碳基芯片就是石墨烯芯片,碳基芯片的制作工艺而碳基半导体芯片用到的是碳纳米管或石墨烯,碳纳米管和石墨烯的制备过程跟硅基晶体管的制备方法有着本质的差别,两者的主要原料是石墨,目前生产工艺可以通过电弧放电法、激光烧蚀法等多种方式制成。所以碳基芯片电路的加工一定不会用到光刻机。碳基芯片的性能将是普通芯片的10倍以上。众所周知我国的芯片技术是落后于国外的芯片技术,我国的电子控制核心得芯片大部分都需要进口,电子行业的现状就是,最好的芯片在美国,其次是日本,欧洲,再次是韩国,差一点的是台湾。什么华润,中芯之类的,人家是帮国外低端芯片作代工的。当然,在批发市场那些廉价的,用几个月就坏的小玩具或者遥控器里面,是有国产的芯片。不得不说我国的芯片技术还有很大一个提升空间。现在,我国在碳基芯片上取得了不小的成果,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。我国的芯片技术虽然落后于西方,但是在我们不断的努力和坚持下,我们也研发了了碳基芯片,国外对于碳基芯片还没有一丝的进展,对于碳领域上,我国已经领先于西方国家,而且碳基芯片可能超过他们。希望我国的技术越来越发达,争取超越西方国家,打击他们嚣张的气焰。
我们习惯于把人类和其他生物统称为碳基,因为生命的构成都是碳水化合物的;而把计算机或者芯片这类系统统称为硅基,因为芯片的基础材质是二氧化硅。由于和沙子的主要成分也是二氧化硅,有时芯片公司的同事都戏称自己是卖沙子的。
碳和硅同处在化学周期表的同一族,位于表的中间位置。这不是巧合,因为二者都是半导体。以前半导体被认为是无用的材料,因为不够纯粹,不像金属导电,又不够绝缘。然而,世事难料,半导体以其优异的“互联互通”的能力,和周边的元素可以广泛的结合,又可以通过电子控制形成不同的状态(0和1),完成模拟到数字的升华,就具备了“存储”和“计算”的能力,这是智能的前提。这些半导体中,碳和硅都是4价元素,原子外部有4个位置可以和其他元素进行结合。 在三维空间里,4可是个神奇数字,因为空间里最小的正多面体--正四面体是结构最稳定的。
就这样,以碳为核心,通过团结周边的氢氧氮等元素,可以进化出极其复杂的有机物,进而构成碳基生命。表面上看,碳基生命在物理上是具有非凡优势的。长长的碳链、DNA双螺旋、精巧的碱基对,堪称完美的信息存储工具。科学家们进一步推测,由于元素和物理规律在全宇宙都是相同的, 因此生命的产生多半也遵循相同的公式:碳基+氢氧氮+液态水+岩石星球。 也就是说,外星生命的起源大概率也是碳基的,也需要一个类地行星。
而硅远不如碳这样稳定,但在科技的包裹下,具备了大规模集成的能力,并具有快速计算的能力,这让硅基的人工智能可以后来居上。如果我们承认生命的本质在于记忆、计算、意识这些独立于其载体的东西,那么硅基相比碳基是具备优势的,只要在逻辑上实现信息的存储,根本不需要像碳基生命在物理上做那么多准备,从而实现“弯道超车”。甚至,开脑洞啊, 未来的生命形态以纯能态形式才是最合理的 --以能量方式存在才是最快的进化,在迫不得已或者需要的时候才去制造一个临时身体(阿凡达或者机器人)。
碳与硅的传奇故事还远没有结束。
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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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