然而，在近期举办的2021年世界人工智能大会上，上海天数智芯半导体传来好消息，该公司已经实现7nm芯片的量产，并且在大会上公开亮相了基于7nm制程工艺的研制的GPGPU芯片，这颗GPGPU芯片成为我国首颗自主生产的7nm制程工艺的GPGPU芯片。
这一消息经天数智芯半导体公布后，全国上下都激动万分，我国的芯片领域终于成功迈进7nm制程工艺的高端芯片领域了，相信在实现量产之后，该公司会迎来一个较大的发展机遇。因为我国对于7nm高端芯片的需求量很大，所以天数智芯半导体公司将会受到众多公司的欢迎，合作伙伴接踵而来，7nm芯片的需求订单也会像飘雪花一样。
庆幸的是，我国已经实现GPGPU芯片的量产，GPGPU芯片完全算是国产化了，不然的话，这巨大的市场规模，这么丰厚的利益蛋糕，都将被国外吃独食，而中国只能眼睁睁看着，暗暗咽下口水。要知道，在这个关键领域，我国的GPGPU芯片市场的90%，长期以来都是被英伟达和AMD所垄断，我国的相关企业时常被这两家国外企业卡脖子，实在是苦不堪言啊。
如今，我国的天数智芯半导体公司在经过无数个日夜苦战，投入巨额的研发资金之后，终于不负所望，成功研制出了7nm制程工艺的GPGPU芯片，天数芯片半导体研制出来的GPGPU芯片，相较于同类芯片，面积缩小了一半，但是性能却是高出两倍之多，产品的优越性显而易见。
天数智芯半导体实现GPGPU芯片的国产化，量产化，这一举动不仅打破了国外的垄断，更为我国的GPGPU芯片领域的发展提供了强有力的支持。天数智芯半导体公司的GPGPU芯片还将为我国的人工智能领域以及互联网领域，提供更多的选择，保障了我国在这些领域的安全。
天数智芯半导体公司的的一鸣惊人，得到了无数国人的称赞，其中更是得到了倪光南院士的极力称赞，甚至表示：天数智芯半导体公司没有让他失望，相信天数智芯半导体公司有决心、有定力，也有能力，去将芯片行业的短板补齐，只要肯踏踏实实坚持做下去。
得到倪光南院士的肯定和鼓舞，天数智芯半导体公司无疑是获得发展的动力，如今，天数智芯半导体公司就是在朝着这条路一直往前走，一点一点地补足我国的芯片的短板，这也极大地感染了众多国产芯片企业，带动着他们一起为国家的芯片行业默默做贡献，不断打破国外的技术封锁和市场垄断。
高通已同意从格芯的纽约工厂增加采购42亿美元的芯片，从而使其直到2028年的采购承诺达到74亿美元，大约500亿人民币。那这件事情能够给中国芯片带来什么启示呢？我觉得最大的启示就是中国企业要相互帮扶，订单要优先给国内企业，当前提是国内芯片企业有拿得出手的技术和产品。
高通给格芯大订单只是一个开始，未来美国芯片“内循环”会更明显。最近一段时间关注芯片行业的朋友估计已经发现了风头不对劲，美国正在想方设法巩固他们在芯片行业的领先地位。这段时间有三个消息是值得大家关注的。第1个消息、美国正式通过了《芯片和科学方案》，按照这个环，未来10年美国将拿出超过500亿美元支持芯片制造业，另外还会给予很多税收优惠政策。按照这个方案规定，不论是美国企业还是国际一些芯片企业，在美国投资都可以获得丰厚的补贴，这对于众多芯片厂家的吸引力还是比较大的，在这种补贴之下，很多企业都有计划增加在美国的芯片投资，目前包括三星和台积电都有意在美国设置芯片制造厂。
