碳基晶片取代矽,美麗願望背後,不能忽略價格

2020-12-06 騰訊網

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傳統矽基晶片，已經發展的非常成熟，市場已經被韓國和臺灣兩家代工廠壟斷。大陸企業想要突圍，成為全球最大的矽晶片代工廠，不僅可能會面臨融資難半途而廢的問題，在工藝上也面臨著一些技術難題。

臺灣和韓國的晶片製程工藝，已經將矽基晶片發揮到了極致，特別是臺積電公司已經推進到了5納米試產上，未來臺積電的技術發展，或將打破摩爾定律，在低於1納米的矽晶片上再創歷史，維持自己在行業中的地位。

大陸企業作為後生，在矽晶片的研發和生產上已經失去了先機，而國際市場也已經漸漸走向了封閉。目前，除了三星和臺積電之外，想要出現第三個進入到高端矽晶片市場的企業，其失敗風險將會很大。即便是三星公司，由於製程工藝落後於臺積電，其盈利能力也一直表現的不強。如果不是美國企業背後支撐，三星矽晶片代工生產服務，可能會停止進行。

當矽晶片已經形成兩家獨大，甚至一家獨大之時，大陸企業能夠在其他領域彎道超車，無疑是一件好事。可是事情未必如我們想像的那樣，特別是一些人將希望寄托在碳基晶片之時，更應該學會冷靜下來，不要抱有太大的希望。

最近兩年，碳基晶片替代矽的聲音比較多，特別是在今年更是如此。國內的研發團隊，據說已經開始小批量生產，應用到市場之中。即便是未來真的碳晶片誕生，並在市場上有所表現，可能也不如矽晶片，難以成為市場主流。

目前，矽晶片的單價，已經降到非常低的水平。在28納米以上的晶片，已經成為地板價格，成本也不過幾元而已，而且沒有太多的技術門檻。晶片競爭最激烈的地方，主要表現在頭部，特別是在5納米和7納米。手機對晶片的製程要求非常敏感，7納米和5納米配置的手機，其出售的價格可能會相差很大。

與矽基製作相比，碳基的製作難度更高一些，只有滿足99.9999%的純度才能夠製成晶片。雖然全球有不少團隊，在試圖製作碳基，但是在提純方面不如中國。如此一來，提高了行業的準入門檻，同時，也增加了市場推廣難度。未來碳晶片市場推廣中，難免其銷售成本會高於矽基晶片。一些對晶片製程要求不高的廠家，可能會繼續選擇便宜的矽，而在頭部的手機CPU應用企業，可能會成為最終用戶。但是，如果未來價格與提升的性能不成比例，也難免會降低市場認可度，使其無法在市場上推廣。

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    此項研究成果意味著我國碳基半導體研究成功突破抗輻照這一世界性難題，為研製抗輻照的碳基晶片打下了堅實基礎。除了是晶片產業的「明日之子」，碳納米管電晶體對我國晶片產業更有別樣的意義。今年，美國對我國的晶片技術的進出口管制進一步收緊。華為首當其衝，而華為背後是整個國內產業鏈受到了衝擊。我國的碳納米材料研發起步較早，近期北大團隊的研究成果更是在全世界範圍內「先聲奪人」。
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