5纳米光刻机或将抛弃,石墨烯芯片迎来突破,性能是硅基芯片10倍

作者: cnpim CNPIM 2020年08月21日

  华为手机是目前国产手机品牌中,自方研发最多的品牌之一,特别是麒麟系列芯片的问世,对华为手机的发展可谓是功不可没。但是,也正是由于华为手机的快速发展,引起美国为首的国家重视,被以涉及美国家安全为由,在五月颁布针对华为的制裁新规,因此,麒麟处理器在9月中旬之后也将彻底停产。
 
  目前芯片制造的实力来看,暂期国内还没有哪个公司可以具备麒麟1000处理器,华为在后续的手机配置上很有可能选择联发科芯片来替代麒麟处理器。
 
  麒麟1000处理器采用台积电5纳米工艺打造,是目前世界上最先进的芯片。相比上一代麒麟990,麒麟1000在晶体管数量方面更上一层楼,有望做到全球集成度第一。而在CPU方面,麒麟1000开发代号为“巴尔的摩”,其弥补了上一代麒麟990的巨大遗憾,不仅没有继续沿用A76架构,更是直接跳过A77架构,上到ARM最新的A78架构,性能大增近60%,同时功耗却下降了35%。
 
  但也不可否认的是麒麟芯片虽然性能强劲,5G功能表现出色,但麒麟芯片单看实力,并不是不可替代。以麒麟990 5G处理器为例,无论是联发科天玑1000Plus还是骁龙865,数据处理能力都在麒麟990 5G芯片之上。
 
  国内是否能扛起5纳米制造工艺的光刻机?
 
  近期,大家都知道科技界被中科院苏州纳米所的5nm激光直写光刻设备刷屏了。各类媒体解读的也不在少数,有些媒体称“荷兰ASML EUV光刻机白菜价”、“中国弯半导体道超车”、“光刻机突破美国封锁”,来赞美,说心里话,大家听到这些赞美词的时候还是很开心,但是冷静的思考后呢?
 
  由于激光直写光刻机由于不需要掩模板,所以非常有利于实验室环境。正是因为不需要掩模板,在集成电路、光子芯片、微纳传感、光电芯片、纳米器件等领域有很广阔的应用前景。这在《苏州纳米所联合国家纳米中心在超高精度激光光刻技术上取得重要进展》一文中提到的观点。
 
  有些科技传播者为了吸引眼球、赚钱,最喜欢制造一些“自嗨文”。一定到听到是国产科技成就先往天上吹,把驴吹成马,把马吹成神马,反正吹牛不上税。这种“科技报道”既满足自己的虚荣心,也满足了自己需要的利益。
 
  最后,看似华丽转身,实际还需要媒体用点心,不然传到美国那里会被当成“笑话”的。
 
  中科院研发石墨烯芯片即将问世?
 
  大家都知道在国产汽车领域因为发动机等专利问题,导致国产汽车企业只能采购国外发动机来制造汽车,后来电动汽车的技术的广泛应用,以比亚迪为代表的汽车企业,直接从传统的燃油发动机升级为电动机,一举突破了以往的技术瓶颈,打开了另一条造车的大门。
 
  那么,暂时国产光刻机无法突破5纳米技术(中国只能生产出90纳米的光刻机设备,这也是生产国产光刻机的最高技术水平),是否可以有一种新技术新材料来取代传统芯片的制造壁垒吗?
 
  这不,咱们专家还真就研制出了一条新的芯片制造之路,一旦成功可以完美的突破目前芯片制造的壁垒。那就是中科院专家团队成功研制出了石墨烯芯片,并且即将问世。
 
  石墨烯芯片被很多人直接将它称为碳基芯片,其主要组成成分是石墨烯碳纳米管,目前市面上并没有出现类似的技术,利用这种全新的材料来制造芯片,我们才能够实现弯道超车,而目前我们在石墨烯芯片研发上,也取得了突破性的进展。而它最大的一个特点就是它的制造过程当中不需要光刻工艺。
 
  这也就意味着以后制造芯片就不需要光刻机就能进行生产,这对我国的芯片发展事业来说是非常有利的,特别是以华为为首的手机,计算机和网络设备企业,毕竟我们在芯片研究领域最难以突破的就是光刻机的研制,如果之后完全使用这样的碳基芯片的话,就意味着我们不必在这上面走弯路,可以直接实现量产。
 
  众所周知,台积电目前最先进的制造是5纳米工艺,并即将突破3纳米制造工艺。随着科技的发展,对于芯片制程工艺的要求也越来越高了,硅基芯片的天花板也将出现,当达到2nm的工艺之后,要想再往前一步,基本是不可能的了。
 
  而如果采用新的碳基芯片的话,就完全不一样了,将顺利突破硅基芯片的天花板。就算是在同等的制程工艺上,碳基芯片的整体性能,也会比硅基芯片的性能提升十倍以上,碳基芯片的优势是显而易见的。
 
  最后,我们对所有奋斗在技术第一线的研究人员表示衷心的祝福,原大家保重身体,也愿所有国内技术厂商团结一致共同突破西方国家的技术封锁,走一条适合中国的特色道路。

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