矽基晶片頂到天花板?臺積電正式宣布,國產晶片機會來了

2020-12-23 科技的十字路口

網際網路的快速發展,催生出了5G、AI、自動駕駛、物聯網等千千萬萬種行業,然而,領域雖然不同,但有一點卻相同,都需要晶片作為驅動!在晶片領域,設計企業有許多,像華為、聯發科、蘋果、高通等,但在製造環節,能完成高端晶片製造的只有兩家,臺積電和三星。兩者相比,不管在工藝方面,還是在晶片量產能力方面,臺積電都要領先於三星。

晶片領域有這樣一句話「老大吃肉,老二喝湯」,作為第二大晶片巨頭的三星,不甘心一直「喝湯」,前段時間公布了宏偉的「2030計劃」,旨在2030年超越臺積電,成為全球最大晶片代工企業,同時也傳出消息,旨在2022年實現3nm工藝晶片的量產。然而,臺積電也不甘示弱,繼三星後,臺積電也放出消息,將在2022年大規模生產3nm工藝晶片。

近日,臺積電再次傳來好消息,宣布將在2023年開始3nm晶片增強版的生產,也就是3nm Plus。消息稱,蘋果將首發基於3nm Plus工藝晶片A17,適配iPhone15,對於臺積電來說,確實是好消息,但卻無意間暴露了一個問題,不少網友看到3nm Plus肯定會想到一個詞「擠牙膏」。

據公開信息顯示,晶片從5nm升級到3nm,性能將提升15%,功耗降低30%,電晶體密度增加70%;由此來推測,3nm升級到3nmPlus,電晶體密度必然會大幅提升,但性能卻難以實現大幅度的跨越。

晶片製造雖然可以通過GAAFET、MBCFET技術來改進工藝,但當晶片發展到1nm,傳統的矽基晶片將可能頂到天花板,高昂的研發費用將不足以支撐更高端的晶片市場。為此,晶片再往後發展,就是另外一個時代,碳基晶片。

前段時間,據俄塔斯社報導,我國中科院在國際石墨烯創新大會上,對自行研發的8英寸石墨烯晶圓進行了公開展示,同時也宣布,不管在尺寸還是在質量方面,我國都處於國際領先水平,並且已經實現了小規模量產,石墨烯晶圓是生產碳基晶片的重要材料。雖然各國都在對石墨烯進行研究,但在8英寸石墨烯晶圓方面,只有我國能實現。

近年來,我國在石墨烯領域開展了大量的研究,申請專利總數量全球第一,並且年產量高達300噸,突破了石墨烯材料「量少價高」的瓶頸。據悉,由石墨烯做成的納米電晶體,電子遷移率更快,活動更自由,同樣的晶片工藝,碳基晶片的性能是傳統矽基晶片性能的10倍。這也意味著製造高性能晶片,將不再需要ASML的高端光刻機。

有句話說得好「19世紀是鐵時代,20世紀是矽時代,21世紀是碳時代」!當碳基晶片開始「擠牙膏」,這意味著碳基晶片時代即將來臨,所以國產晶片的機會來了,相信碳「芯」時代,國產晶片必然會實現「彎道超車」,西方傳統技術也必然會被我們遠遠地甩在身後!

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