第2个消息、前段时间全球光刻机巨头ASML的CEO曾经表示，假如未来美国要求停止向中国供应先进光刻机，那么他们将不得不停止向中国市场出口DUV光刻机。第3件事情、这段时间有媒体透露，美国可能禁止向中国销售用于GAA晶体管集成电路的EDA设计软件，据说美国总统拜登已经批准了这项禁令，该禁令已提交给管理和预算办公室，具体细节还在敲定中。这3个消息说明什么？说明目前美国正在加大对美国半导体产业的支持和保护力度，未来美国不仅会在资金、政策上重点扶持美国国内的半导体企业，在供应链市场等方面肯定也会优先向美国企业倾斜。
所以我觉得高通给了格芯大订单只是一个开始，未来包括高通、苹果、 AMD等一些巨头都有可能将大部分芯片业务交给美国国内的芯片厂家来进行；另外包括美国其他企业在采购芯片的时候，也会重点考虑美国的供应商，比如采购美国国内芯片，可以享受税收优惠等等。一旦未来美国这么做了，他们将会吸引全球很多顶尖芯片厂家到美国投资，另外美国的一些半导体产业也会得到快速发展，从而巩固他们在全球半导体产业的领先地位。
从美国这种做法来看，对我国半导体产业来说，至少有2个方面值得借鉴的地方。第一、有必要扶植国产芯片。
当前中国半导体产业跟美国虽然有一定的差距，但是中国半导体产业正在快速发展，未来肯定会给美国半导体产业带来很大的压力，所以现在美国才会想方设法一边限制中国半导体产业的发展，一边不断的扶持美国国内半导体产业的发展。对美国这种做法，我们完全可以参考他们的方式，可以通过资金以及税收等方式进一步加大对国内半导体产业的扶持力度，当然这个扶持力度必须有针对性，那就是针对那些真正有实力，真正愿意攻克芯片技术难题的企业，而不是任何一家企业都随便可以享受。
实际上最近几年我国已经推出了很多扶持芯片的政策，但是这些政策在执行的过程当中可能会有一些漏洞，比如最近几年就有不少企业拉了业内几个名人成立一家半导体企业之后就开始对外忽悠，然后骗取补贴，结果有不少芯片产业园都烂尾了，这是非常深刻的教训。所以我们在推出芯片产业扶持的时候，一定要重点向那些高端产业倾斜，比如对那些能够攻过14纳米或者7纳米的半导体业给予更大的支持力度，这样才能真正提高中国先进芯片制程的进步。
第二、可以通过加征关税等方式提高国外芯片进入中国市场的门槛。
想要提高我国半导体产业的竞争力，除了要推出相应的扶持政策之外，还要通过市场手段去给予支持。目前国内先进半导体产业之所以发展不起来，有一个很重要的原因是，目前国内先进芯片市场基本上都被国外企业垄断，导致国内芯片厂家缺乏市场空间，没有市场空间他们的利润就少了，利润少了投入研发的资金自然就少了，投入研发资金少了，攻克技术的难度就更大了。所以想要让国内半导体产业有更多的生存空间，我们必须给你们创造市场空间，可以通过提高进口芯片的关税来扶持国内先进半导体产业的发展；另外国内的一些大型项目或者一些国企央企在采购芯片的时候也要重点给国内芯片企业一定的照顾，只有上下齐心，我们才能真正把先进芯片给搞起来。
在工业界，新能源 汽车 的热度频频攀升，而小米造车信息的发布，无疑为新能源 汽车 又添了一把火。资本的加入，政策的扶持，让新能源车企市值一路飙升，关于新能源 汽车 的讨论也甚嚣尘上。作为未来新能源 汽车 电控系统的CPU，基于第三代半导体碳化硅（SiC）材料的新型电力电子器件也逐渐走进人们的视野。
近些年，新型电力电子器件在多项创新领域均发挥重要作用。例如，在2020年国家提出来的中国新基建中，5G基站、特高压、城际高铁和轨道交通、新能源 汽车 充电桩、大数据中心、人工智能、工业互联网，每一项产业的发展都离不开新型电力电子器件技术的支撑。
