中国芯片业再获喜讯,阿斯麦光刻机就位在即,缺芯困境即将解决?
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近来,"米国"似乎认输了,频频释放出合作信号,这其实是因为我们中国芯片研发的捷报频繁,不仅国产的7纳米芯片面世了,还研究出了碳基芯片。
而且,日前又有消息称,此前受限制、无法自由出货的荷兰光刻机巨头阿斯麦,近期也准备将11台光刻机交付给我国企业。
事实上,芯片已经成为各大厂商的争夺对象。如此微小的芯片,为什么会引起技术产业的巨大震动呢?要找到答案,首先我们必须了解什么是芯片。
现在,许多智能手机的功能都很强大,无论是玩游戏、视频聊天,或是想在下班前打开家里的空调,一部手机就可以直接搞定。
但你知道为什么手机拥有如此大的能力吗?没错,就是上面所提及的芯片赋予它的能力。虽然它只由三部分金属线晶体管和硅片组成,但它的工作原理却一点都不简单。
举例来说,如果你想使用你的手机,第一步要做的就是先解锁,当手指轻轻按下自己的密码,眼前的手机内部就开始忙碌起来。
第一步,就是手机内部的电子接收你点击的信息,然后开始传送它,最后安全地传送到晶体管上。
接上金属线的晶体管开始不停地交换讯息,直到大家共同确认手机的用途时,晶体管才会将讯息传送给专门管理开关的元件。
这样,呈现在你眼前的,就是开机后的手机界面,如此小的动作解锁手机,对我们来说,也只需要几秒钟的事情。
但在手机的工作系统中,很早就有数以千计的功能,而这些功能都完全依赖于手机芯片。这究竟有多重要,现在你知道了吧!
对于晶片结构中的硅晶片,它实际上是晶片工作的地方,可以这样说,没有晶片就无法实现运行
在此之前,单片硅片上的晶体管特别少,因此其功能也相对简单,但随着技术的进步,人们逐渐发现如果晶体管越小,硅片就可以承载更多,那么所能做的事情也就越多。
简而言之,就是硅片的尺寸没有变化,但是使用了更多的晶体管,这就意味着芯片越小,它的性能就越好。
晶片制作原理虽然说起来简单,做起来却是相当困难。您可以想象,将越来越多的晶体管放在这样一个小的硅片上,技术上来说只会越来越困难。
更重要的是,"米国"对此领域的技术控制相当严格,相关的研究和设备从来不会轻易地向我们展示。
事实上,关于芯片的研究,"米国"和我国几乎是同时开始的,那么我们为什么要把芯片的研究落在后面呢?那么我们应该先来看一下我们国家当年半导体的发展情况。
在50年代,中国开始把电子产业作为国家战略,为此中国科学院成立了相关研究所,并大力培养半导体人才。
此后几年,我国半导体产业的发展可谓如火如荼,各种半导体工厂和研发中心相继成立。
我国的半导体产业在黄坤、谢希德等留美大师的带领下,发展得相当不错。大约在1975年,北大的一个物理研究小组设计了一个 DRAM的动态随机内存。
尽管它比英特尔同样的产品晚了5年,但却比韩国早了5年,当时韩国甚至没有电子产业的基础。
然而,由于芯片的发展需要强大的资金支持,而当时我国的芯片技术虽然是世界先进水平,但产业发展却陷入了困境。
由于我们的技术还没有在很大程度上转化为相应的产业,也没有足够的资金来支持研发,再加上中国当时面临巨大的财政赤字。
面对这一困境,国家不得不暂停那些短期内不能实现产业化的项目,同时由于来自国外的芯片价格更便宜,国内芯片产业的发展也因此停滞不前。与此同时,韩国和日本的芯片产业也开始逐步崛起。
整体而言,在芯片这类高科技行业,落后一步就容易步步落后,因为它的更新换代是超快的,往往在你发布新品的时候别人已经换代了,远远地把你甩在后面。
有时,你大笔大笔地把钱砸进去,结果就在芯片的这片汪洋大海里,连一滴水都看不到。因此,我们要想不被别人卡脖子,实现弯道超车是最有效的。
按照20世纪60年代的摩尔极限定律,一旦芯片的物理极限达到了,它就会引发一系列的副作用,例如手机发热,卡顿等。
而且随着时代的发展,纳米级的芯片有朝一日会达到极限,因此我们的想法是绕过纳米,在其他领域取得突破,为此我们做了大量准备。
第一个是去年六月,由彭练矛院士和张志勇教授带领的一个科研小组,利用碳基技术制作了芯片。
经测试,该碳基芯片运行速度快于硅基芯片,同时节省了功耗。现在看,它的市场前景是非常广阔的。
接下来,才刚过四月份,我们国家的一款可量产的7纳米芯片天数智芯BI在上海上市,这打破了此前高端芯片只能依靠进口的局面。
同时,我们国内一家电子科技集团也在近期,实现了离子注入机相关产品的国产化量产。
并且在芯片制造方面,国内的中芯国际已经成功实现14纳米量产,接下来就是7纳米芯片的试产,很快就会挤满高端芯片厂商。
值得注意的是,据可靠消息称,中芯国际在7纳米芯片的生产上,完全摆脱了要依赖 EUV光刻机的铁律,这打破了阿斯曼此前在国内限制进口光刻机的困境。
而且面对我国芯片产业的种种好消息,"米国"似乎也开始服软了,有消息说,他们拿出500亿美元补贴,让台积电等企业到"米国"建高端芯片工厂。
接着,"米国"不断宣布取消对我国许多科技企业的限制。另外,还有它之前明确禁止出口的光刻机,荷兰阿斯曼也接受了我们的订单。
事实上,面对这样的信号,我们还是应该独立自主地去做,他们所做的一切,都无法阻止我们半导体产业的崛起。
尽管目前碳基芯片的应用尚需时日,但另一方面,谁能在科技创新领域取得突破,谁就能掌握下一个芯片时代的话语权。
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