爱笑的姑娘|“中国芯”可以实现弯道超车吗？
今年年初 ， 中科院对外宣布 ， 中国科学家们研发出了新型垂直纳米环栅晶体管 ， 这种新型晶体管被视为2nm及以下工艺的主要技术候选 。 就此 ， 不少媒体已经开始惊呼“中国CPU芯片将实现弯道超车” ， 弯道超车真的可能吗？
在相关报道中 ， 媒体称：“目前最为先进的芯片制造技术为7nm+Euv工艺制程 ， 比较出名的就是华为的麒麟9905G芯片 ， 内置了超过100亿个晶体管 。 麒麟990首次将将5GModem集成到SoC上 ， 也是全球首款集成5GSoc ， 技术上的确实现了巨大突破 ， 也是国产芯片里程碑式的意义……”
如何评估中科院的技术突破？中科院的这项2nm技术突破非常值得祝贺 ， 三年多以来 ， 本土技术创新被放到了很突出的位置 ， 但从媒体的角度看 ， 在专业的基础上 ， 还是应该保持较为低调的态度 。
不少媒体在提到中科院研发新型晶体管的时候 ， 往往前面会再加一句“继华为之后” ， 然而华为只是IC设计公司 ， 就麒麟990来说 ， 华为做的是SoC设计 ， CPU核为ARM的A76 ， GPU核为ARM的G76 ， 工艺也是依靠台积电的7nm工艺 。
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至少可以肯定的是 ， 如今在美国企业的逼迫下 ， 国产企业推进自主可控已成为主流意识 ， 市场空间将被进一步打开 ， 但在5年的时间内 ， “中国芯”在技术方面将实现全面突破与否是很成问题的 。
中科院自主研发的叠层垂直纳米环栅晶体管是实验室技术 ， 也就是说 ， 距离市场范围内的量化进程还有很长的距离要走 ， 美国劳伦斯伯克利国家实验室的一个团队层采用碳纳米管复合材料 ， 将现有最精尖的晶体管制程缩减到了1nm 。
这个碳纳米管复合材料的应用和叠层垂直纳米环栅晶体管类似的是 ， 目前还处在实验室调试的阶段 ， 前者是否能取代硅晶体管也是有些遥遥无期的感觉 。
碳纳米管的优势非常明显 ， 有着更优良的力学、化学和电学性能 ， 但是产量、良率、电路的抗干扰能力、速度等劣势还是很明显的 ， 而且上述优势无法弥补和抵消掉劣势 。
所以说 ， 技术从实验室到工业界普及 ， 有比较漫长的过程 。 而且实验室中诞生的很多技术 ， 在发展的过程中往往会出现夭折的可能 ， 美国1nm碳纳米管3D芯片的例子只是其中之一 。 中科院实验室取得的技术突破成果固然喜人 ， 但媒体不宜过度拔高 ， 仿佛能靠这个技术用3至5年就彻底摆脱西方技术掣肘 ， 国内企业能够靠这个技术大跃进到2nm工艺 。 这种报道方式虽然“热血” ， 但并不可取 。
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国产芯片弯道超车需要新材料和新工艺 。 当下 ， 桌面CPU等这些和我们密切接触最广的芯片普遍采用的是硅材料 ， 也就是第一代半导体的材料 。 在技术上 ， 半导体材料第二代材料以砷化镓为代表 ， 第三代材料以氮化镓、碳化硅为代表 ， 换言之 ， 一共差不多有了三代 。
【爱笑的姑娘|“中国芯”可以实现弯道超车吗？】新技术与材料的纠结
看起来技术的迭代更新会必然造成材料上的更新换代 ， 但为何现在依然还在普遍使用硅材料呢？性价比是其中一个重要原因 ， 从中我们可以看到 ， 目前围绕现有工艺构筑的成熟产业生态 ， 新材料、新工艺逆袭的可能性不是没有 ， 但比较小 。 既然硅材料已经能把性能做得不错 ， 而且廉价 ， 那么 ， 为何要去用更加昂贵的材料呢？很多厂家过去用过砷化镓 ， 但不少又用回硅材料 ， 原因也是性能够用、廉价实惠 。
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前不久 ， 还有一条很值得注意的新闻：在2020阿里云峰会上 ， 阿里云智能总裁张建锋表示 ， 阿里云今年再招5000人 ， 大规模引进顶级科技人才 ， 重点吸引服务器、网络、芯片、数据库、人工智能等核心技术领域的攻坚人才 。
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