芯片新突破有哪些(中国芯片最新突破)


集成电路,也就是我们常说的IC芯片新突破,它包含CPU处理器、运算放大器、开关电源芯片等通过纳米等手段将大面积电路缩小后集成在一个芯片的电路。

目前因为受到国外封锁等原因,虽然我们的芯片设计能力已经非常强悍,但是在制作过程中,因为没有高端的光刻机,导致无法加工7nm及以下的工艺。也就无法生产出高端芯片了。这给我们的芯片发展带来了很大的困境。

在国内,目前我们的硅基半导体芯片的制造工艺最高能达到14nm,和ASML的3nm光刻工艺来比,相差太大。而且产量也不高,2019年我们的芯片自给率还不足20%。

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很多人在想,有没有一种方式能让我们跳过传统的芯片制作工艺,实现弯道超车。华为的任正非提到过光芯片,但是光芯片的研发目前技术难度非常大,这是一个漫长的过程,特别是在各个电路的适配上面,短期内的实现基本不大可能。

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在5月26日,北京碳基集成电路研究院传出来一个好消息,由中国科学院院士彭练矛和张志勇教授基于碳基纳米管晶体芯片的研发团队芯片新突破,花费了将近20年的努力,终于在新型的碳基半导体中取得了重大的研究成果,不仅是突破了碳基半导体的制造设备的瓶颈,更是实现了全球领先的碳基纳米晶体管芯片的制造技术。使得我们的芯片进入了碳基时代。

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碳基芯片相比于硅基半导体芯片制造成本更低,功耗更小,效率更高。彭练矛教授称,同等删长的碳基芯片比硅基半导体功耗至少低三倍以上,运行速度也提高了三倍,未来或将广泛的应用在手机和我们的基站上面。

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早在2年前,彭练矛院士和他的团队就已经制造出4吋5微米栅长的碳基芯片,相当于28nm硅基芯片的工艺,而今年发布的最新一代的硅基芯片性能相比之前至少提升了10倍,已经具备可以批量化生产的基础,并且已经和华为等国内众多芯片设计厂家对接。

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投入资金量大,高端人才稀缺,工艺难度更高,彭练矛院士表示:

“现代芯片制备有上千个步骤,其中一步做不好,就没有好的产品。最后是一个系统优化的问题,材料、器件、芯片设计等密不可分。碳纳米管的制造乃至商用,面临最大的问题还是决心芯片新突破(硅基半导体芯片的制造工艺最高能达到14nm和ASML的工艺),国家的决心。若国家拿出支持传统集成电路技术的支持力度,加上产业界全力支持,3-5年应当能有商业碳基芯片出现,10年以内碳基芯片开始进入高端、主流应用。”

这说明想要将它转成产业化的话,毕竟需要全国各大芯片和制造厂商一起研究开发和适配,并且还需要在系统上对其进行足够的优化,才能保证整个芯片能正常工作,这一项工作到能批量投入使用可能需要3-5年。

碳基芯片是我们弯道超车的重要手段,也是一个新的技术工艺。这是硅基芯片在达到瓶颈时的一个新的突破。未来芯片的道路上,我们将再也不用担心被卡脖子了。

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