,用核心技术卡脖子,来保护本国企业的发展。华为这类科技公司如果没有核心芯片的支持,许多产品都无法运行,怪不得此次断供引起轩然大波。
我们国家芯片技术的发展不如美国起步早,但是却一直在默默追赶。 美国IBM发布2nm芯片技术后,中科院也发布石墨烯芯片技术,向全世界展示了石墨烯晶圆。 石墨烯晶体管具有高电子活度和快迁移率,用石墨烯晶片制成的石墨烯芯片在相同工艺条件下性能强、功耗低。这是国产芯片“变道超车”的良机。 很明显,两个国家都想抓住这次的机会,成为芯片技术的领军者。可惜目前这两种技术都还不是很成熟。
美国IBM公司的芯片技术很大程度上要依赖三星公司的3nm砷化镓技术源,两家公司的合作还需要进一步磨合。 我们中国的石墨烯芯片虽然可以小规模生产,但它的性能都还要进一步完善。进入市场的芯片必须要有一定的稳定性,如果经常出现错误,会造成客户不满意,对企业而言反而是不利的。这两种技术要商业化,还有一段路要走。
其实,现在全球市场芯片虽然的确是供不应求,但缺少的并不是高端芯片,反而是低端芯片。 21世纪初就有的14nm和28nm的芯片,它们占了90%的市场,虽然比较厚,功能也不如最新的7nm芯片强大,但是它的技术已经相当成熟,商业化程度很高,而且,它已经能满足市场上大部分的芯片功能需求。
再小一点的7nm和5nm芯片,主要供应高端手机和台式电脑,这两种芯片又是剩下10%的芯片中的大块头。 所以说,2nm的尖端芯片技术目前并不是很短缺,之所以如此受重视,是因为它代表了未来的发展方向,要想成为领军人物,必要在技术上快人一步。
结语
无论是美国的2nm芯片技术还是我国石墨烯芯片技术,虽然距离技术成熟还有一段路要走,但这两种技术,都很有可能引领未来芯片技术发展潮流,让我们拭目以待。
审核编辑 :李倩
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原文标题:美国研发2nm技术,中国研发石墨烯技术,先进背后却满是尴尬!
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