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半導體/PCB

華為碳基芯片走對了方向,或將突破美國的封鎖

星之球科技 來源:勒馬嶺之林2021-04-27 我要評論(0 )   

到了今天我不知道怎么樣去形容華為,但我可以保證,它將是中國歷史上最偉大的公司之一。它面對著各種各樣的打擊,卻總能在關鍵的時候,給到國人的希望,給了對手致命的...

到了今天我不知道怎么樣去形容華為,但我可以保證,它將是中國歷史上最偉大的公司之一。它面對著各種各樣的打擊,卻總能在關鍵的時候,給到國人的希望,給了對手致命的打擊。

在去年,作為一個中國人,一定要為華為捏一把汗,5G通信受到打壓,智能手機業務遭到全面的封鎖。手機銷量從去年第一季度的世界第一,到了第4季度銷量暴跌,從占全球銷量20%幾,跌到僅為百分之8點多,全世界第一,跌到了世界第五。這樣的暴跌,在股市來講就是股災,在金融市場來講,就是金融危機;對一家公司來講,就是滅頂之災。

但到了2021年,華為吹起了反攻的口號,先是在操作系統亮劍,推出了自主的鴻蒙操作系統,接著又在自動駕駛上面超越特斯拉,它就是華為HiCar,還在云服務上放出了大招,盤古大模型。這樣的成就,足夠擊敗2021年所有的科技公司。

當然還有一些人是不滿足的,在他們眼里,這都是在別人的地基上打造的,不應該覺得高興,同時也是公雞自嗨的點。如果沒有根基,怎么能算得上是偉大的科技公司呢?華為從來沒有讓我們失望過,就在前段時間華為宣布了石墨烯晶體管的專利。

大家都知道,我國現階段最高端的光刻機,是上海微星電子的28納米duv光刻機,根本無法滿足華為的需求,華為高端芯片一般都是在7納米以下的工藝。臺積電和三星已經開始沖擊摩爾定律的極限了,也就是說該賽道已經到了最后階段。



如果咱們仍然在同一賽道追趕,意義就不大了。何況別人利用專利在該賽道上布滿明雷和暗雷,而我們必須花大量的時間在“避雷”和“排雷”上。即使最后追上來了,也到了賽道的盡頭。最終的結果仍要轉到另外的賽道再次追趕,何必呢?任正非在去年的高校會談也說過了:“光刻機卡脖子根本不是什么問題,在一些公開的技術文獻上就有;不是不能造。”

這里說明了什么?

不是我們造不了先進的光刻機,而是別人的專利不給咱們用,要我們自己重開一條路,要重新開一條路,為什么不在另一個方向去開呢?所以咱們清華和華為都轉向了石墨烯晶體管。如果石墨烯芯片技術成熟了,芯片問題也就應聲而解了。

但為了保險起見,咱們還是走了兩條路,一條就是傳統的硅芯片,一條就是石墨烯芯片;一方面是前堵,一方面是后塞;前堵占領技術高地,后塞是我們的產能。無論哪一方面成功了,都對現有芯片的格局有很大的沖擊。

功夫不負有心人,就在去年10月份,中國中科院就宣布成功研發八英寸石墨烯單晶晶圓,且已實現穩定的小批量生產。雖然咱們并不是第一個擁有該技術的國家,美國最大的石墨烯生產商Grolltex在2019年就實現了8英寸石墨烯晶圓量產。

中國中科院說,石墨烯晶圓上的技術,不管在產品的尺寸,以及產品的質量方面,都是處于國際領先地位。這也就說明,咱們的技術已經趕上來了,在技術上已經沒有什么問題了,剩下來的,就是量產問題。量產是決定商業化很重要的前提,沒有大規模的生產,就無法真正的商業化;產量不足,價格就無法降下來。

要大規模的生產就要有大批量的配套生產設備,比如芯片設計工具、成型、焊接、封裝和測試等等的設備,這些配套設備很可能都是全新的,要形成一條產業鏈,才可能形成產量。但這個需要時間,少則倆至3年,多則上十年。

目前,全球半導體大廠的技術仍然堅持在硅晶圓上,英特爾、三星、臺積電正把所有的資源投資在5nm,3nm的制造技術上。這也就等于未來5~10年,石墨烯芯片大規模生產不會在這幾個中誕生。很可能會出現,像當年臺積電那樣,由一個小的廠商所引領,最適合的環境那就是中國大陸了。

華為刻意公布石墨烯的專利,這是華為未來的發展方向,說明了華為會堅持在石墨烯上做文章。從這些專利看,華為已經解決了石墨烯芯片的關鍵技術難題,占據了一個高點。

石墨烯芯片有什么好處呢?

1、很好的導電性能,電子運動的速度比硅材料電子運動速度快100~1000倍。

2、石墨烯的導熱性能好,散熱也就快。

這兩方面,已經解決了芯片現在面臨的最大瓶頸。速度的瓶頸,還有散熱的瓶頸。現階段的芯片速度越快,發熱量也就越大,發熱量越大,耗能也就越大。為了解決這兩個問題,只能不斷地提高芯片制成的工藝,來縮短電子傳輸的距離,但到了1nm已經是現代科學技術的極限。在過去選擇縮短傳輸距離來達到目的,而石墨烯是提高電子的傳輸速度。

當在距離無法縮短的時候,提高電子運動的速度就成了唯一的方法。

石墨烯成功之后,100nm的光刻機生產的石墨烯芯片要比1nm的微芯片要好。技術難度的減少,成本就自然會降低。

傳統的硅芯片,不像過去的功能手機,很快就會成為歷史。

石墨烯芯片大有可為,華為又選擇在對的方向走下去,非常值得期待。


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半導體激光激光技術華為碳基芯片
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