中科院3nm芯片技术重大突破,2023年建设生产线,2024年商用?
先看几组数据:
2022年中国进口集成电路5384亿颗,较2021年下降15.3%,中国集成电路进口额为4156亿美元,与2021年相比下降3.9%。
从这组数据中我们可以看出:
一、国产替代进行的如火如荼,下降的进口量完全进入了国产芯片企业的订单。说明国产芯片替代正在以加速度的形式迅速进行。
二、进口芯片单价提升。一个原因是国际厂商的提价,另一个原因则是高端芯片我们依旧严重依赖进口。
芯片作为多年来中国进口量最大的单一商品,是中国制造大而不强最醒目的标志。
从2019年开始,美国对中国抡起了芯片制裁大棒,以举国之力对付一个中国企业——华为,最终让华为付出了巨大的代价。虽然最终华为在多方努力下总算挺了过来,但这一举动的警示性却是巨大,它时刻告诫中国企业,没有自己的核心技术,命运就只能掌控在对方手中。被外国扼住了咽喉,最终的结局一定会很惨。
而到此,贸工技还是技工贸长达近半个世纪的争论,也正式以后者的胜利告终。只是,长时间短视的行为,让中国企业付出了太大的代价。
不过,无论美国如何阻挡,中国对芯片的研发依旧没有停止,反而越挫越勇。
中科院近期就宣布:已经攻克3nm光子芯片技术,2023年开建第一条生产线。届时,中国将会成为世界上第一个大规模量产光子芯片的国家。
实际上,中国准备建设光子芯片生产线已经不是新闻。中科芯公司在2022年就已经着手筹建,计划拟架设一条光子芯片的生产线,现在设计方案和建造事宜等积极在推进中。
此次中科院光子芯片技术的重大突破主要是在晶体管技术方面。这使得我们生产的光子芯片更加先进,达到了3nm的层次。
有人说,台积电不才刚刚到达这个层次,是否说明中国芯片已经达到了世界先进水平呢?
其实不然,光子芯片就目前来看,依旧难以取代电子芯片。
虽然才能够尺度上来看,双方已经不分伯仲,但是从应用方面,受限于体积的因素,光子芯片主要应用于实验以及工业领域。这些领域追求先进性,但是对芯片的体积并没有多少要求。
而电子芯片则不然,基本上涵盖了现在所有的领域,尤其是消费终端,完全依赖电子芯片。因为它可以做得足够小。
试想一下,我们现在的智能手机,完全可以吊打8年前的电脑。但是光子芯片目前还做不到。
那么为何我们还要孜孜不倦的在光子芯片上开发呢?
原因很简单:能耗低,成本低,不用依赖极紫外光光刻机等等,最关键的还是自主可控。
目前在硅芯片之外,主要有这么几条新型芯片技术路径:光子芯片,量子芯片,碳芯片等。
最具科幻色彩的毫无疑问是量子芯片,但即便是世界量子应用技术一哥的中国,对于量子芯片目前还仅仅处于论证阶段,尚未走出实验室,商用遥遥无期。
碳芯片,尤其是石墨烯芯片具有客观的未来,无论是国内外都进行了大量投入,不过依旧没有取得开创性的成果。
可以最接近硅芯片的就是光子芯片。
我们在光子芯片上的技术积累完全可以让我们实现弯道超车。
因为美国制裁的原因,荷兰阿斯麦的EUV一直难以出口到中国,将我们最先进的芯片制造企业中芯国际牢牢的挡在10nm之外。
为了能够尽快实现国产芯片的突破,仅仅将宝压在国外已经形成多年技术优势的电子芯片方面显然不智。
于是能够避开EUV光刻机的光芯片自然就成为了中国突破的重点对象。
实际上,美国也一直对光芯片青睐有加。
美国麻省理工早在四年前就建造了光子芯片基板,率先取得了光子芯片的研发进展。美国自认为一骑绝尘,其他国家是很难在短时间内追赶美国的研发水平,所以想当然以为只要把荷兰的光刻机渠道堵住,不让中国获得设备,中国芯片的研发之路,就很难有所进展。
然而中国的研发实力,并非西方低估的那么容易被遏制,而是坚持走创新之路,不断在芯片领域进行攻坚。尤其看到美国在光子芯片领域的突破之后,中国的科研团队在这个方向的干劲就更大了,一定要争取追赶上世界先进水平。
我国的很多高新科技企业,都在开展和投入与芯片相关的研发项目。比如我国合肥的本源电子公司,目前已经研发出一种探针电学测量平台技术,被业界认为堪称是光子芯片的光刻机设备,这些技术进展,无不印证着中国高科技水平的提升,也说明在光子芯片领域,中国已经具备了量产的实力和信心。
而一旦实现3nm制程光子芯片的生产,未来就是不断缩小芯片的尺度,一旦达到同等硅芯片的体积,那么技术更先进,能耗更低的光子芯片,自然会成为市场的新宠。
已然走到了世界最前端的中国光芯片,自然让友邦们惊诧不已,对此,美国科学院的负责人就苦涩的说:显然中国同行已经领先一步.......
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