虽然新型电力电子器件在新能源建设中发挥着举足轻重的作用，但从国际市场竞争格局来看，美国和欧洲仍处于国际领先地位。而业内人士一致认为，新型电力电子器件的引入将带来电力电子技术的新一轮革命，并将影响世界的能源变换，为创建节能环保型 社会 产生重大作用。所以，新型电力电子器件技术研究方向对中国乃至全球的经济 社会 发展和环境保护都有着非常重大的意义。而浙江大学副研究员任娜的攻关方向正是基于碳化硅半导体材料的新型电力电子器件。
对于专业的选择，任娜有自己独特的眼光。2006年，她进入武汉大学电气工程学院，学习电力系统及自动化，这在当时是对口国家电网“铁饭碗”的专业。2010年，本科毕业，成绩优异的她被保送至浙江大学电气工程学院，转学电力电子专业。
为什么要换专业？任娜说，这里面有一段渊源。
任娜来到浙江大学时，正好遇到2009年从美国回到浙大任教的盛况教授，盛教授在美国新泽西州立大学拿到终身教职之后，放弃国外优厚待遇，毅然投身于国内贫瘠的电力电子器件和功率半导体行业。作为长期从事硅基和碳化硅电力电子器件、封装及应用研究的科学家，盛教授深知中国当时与世界领先队伍的差距，但他依然倾注全力，因为他知道：很多核心技术，一旦被研发出来，就能迅速地颠覆一个产品甚至一个时代。
盛教授对新型电力电子器件研究现状的描述和对未来发展的畅想刺激了任娜。碳化硅电力电子器件在当时国际上已成为研究热点，而国内在这一研究领域才刚刚起步，任娜相信，在盛教授的带领下，他们可以把国内的电力电子器件与功率半导体行业发展壮大。俗话说，起点低并不可怕，可怕的是境界低。在了解行业重要但技术落后的背景后，任娜果断选择了碳化硅电力电子器件研究方向，并进入盛教授创建的浙江大学电力电子器件实验室，成为国内较早开展碳化硅电力电子器件研发团队的一员。
事实也证明，任娜的选择很有前瞻性。在大力发展新能源的今天，电力电子器件技术的重要程度已经不言而喻。只是放眼十年前，她的选择还是很有勇气和魄力。
到了美国以后，任娜的学习一刻也不敢停歇。她发现，美国当时已经有很多企业想要进入电力电子器件行业，但是因为技术门槛高，所以需要寻求高校合作联合开发碳化硅电力电子器件产品技术。这给了任娜锻炼能力的机会。博士后期间，她先后主导了两项大型校企合作项目。“这些项目让我了解了如何把实验室的科研成果应用到企业产品中，实现产业化，也让我了解了科学研究与产业化之间的鸿沟如何弥补，为我回国后继续从事碳化硅电力电子器件技术的研究奠定了基础。”
从未知到成熟，任娜一直致力于碳化硅（SiC）电力电子器件的相关研究，其中包括SiC二极管和金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）器件的物理机制、结构设计、工艺技术、芯片研制、器件测试与失效分析、性能与可靠性优化等方向，并取得了一系列研究成果。例如，在器件领域国际知名期刊与会议上共发表40篇论文，其中SCI论文23篇，获得了3项美国专利，并获得2017届电力电子领域国际学术会议（APEC）杰出报告奖等。
一路走来，任娜一直踏踏实实地走好每一步。在其博士期间，导师盛教授作为我国电力电子器件领域唯一的“长江学者”和国家自然科学基金委杰出青年科学基金获得者，对任娜严格要求，悉心栽培。也因此，任娜继承了导师严谨的学术作风和清晰的逻辑思维。博士后期间，在电力电子器件学习的殿堂，任娜又继续精进了自己在技术方面的学习，深入国际间的交流与合作，并积累同行业的人脉资源。无论是国内还是国外，在日积月累中，任娜已在不知不觉间高高地站在了学术前沿。
