荷兰日本上了美国贼船，没有高端光刻机我们怎么超车？

　　当大家还沉浸在过年的劲头里没缓过来时，国际上针对中国的围追堵截，并没有因为新年而有丝毫放松。
　　就在前两天，挡不住美国长期以来的威逼利诱，日本和荷兰政府已经同意站队美国一方，共同进一步限制中国半导体发展了。
　　虽然目前还没有公布具体的限制措施和实施时间，但像荷兰的ASML、日本的尼康、东京电子，这几个国际上为数不多拥有先进半导体制造工具生产能力的企业，都将扩大对中国的禁售范围。
　　而且从目前透露出的消息来看，较大概率确定这次禁售范围应该是被扩大到了高端DUV光刻机（2816nm先进工艺）。
　　这个制程的芯片主要是用在WiFi、蓝牙、中低端手机处理器里。
　　而且这类光刻机，之前国内公司已经猛买了一波，所以短期内对日常生活影响不会特别大。
　　其实与日常生活息息相关的各种医疗设备、收银设备、办公设备里的主力军是4528nm工艺的。
　　只要这部分产品我们不受限或者自己能造，那就不用太担心。
　　不过更多的具体影响，我们还是得等子弹再飞一会儿。
　　国内还没吵起来，国外像ASML公司CEO温彼得就已经坐不住了，他公开表示了自己的不满，还说步步紧逼的管制措施，反而会推动中国创造自己的技术。
　　把懂事打在评论里！这不得借他吉言好好干一波？
　　所以问题来了，国内有什么办法可以续上或者直接涅槃的？
　　眼下最能续上的，应该算是Chiplet技术，不过比起工艺，它可能更像一个思路。
　　在Chiplet思路里，最重要的就是先进封装工艺，关于这部分咱们之前也聊过了，大家可以点击下方图片，看看咱们之前写过的文章。
　　它最初的概念原型，出自摩尔在1965年的那篇著名论文《Crammingmorecomponentsontointegratedcircuits》，就是在这篇论文里，摩尔提出了大名鼎鼎的摩尔定律。
　　也是在这篇论文里，摩尔还提了嘴用较小的功能构建大型系统更为经济，这些功能是单独封装和相互连接的。
　　这不巧了吗，Chiplet恰恰是这么干的。
　　我们都知道，随着晶体管密度越来越大，芯片制造的难度也是越来越高。
　　所以，Chiplet技术换了个思路。它把一个大的集成芯片，分成了不同的模块，把它们分开造好后，再像堆积木一样，把小芯片拼接起来，最终就能达到和大芯片一样的效果。
　　再加上先进封装工艺，一套组合拳下来，使用10nm工艺制造出来的芯片已经可以达到7nm芯片的集成度。
　　不用在制作工艺上钻牛角尖，却实现了接近先进制作工艺的水平，这不就是弯道超车？
　　除此之外，Chiplet技术还有更多好处。
　　要知道，芯片里的不同模块，对于制程的需求是不一样的。有些模块可能巴不得你上到1nm，但有些模块用28nm也没问题。
　　但如果把这俩模块放一起造，只需要28nm的模块也得被迫用上1nm的制程，这不就是纯纯的浪费？
　　这就好比是组队吃火锅，吃辣的人只能迁就不吃辣的，点个清汤锅。
　　而Chiplet就像一口鸳鸯锅，能把大家的需求全都安排上。
　　不仅如此，Chiplet技术还能让每个模块都用上更合适的材质。
　　举个例子，我们手机里有个射频芯片，主要管收发信号的，早期的时候因为数据传输又少又慢，用硅来当材料也就够了。
　　可随着4G、5G的大规模应用，飞涨的数据传输量和速度让硅力不从心，所以现在手机里这部分芯片都把硅换成了磷化铟、氮化镓之类。
　　原材料都不一样，那就没法做成1个集合芯片了，但拆分成两个独立芯片，随之而来的就是功耗、延迟、占用空间变大等问题。
　　而用了Chiplet技术，在同一块芯片用上不同的材质，完全不成问题。
　　每部分都可以单独定制调整的优点，让Chiplet技术从产品迭代方面看起来也更有性价比。升级换代某个模块，总比全部推倒重来要便宜、方便很多吧。
　　但它也有自己的一些问题，比如你得先保证各方制作的芯粒之间，能够互联互通，不然你说你的我干我的，放一起就是个麻烦。
　　所以在去年3月，Chiplet技术的高速互联标准UCIe（UniversalChipletInterconnectExpress，通用芯粒互联技术）正式推出，也算是初步在芯片封装层面，统一了度量衡。
　　UCle产业联盟董事会
　　而国内显然也嗅到了这一机会，就在去年12月中，由中国集成电路领域相关企业和专家，共同主导制定发布了《小芯片接口总线技术要求》团体标准。
