天奈科技碳纳米管芯片突破,引领未来科技趋势

阿木 发布于 6 小时前 4 次阅读


凌晨三点的时候,我注视着电脑屏幕之上那则有关北大碳基芯片的报道,是第18页的PDF格式,眼睛酸胀得极其厉害。彭练矛院士的脸庞,在台灯的映照下显得略微模糊,他讲碳基技术能够达成千倍性能提升。千倍。这个数字实在是太过巨大了,大到致使人心生慌乱。

真的能吗?

我们这一代人,是在硅谷神话的注视下成长起来的。Intel的CPU ,起初为奔腾时期以后迈向酷睿时代 ,主频数可谓此起彼伏地跳跃 ,仿若能自主连续运行的机械装置一般。随后此跳跃趋势终止渐消,逐步转向对核心数的竞技角逐 ,以及对制程工艺的深度钻研。从7纳米起步 ,经历5纳米进程 ,再至3纳米阶段推进 ,诸如此类历程见证着数字持续缩减 ,然而投入的资金却与日俱增 ,可行的技术发展方向却愈发受限而艰难。量子隧穿效应如同缥缈无形的幻影 ,如影随人形影不离般紧附于诸位芯片从业工程师脑门之上。漏电问题凸显 ,散热难题加剧 ,似乎已步入发展困境难以突破。

所以碳来了。

历经十年,碳纳米管、石墨烯见于新闻。仿若飘于其间状若科幻小说中之道具。然其果真可穿越那条“死亡谷”乎?自实验室美妙数据,至于你家床头充电器之核心,其间所隔并非一条河,实则一片死海。

纯度,他妈的是纯度

就所有论文而言,都会告知你,关于碳纳米管这一情况,关键卡在纯度方面。所生产出来的管子,存在具有半导体性质的,也存在具有金属性质的。一旦掺入一根具有金属性质的,那么整个芯片便会出现短路现象。仅仅一根。在几百亿根管子这个数量当中,绝不可以出现一根杂质。

这仿佛是要叫你,从浩渺太平洋区域取得一勺水呢情况是,规定这水里面,不存在哪怕任何一个水分子,呈现出咸的特性哟。

有一家位于苏州的公司名为烯晶半导体,这家公司刚刚完成了融资事宜,目前其聚焦致力于打造8英寸的晶圆。该公司宣称已经成功解决了“晶圆级高质量材料稳定供给”方面的问题。对此我选择相信,然而并非是完全毫无保留地相信。当资本开始讲述相关故事之际,总是习惯于将实验室阶段的曙光过度描述为犹如正午时分那般耀眼夺目的太阳。

北大的人,和他们的管子

彭练矛以及张志勇他们那伙人,着实特别能忍耐。忍耐了长达二十年时间,是从90纳米的器件起步的。如今做到了当下的张量处理器芯片也就是TPU,其拥有3000个晶体管,能够运行卷积神经网络,还可以识别手写数字,并且准确率达到了88%。而且其功耗低得真的十分惊人,仅仅295微瓦。

那295这个微瓦究竟是怎样的一种概念呢?你瞧瞧你手机里头的那个A18芯片,它处于待机之时的电流,居然比这295微瓦这下要大三、四百倍呀!

然而那却是一百八十纳米的工艺,当下台积电在做些什么呢,两纳米都快要实现量产了,您运用人家二十年前的陈旧技术,制造出了一个低功耗的玩具,接着宣称未来能够实现弯道超车,这条车道上到处都是灰尘。

华为也在搞?

有消息称华为在进行3纳米碳基芯片设计,采用的是名为GAA的架构 ,合作对象是SMIC,其真假难以分辨。但倘若此消息属实 ,那就非常有趣了。华为的人员并非愚蠢之人 ,他们必定清楚当下开展碳基芯片设计所代表的含义 ,这意味着良率几乎趋近于零 ,意味着供应链需要重新搭建 ,意味着全球范围内不存在现成可用的设备。

但他们还是得搞。因为硅的路,美国人把门焊死了。

换道超车,还是换道挖坑?

网上的那些文章,其标题一个赛一个地燃,诸如“终结硅时代”,还有“颠覆性技术”,以及“换道超车”。然而燃完之后便没了下文。而真正从事实际工作的人,都在吭哧吭哧地煞费苦心地解决那些格外缺乏吸引力的问题,具体来说,该如何把管子摆放得规整有序,怎样使接口的接触电阻更小一些,以及如何与现有的产线相互兼容。

投身于相关研究工作的有来自麻省理工学院的人员,斯坦福大学方面同样有人参与其中,欧洲启动的石墨烯旗舰计划这一项目投入了高达十亿欧元的资金。这绝非仅仅是中国与美国之间的竞争对抗,而是世界上所有人类共同为自身谋求延续生存发展的行动。

有报道讲,方才过去没几天,韩国那里有人弄出了一种碳掺杂的不知啥阈值开关,打算应用到有关类脑芯片这方面。与此同时,日本人也正致力于此项研究。所有人均处在如在摸索着,尝试过河当中,此时那河中可供当做凭借摸索前行的石头数目越发稀少,而河水深度则变得越来越深。

偶尔我会思索,碳基半导体这般事物,是否会如同核聚变那般,始终在“尚余五十年”的禁锢境况里盘旋往返呢。五十年之前的人们曾憧憬,到2000年便能拥有飞车与机器人管家,然而如今我们却仅仅是手持一块已然发热的玻璃而傻笑不已。

但总得有人游过去吧。

万一游过去了呢?

凌晨四点,我关上了那篇PDF。窗外渐渐泛起白色,楼下垃圾车发出咣当咣当的声响。硅基的太阳将会升起,而后落下。碳基的黎明,尚在极为遥远之地,恰似一根无法看见的纳米管,细到令人绝望,却又硬到让人不得不信。

就那么悬着。