2019年9月，任娜回国，任教于浙江大学电气工程学院，并于2020年3月双聘至浙江大学杭州国际科创中心先进半导体研究院，研究工作主要包括SiC二极管和MOSFET器件的可靠性研究与器件优化设计、新型沟槽型SiC MOSFET器件技术、超高压SiC门极可关断晶闸管器件技术等。
在最近入选的浙大科创中心青年人才卓越计划中，任娜计划挑战两大领域难点：一是突破现有器件性能的碳化硅沟槽栅极MOSFET技术，二是研制超高压碳化硅门极可关断晶闸管器件。
在SiC电力电子器件行业，MOSFET器件是中低压应用领域最具市场潜力的开关管类型，但现有的平面栅极MOSFET技术路线面临比导通电阻较大、单位面积导通电流能力受限的问题。如何打破该性能极限，进一步大幅度提高功率器件的性能，是摆在碳化硅MOSFET器件领域面前的一个巨大挑战。
项目中，任娜将针对近年来国际上兴起的新型沟槽栅极MOSFET器件技术， 探索 沟槽栅极结构沟道迁移率的影响机制和先进的沟槽栅氧工艺技术，研究芯片内部电场分布调控机制和方法，开发碳化硅沟槽刻蚀、栅氧生长、沟槽填充和注入形成电场屏蔽结构等关键工艺，实现高性能和高可靠的碳化硅沟槽型MOSFET器件，大幅度提高碳化硅芯片的导通电流密度，突破现有器件性能的水平。
虽然挑战的难度很大，但多年的行业浸润和知识积累，让任娜充满斗志。她说：“科研多年，经常遇到仿真不收敛、工艺技术开发失败、器件性能不符合预期等困难，但是遇到问题是解决问题的起点，遇到问题不可怕，可怕的是没有坚持用正确的方法去不断努力攻克它，我相信，每努力一次就离成功更近一步。”
除了突破现有器件技术，任娜还将挑战超高压碳化硅门极可关断晶闸管的研制。她解释说，如今，电力电子器件已经发展到了第三代，即以新型宽禁带半导体材料SiC和GaN为代表的器件技术，但目前电力系统等高压大功率应用仍然使用传统硅基大功率器件或模块，这限制了系统效率的提升和小型化、轻量化目标的实现。而碳化硅门极可关断晶闸管在高压大功率系统中的应用，可以减少器件数量、降低功率损耗、提高系统效率、减少冷却设备、缩小系统体积，所以，研制超高压碳化硅门极可关断晶闸管器件对国家在能源领域的发展意义重大。
然而，超高压碳化硅门极可关断晶闸管的研制也面临很多技术挑战：碳化硅材料缺陷对器件内部载流子寿命的影响机制和遏制技术还未探明，碳化硅材料缺陷将导致双极型器件性能发生退化，影响器件的可靠性，碳化硅门极可关断晶闸管的物理理论和器件模型尚不成熟，碳化硅器件的制造工艺十分复杂，与传统硅器件的工艺相差较大，需要自主开发相关的工艺技术和工艺平台，碳化硅门极可关断晶闸管器件与系统应用的结合，需要设计特殊的门极驱动和电路拓扑结构。
但任娜心里清楚，未来，电力电子器件的发展必定会朝着更小、更轻、更快、更高效、更可靠的方向发展。因此，她将全力以赴，争取获得碳化硅电力电子器件领域的突破性研究成果。
除了青年人才卓越计划，近期内，任娜的国家自然科学基金青年基金、台达电力电子科教发展基金项目也将同步进行。虽然事务繁忙，但她说，“人要是对自己没要求，那就什么事都做不成”。
未来，任娜希望自己可以开发出具有国际一流水平的碳化硅电力电子器件技术，以自身之力，为国家在能源领域的重大战略发展做出应有贡献。“我希望，未来人类 社会 可以更多地从我们今天的大量科学研究成果中获益，这也是我们科研活动的最终目标。”对于科研的前行之路，任娜如是说。
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