美國(guó)在芯片制造方面已落后于亞洲的三星和臺(tái)積電,沿著現(xiàn)有的技術(shù)路線恐怕已很難反超,為此美國(guó)開始研發(fā)碳納米晶體管技術(shù),希望將這些技術(shù)引入芯片制造行業(yè),而這恰恰是中國(guó)芯片已取得突破的技術(shù)。
在先進(jìn)工藝研發(fā)方面,中國(guó)也是后來(lái)者,當(dāng)前中國(guó)量產(chǎn)的最先進(jìn)工藝是14nm,中國(guó)正在推進(jìn)7nm工藝,但是由于眾所周知的原因難以獲得EUV光刻機(jī),導(dǎo)致中國(guó)在先進(jìn)工藝制程方面困難頗多。
中國(guó)在現(xiàn)有的硅基芯片制造工藝方面繼續(xù)努力之余,中國(guó)早早就開始研發(fā)碳基芯片技術(shù),早在2018年的時(shí)候北京大學(xué)的彭練矛—張志勇研究團(tuán)隊(duì)就已發(fā)布了碳納米管技術(shù),近幾年來(lái)中國(guó)已有越來(lái)越多的碳基芯片專利出現(xiàn),顯示出中國(guó)在碳基芯片方面積累了相當(dāng)多的專利。
近兩年來(lái)中國(guó)技術(shù)領(lǐng)先的科技企業(yè)華為也在加大對(duì)碳基芯片技術(shù)的研發(fā),華為也已陸續(xù)公布了碳基芯片的專利,隨著華為的加入,中國(guó)在碳基芯片技術(shù)研發(fā)方面將進(jìn)一步加速,畢竟華為在芯片設(shè)計(jì)和芯片生產(chǎn)方面都有較為豐富的經(jīng)驗(yàn),可以加速碳基芯片的量產(chǎn)。
可能也是眼見中國(guó)在碳基芯片技術(shù)研發(fā)方面的進(jìn)展,美國(guó)也開始加大力度研發(fā)碳基芯片的技術(shù)研發(fā),希望與中國(guó)芯片在碳基芯片技術(shù)方面保持同步。
日前傳出的消息指出美國(guó)一家新創(chuàng)的芯片企業(yè)SkyWater獲得了美國(guó)國(guó)防部2700萬(wàn)美元資助,研發(fā)碳基芯片技術(shù),用90nm工藝制造芯片,借助碳納米管等先進(jìn)材料的優(yōu)良特性,可以大幅提升芯片性能,甚至比臺(tái)積電生產(chǎn)的7nm硅基芯片還要強(qiáng)50倍。
SkyWater是一家在2017年成立的芯片制造企業(yè),目前最先進(jìn)的工藝也才達(dá)到65nm級(jí)別,在先進(jìn)工藝制程方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法與臺(tái)積電和三星相比,然而如果它能成功將碳納米管等材料應(yīng)用于芯片制造當(dāng)中,那么將可以生產(chǎn)出在性能方面媲美臺(tái)積電和三星以先進(jìn)工藝生產(chǎn)的硅基芯片。
SkyWater獲得美國(guó)國(guó)防部的資助,意味著碳基芯片商用的時(shí)間正在接近,對(duì)全球芯片技術(shù)將具有革命性意義,這也凸顯出美國(guó)并不希望繼續(xù)在芯片制造方面受制于亞洲芯片制造企業(yè),而繼續(xù)繼續(xù)掌握芯片技術(shù)主導(dǎo)權(quán)。
隨著美國(guó)加速碳基芯片技術(shù)的商用,可以預(yù)期中國(guó)也將加速這項(xiàng)技術(shù)的量產(chǎn),事實(shí)上2020年北京碳基集成電路研究院公布的技術(shù)就顯示它當(dāng)時(shí)研發(fā)出的碳基芯片已相當(dāng)于28nm硅基芯片工藝,并與華為等芯片企業(yè)達(dá)成合作。
美國(guó)選擇一家新創(chuàng)企業(yè)加速量產(chǎn)碳基芯片,證明了中國(guó)選擇發(fā)展碳基芯片的路子走對(duì)了,中國(guó)和美國(guó)在碳基芯片技術(shù)方面的較量正在展開,誰(shuí)將率先將這項(xiàng)技術(shù)量產(chǎn),那么就擁有領(lǐng)先的技術(shù)優(yōu)勢(shì),這對(duì)于臺(tái)積電和三星來(lái)說(shuō)恐怕是不利的消息。