　　虽说如此，但实际上，目前Chiplet技术仍旧以国际几大巨头为主导，包括AMD、三星、苹果、台积电在内，都创建了自己的Chiplet生态系统。
　　不过呢，相较于芯片制造，国内芯片的封装市场情况明显好上不少，像通富微电、长电科技都在积极布局。
　　总的来说，在Chiplet方向上，我们是跟上了潮流，在未来，也能期待下这个技术发光发热，只是真指望用Chiplet技术进行所有的先进工艺替代，实在有点勉强。
　　真要突破国外卡你芯片脖子，还得自己能造。所以我们还可以选择换条赛道。
　　眼下，确实有种方案摆在面前，那就是光子芯片。
　　顾名思义，光子芯片传输信号的方式，就是用光。
　　说起来，用光做芯片和用电做芯片，两个概念的提出时间其实很接近，但是为啥现在全是电子芯片呢？
　　因为人们找到了晶体管，这个和电绝佳的配合搭档，晶体管能很方便地用一个或者多个电压信号产生另一个信号，这样成百上千就组成了千变万化的模拟、数字电路。
　　然而在光学领域，人们挠破头，也没有找到属于光的光晶体管。
　　就这样，光子芯片被尘封了几十年。
　　然而，AI时代的到来，神经网络的发展，让光子芯片有了全新的生命。
　　2017年，一篇叫《Deeplearningwithcoherentnanophotoniccircuits》的论文在顶级期刊《NaturePhotonics》上发表，它论证并实现了光子器件可以直接计算矩阵乘法。
　　矩阵乘法，就是现在AI里最常用的运算之一。而且越复杂的算法，矩阵乘法的规模越大。
　　在常规的电子芯片中，要进行矩阵乘法运算会非常复杂，这也是为什么AI算法这么吃算力，CPU和GPU怎么进化都不够用。
　　但光子芯片经过一组光路模块之后，天然就能够实现矩阵乘法，甚至只要增加光路，就能够实现更大的矩阵乘法。
　　所以，抛弃了光晶体管这个死胡同之后，光子芯片竟然在计算领域有了弯道超车的机会。
　　例如我国的曦智科技，在2021年推出的高性能光子计算处理器PACE，在一些特定领域已经能够秒杀市面上的同类电子芯片竞品，成为了全球首个实物示范出光子芯片优势的计算系统。
　　除此之外，还有个理论上的赛道，碳基芯片。
　　碳基芯片目前就是，把芯片里的硅直接换成石墨烯，工艺啥的统统不用变。
　　能这么硬换是因为石墨烯太优秀，石墨烯晶体管的运行速度比硅晶体管快上510倍，功耗却只有110，还不受摩尔定律的约束。
　　这样一来，碳基芯片就能既要又要还要。
　　也正是因为这些优点，所以90nm工艺的碳基芯片性能可以赶上28nm的硅基芯片，28nm工艺可以等效7nm，到了这程度国产的设备已经完全够用了呀。
　　这么一来，脖子都没了，还卡个屁呀。
　　虽然碳基芯片目前还在实验室阶段，中外竞争主要体现在论文成果上。
　　但是，国际上的研究还真不多，相比之下，国内无论是论文发表数量，还是一定条件下的碳基晶圆生产，都存在一定的领先。
　　但碳基芯片大面积推广的问题也很多，最最主要问题是，碳纳米管的提纯太难，都不说石墨烯的制取难度，光是地球上碳的含量都远远不如硅。
　　而且，现在石墨烯晶圆量产的工艺条件还不成熟，没办法进行大规模量产，只能在实验室里玩玩。
　　不仅如此，从硅换成碳，虽然可以直接复用之前的半导体工艺设备，但实际上还是有10的工艺设备需要重新调试改进。
　　看着是不多，但就半导体工艺环节的体量，10的工艺设备改进足够大家喝一壶的了。
　　不过据行业内部人士分析，未来35年内，难度相对较低的物联网碳基芯片能实现商用，但手机、电脑里的则还得等更久一些。
　　说了这么多，理性的看，面对海外逐渐勒紧的芯片卡脖子，在先进工艺老赛道里，除了喊句加油、说句相信，也没什么更多办法。
　　可跳出原来的思维定式，不执着于纠结在7nm、5nm制程这些数字上，反而多想想能不能用28nm、14nm技术实现7nm、5nm的性能，不也能赢？
　　所以像Chiplet弯道超车，像光子芯片和碳基芯片这样换道超车，谁敢说就一定不行呢？
　　回到现实情况来看，目前可以用来突破卡脖子的新技术里，还是以Chiplet最为现实，可它也是几个新技术里中外差距最大的，不过总比死磕光刻机啥的好弄吧，顶一顶，多争取点时间也挺好的。
　　后两种新技术光子芯片和碳基芯片，眼下都是属于梦想很美好，现实很艰难，未来不确定的状态。
　　万一我们在外部封锁日益严重的情况下，在这两者里有了关键突破，那就可以上BGM了：那年我双手插兜，不知道什么叫对手。