演示机型:华为MateBook X
系统版本:win10
组成不同、作用不同、制作方式不同。
1、组成不同:芯片是一种把电路(主要包括半导体设备,也包括被动组件等)小型化的方式,并时常制造在半导体晶圆表面上。集成电路是一种微型电子器件或部件。
2、作用不同:芯片可以封装更多的电路。这样增加了每单位面积容量,可以降低成本和增加功能,见摩尔定律,集成电路中的晶体管数量,每1.5年增加一倍。集成电路所有元件在结构上已组成一个整体,使电子元件向着微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方答面迈进了一大步。
3、制作方式不同:芯片使用单晶硅晶圆(或III-V族,如砷化镓)用作基层,然后使用光刻、掺杂、CMP等技术制成MOSFET或BJT等组件,再利用薄膜和CMP技术制成导线,如此便完成芯片制作。集成电路采用一定的工艺,把一个电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起,制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上,然后封装在一个管壳内。
芯片发展到现在,将面临一次重大的半导体材料变革,很多人都知道目前我们的芯片材料主要是硅材料,这种材料虽然稳定是很好,成本也便宜,但是却受到材料的限制,发热和功耗高,性能遇到瓶颈都是硅芯片急需被替换的原因,而在新一代的芯片研发中,各国也是各显神通,比如我国的碳芯片和量子芯片等,在新一代芯片的研发中,我国已经达到了先进水平,相比其他国家而言,我国是少有的在芯片领域和美国并驾齐驱的国家。
华为创始人任正非曾在 接受雅虎 财经 专访中 说过,光芯片将是新一代芯片的未来,并且华为和英国的剑桥大学也有合作,并且今天上半年华为也成功的发布了自主研发的 全球首个800G模块的光芯片,当然这款芯片 主要应用于光纤通信的光电转换上面, 华为宣称: 该芯片的单纤容量可达到48T,对比业界方案高出40%,传输距离相比业界提升20%。
而就在8月底的Hot Chips 32大会上,麻省理工学院的初创公司Lightmatter发布了一块AI加速的光子计算测试芯片。根据Lightmatter提供的数据,该芯片由毫瓦级的激光光源供电,利用硅光子和MEMS技术的处理器速度比传统芯片快1000倍,但是功耗却只有普通电子器件的千分之一,并且预计将在2021年正式生产实现商用,而主要应用领域在未来的人工智能AI运算方面。
人工智能被称之为第四代工业革命,这款Lightmatter研发出来的光子芯片,采用的是两个层叠的芯片组,面积约为150mm2左右,内部拥有超过十亿FinFET晶体管,数万光子算术单元,将重新定义AI智能芯片领域的发展,据Lightmatter首席执行官介绍,在实际应用中,该芯片将击败全球领先的AI芯片领导者—英伟达GPU A100,并且在BERT和ResNet-50等推理工作上可提升20倍的效能,提高5倍以上的数据吞吐量。未来量产后,对AI智能领域的发展将会是颠覆式,AI智能领域也将迎来爆发式增长。
其实光芯片是一个统称,光芯片被应用在各个领域,目前通信上面的已经比较成熟。相比传统的硅材料为导体的电信号而言,光信号的传输要快的多,这个就相当于家里面的拨号宽带和光纤宽带一样,不光是带宽的提高,在速度和延迟上面也是质的飞越,而光芯片的主要工作方式是靠激光发生器触发的,可以同时实现多路运算,并且传输过程中的损耗很低,是未来替代传统芯片的有效解决方案。
在下一代新材料的芯片中,我国也一直在努力,在世界上也达到了领先水平,比如北大的碳基芯片和中科的量子芯片、华为研究的通信光芯片都刷新过世界纪录。但是即便如此,相关行业的公司和科研人员还是非常稀少,努力的培养新一代的科研人员,开设相关专业的课程是未来可持续发展的重要道路,毕竟随着硅基芯片慢慢走向极限,未来新材料的芯片研发是我国弯道超车的好机会。
随着我国2025年芯片自主率达到70%的计划,相关行业的企业可以获得10年免税的机会。各大集成电路的设计和制造厂商也站在风头上,彻底激发了国内半导体企业的发展。当然目前我国的只有15%,想要达到70%的自给率,其中的任务也是非常艰巨的,但是这也看得到来,我国在半导体芯片中的发展决心和毅力,未来新型半导体的开发也将提上日程。
其实在芯片的发展中,量子芯片才是未来超级计算机的模型,那么我国的量子芯片发展如何,量子计算机相比传统计算机优势在哪里,上西瓜视频,搜索“ 科技 思维”,看西瓜视频:实话实说,跟欧美相比中国量子 科技 研究到底处于什么水平?跟着西瓜视频创作人“ 科技 思维”一起 探索 我国量子计算的秘密,我国在量子计算领域和欧美的差距有多远,量子芯片能替代传统芯片吗。
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