碳基芯片是什么？碳基芯片的性能是硅基芯片的多少倍？

碳基芯片是以碳纳米管、碳化硅石墨烯等材料为核心的碳基芯片，碳基芯片的性能可能是硅基芯片10倍以上。

碳基芯片区别于传统硅基芯片，碳基芯片从一种高级的纳米工业技术中产生。碳基芯片和硅基芯片相比，性能或将提升 10 倍，据研究表明，同等工艺制造当中，碳基芯片表现出的优势要远远强于硅基芯片。

碳基芯片的延展性非常强，它可以做到普通芯片难以做到的事，比如可以用于一些折叠设备，而且重要的一点是，碳基芯片不需要光刻机也能完成制造，而且碳基芯片的用处可用于更加广泛的领域当中。

为了更好地应对这次危机，华为目前开启了全球扫货模式。据悉，华为及其供应商正在夜以继日地加紧备货，争取在9月15日之前，备足够多的关键芯片的元器件。

这一次，备的货不仅仅是用于智能手机。而是华为全系列产品，比如5G基站芯片、笔记本CPU、智慧屏、无线耳机等产品所涉及的元器件。

凌晨四点，华为跟供应商召开电话会议的频次日益增多，而且采购计划也经常改变。让人感觉目前华为处于一个比较混乱的阶段，因为节奏被打乱，涉及的产品太多，需要协调的事情太多。

即使这样，分析师称，明年华为的手机出货量或将下降75%；这还只是华为手机这一块业务；实际上，明年华为整体的业务都将会遭到大幅下降。

台积电、联发科、瑞昱等半导体厂商都已经明确9月14日之后，不能再给华为供货了。更不要说高通、英特尔、德州等美系半导体企业。更严重的是芯片设计环节EDA软件提供商新思等、IP授权商ARM、手机 *** 作系统供应商安卓也都宣布与华为暂停合作。

华为目前在半导体领域的处境说难听一点是，四面楚歌。因为华为本身及其主要供应商几乎不可能在短期内摆脱美国技术。

而供应商一致的回复是，9月14日后，将完全严格遵守与全球贸易有关的法规，不会在未得到允许的情况给华为提供服务。

国内的企业，也在抓紧时间攻关。比如与华为合作的北京大学电子学系彭练矛院士和张志勇教授团队，突破材料的束缚，在 碳基芯片 的研究上实现了突破， 自主研发出性能超越同等栅长硅基CMOS技术的碳纳米管阵列，纯度高达99.99995%。根据业界的目前公开的信息来看 北大团队这项成果已超越主要竞争对手MIT麻省理工学院，处于世界领先地位。 碳基材料 有哪些优点呢？

碳基材料相比硅基材料 半导体特性更优 ，特别是在 高迁移率、纳米尺寸、柔性、通透性、生物可兼容性方面 。这些优异特性意味着碳基集成电路将 具备高速率、高能效的优势 。

相比硅基晶体管，碳纳米管晶体管具有5～10倍的速度和能耗优势，适合用于高端电子学应用、高频器件应用、光通讯电路应用、柔性薄膜电子学应用。

基于硅基材料的半导体芯片，极限制程只能在2nm到1.5nm。 而基于“ 碳基”为原材料的半导体芯片，其制程可以在1nm以下。

可以简单理解为，基于碳基材料的芯片，可以做得更小、性能更高、能耗更低。同规格的碳基芯片综合性能最大可以是硅基芯片的10倍。比如90nm的碳基芯片，其性能或将等同于28nm硅基芯片。

根据北大团队的计划，将在两年内实现90nm碳基芯片的 实验室研发 。

1、实验室研发，并非量产，要商业化量产估计时间会更长。

2、90nm碳基芯片其性能只相当于目前28nm硅基芯片。

3、同样需要用到EDA软件和光刻机。

大家看到这里可能会觉得还是挺没劲的，其实并不然。碳基材料芯片一旦突破后，在制程比较落后的情况下，也能造出高性能的芯片。试想两年后90nm的碳基问世，紧跟着就是45nm，28nm制程工艺的碳基芯片。 打造一条28nm制程工艺产线的难度比7nm要简单得多。

最后总结，碳基材料虽已证明其特性优于硅基材料，但最终要形成商业化的芯片，还有很长的路要走，同样也脱离不了EDA、IP核、光刻机。碳基材料也经历过很长一段时间的发展了，从1991年被发现至今，碳纳米管技术一直在前进。我国这块目前发展处于前列，随着硅基材料的物理极限逐步逼近，碳基材料或将成为未来芯片材料的更优之选。

碳基芯片一般来说就是以碳基材料制作的碳纳米晶体管芯片。相比于传统的硅材料芯片，碳材料的电子特性似乎更加优越，而且随着硅材料芯片的极限制程即将面临瓶颈，在材料、技术和设计等方面都会出现物理限制，制造微小芯片的工艺难度也会增大，想要更加深入发展和研发芯片，寻找新的材料似乎已经是必需的，这时候特性优越的碳基材料会是一种非常不错的选择。关于碳基芯片的消息也一直广为流传，也被很多人认为以后很可能会取代硅芯片，就让我们拭目以待吧。尽管最近这些年我国的科技发展水平已经得到很大提高，特别是在半导体行业中取得了不少进步和突破，不过距离欧美发达国家仍然有不小差距，特别是在半导体领域，一些关键的核心领先技术依然掌握在欧美国家手中，这对于我们来说，发展半导体技术任重而道远。美国之所以能够对华为的不断打压限制，就是因为他们站在技术高点，这对于我们的科技发展造成了很大的阻碍，想要完成突破和封锁就只能迎难而上。如今我国的半导体制造行业正面临着被“卡脖子”的状况，我国在半导体材料、设计到生产的这一全产业链中缺乏核心技术以及较好的研发能力，很长时间以来都只能购买欧美的芯片。虽然这些年来我们已经很努力地去追赶，但是国内的半导体设计和制造工艺还未能达到先进水平，只能去买别人的东西，而且连最先进的光刻机我们想买都买不到。这样受制于人的情况，长期下去对我们是很不利的，别人一旦封锁和限制，我们就会举步维艰，就会阻碍我国实现现代化进程，提升自研芯片的技术水平势在必行。如今随着我国科学家在碳基芯片领域的不断摸索，已经是取得了一定的进展和突破，而且据说碳基芯片的性能会比硅基芯片性能要更加突出，这对于陷入困难局面的我国芯片行业来说是个好消息，如果能够在碳基领域得到发展和领先，或许可以对欧美半导体技术实现弯道超车，摆脱对于别人的技术依赖。不过想要用碳基芯片取代硅基芯片也还没有那么容易，虽然现在能够在实验室中制造出碳晶体管，但是想要拼接组合形成芯片量产还需要做大量的研制，将碳晶体管排布在晶圆片同样需要高精尖的技术才行，很多技术障碍仍然需要去攻克，因此想要完成商业化量产，还需要更多耐心和努力。不过相信我们的科学家，一定可以在未来完成更多的突破。

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