高芯圈 芯片半导体资讯网 硅基芯片vs碳基芯片,传统芯片与未来芯片之争,我们能否弯道超车

硅基芯片vs碳基芯片,传统芯片与未来芯片之争,我们能否弯道超车

作者:匿名    来源:未知   
浏览:1133    发布:2021-05-18 11:52:04

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近期,美国不断打压中国芯片产业,从中可以看出我们在高端芯片领域还是很薄弱的。

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但是利好消息传来,北京大学研究团队正在研发的碳基芯片(石墨烯芯片),其性能将是传统硅基芯片的5-10倍,我们能否因此弯道超车?

有这个想法并不奇怪,但芯片的发展是条直路,不是轻易就能够超越的

不少朋友都有听说过碳基芯片,我们今天就来讲讲,什么是碳基芯片?

我们能否借助它弯道超车?

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当代科技产品中使用的都是硅基芯片,而制造它离不开光刻机。

虽然光刻机是荷兰的,但是美国依然有办法借此打压我们。

五千年来,我们什么风雨没见过,难道会就此认输吗?

既然造不了传统的硅基芯片,那么我就点亮别的科技树,最终结果跟你一样或者比你强就行

比如北大团队提出的碳基芯片方案 ,这是基于老朋友“石墨烯”的研发思路,而“石墨烯”应用正是我们的强项。

石墨烯,简单来说就是碳原子薄膜。

把这个薄膜卷起来就是一个碳纳米管,相当于传统硅基芯片中的晶体管。

负责信号传输的电子,可以在这个管道中穿行。

众多碳纳米管经过分布排列构成集成电路,这就是一个完整的碳基芯片,所以石墨烯芯片也叫碳基芯片

碳基芯片和传统硅基芯片,在运行原理上是一样的,都依靠于电子的运动。

区别在于,生产制造所需要的光刻机精度。

为什么要研发碳基芯片?

由于碳基芯片跟传统硅基芯片一样,都属于半导体。

既然是半导体,就需要通过电极来传递信号,而固定电极必须通过光刻机来完成。

所以碳基芯片的生产依然无法摆脱光刻机,不过大家不用担心,因为它对光刻机的要求没那么高,我们现有的光刻机完全可以满足。

那么问题来了,既然研发碳基芯片不是为了避开光刻机,那又是为了什么呢?

这是因为,在同等工艺下,碳基芯片的性能要远大于传统的硅基芯片

传统的硅基芯片越做越小,从14纳米到3纳米,为的就是提升芯片的性能。

简单来说,就是把芯片上的晶体管做得足够小,这样就可以在不改变芯片的面积下,增加晶体管的数量。

而负责传递信号的通道就是晶体管,通道多了,信号传递的速度自然就快了。

所以在同等芯片面积下,排列的晶体管越多,性能也就越高。

传统硅基芯片的极限是1纳米,现在已经做到3纳米了,即将接近极限

而碳基芯片可以做到1纳米以内,这在性能提升上具有很大的优势。

碳基芯片在理论上,运行速度是传统硅基芯片的5到10倍,并且功耗也降低了十分之一。

能否借此弯道超车?

照这样看,碳基芯片真是一个黑科技。

但从客观上说,弯道超车的可能性并不大。

碳基芯片不能只看性能方面,它对于成本和提纯等方面也有比较高的要求

当然了,也不能因此去判定研发碳基芯片没有用处,性能比传统硅基芯片好就是它的优势。

越是被卡脖子,我们越要自强不息,只有握在手里,才是属于自己的。

 

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