光量子芯片是真的。
2021年2月,我们国家科研人员在世界科学期刊上发表了相关论文,并引起了各国广泛关注。据悉,目前全球主要使用的芯片,主要是制造在半导体晶圆的表面上,是小型化的集成电路。而论文中提到的新型光量子计算芯片,主要采用微纳加工工艺技术,在单个芯片上集成大量光量子器件。
光量子芯片的优势
许多专家认为,相比电子,光子的速度更快、耗能更低,所以一旦光量子芯片能够研发成功,所发挥的性能将比普通的电子芯片更强。最重要的是,光量子芯片的研发和制作,并不依赖西方的高端光刻机,这也意味着,一旦该技术研制成功,并且走向成功,我们将彻底打破被西方卡脖子的局面。甚至在该领域,乃至未来全球的芯片市场,我们都能占据优势。
国产光刻材料取得突破,传统芯片或将被替代,国内企业却还纷纷扩充产能,中国芯片或将实现弯道超车。
长期以来国内用于生产芯片的光刻胶被外企垄断,而在光刻胶实现自研之后,还有一项成就被国内科研人员突破,它就是光量子芯片 ,比起传统芯片,它究竟有什么神奇之处呢?
众所周知,研发芯片所需的材料是光刻胶,眼下国际上的高端光刻胶产品一直被日本企业所垄断, 国内所用的光刻胶有九成需要进口 。面对被垄断的压力,国内光刻胶企业开始了自主研发的计划。
近日国内企业南大光电表示, 如今已经建成了一条可以生产25吨光刻胶的生产线 ,其中的大部分生产设备都是国内企业提供的,不存在被垄断打压的风险。
而另一家光刻胶企业 晶瑞股份则承诺在2025年之前,将会投入4亿人民币用于 科技 研究。2020年累计投入了3384万元 ,截止到年底, 晶瑞股份的专利项目已经达到了72个 。
除了光刻胶行业的飞速发展,半导体领域又传来了一个好消息, 中国科大实现了对绝缘体芯片中的量子干涉,对于光量子芯片的研发具有重要意义。
要知道这可是人类 历史 上首次实现光量子信息的干涉,消息一经传出,立刻引起了国内外的轰动, 美国科研人员认为,光量子芯片是未来接替硅基芯片的主力材料 。
国内研发的光量子芯片在硅基芯片的基础上,利用光学和量子计算等知识进行整合,令芯片的精准度更高,使用稳定性更好,且信息留存度强,能够在恶劣环境下保持正常使用。
最主要的是, 这类芯片的生产研发完全不需要高端光刻机的参与 ,众所周知,国内芯片工艺水平一直受到高端光刻机的束缚,迟迟无法取得突破。
由于尖端光刻机短缺,国内对传统芯片的依赖程度已经到了一个非常严峻的地步,例如 今年第一季度国内芯片采购量高达1550亿片,采购额936亿美元,折合人民币6024亿元,比往年同季度暴涨了29.9%。
这一惊人的数据再次将芯片国产化的话题推上了风口浪尖,实现芯片材料替代和自主研发已经刻不容缓。
要知道目前各国生产的芯片多为 硅基芯片 ,该类芯片有一个特性,那就是 工艺水平越高,性能越好,但是也更接近物理极限,也就是说更难实现 。
因此当 硅基芯片发展到5nm工艺的水平后,很难再有更高的突破了 ,因此尽管台积电和三星在争夺3nm工艺的研发技术,其他研发团队已经退而求其次选择另一种芯片研发方式了。而 光量子芯片势必会因为无需光刻机的参与,而成为将来半导体的主攻方向 。
不过眼下来看,虽然顶尖芯片的工艺已经无限接近物理极限,很难再有更高的突破了,但是诸如 汽车 和家电等领域还是依赖成熟工艺的芯片,因此硅基芯片仍需扩充产能。
如今国内不少企业已经开始了产能扩充计划,近日 华润微就曾表示,计划出资75.5亿人民币打造晶圆生产链,预计正式运作后每个月能够产出3万颗芯片 。
另一大巨头 中芯国际也持续发力,2020年不断扩充产能 ,今年更是要实现12英寸晶圆月产能翻倍,而随着产能的扩充,上半年的 营收势必会创新高,预计在158亿元左右 。
眼下国内的芯片发展趋势就是合力扩充成熟芯片产能,尽力研发高端芯片的工艺,同时不忘换道超车,研发最新材质的芯片。希望在这三方面的发展下,国产芯片能够取得不一样的成就。
近日,中科院传来一个好消息,对热度非常高的芯片行业来说绝对是一个震动,我国成功研制出新型芯片——光量子芯片 。不少人认为光量子芯片研发成功,意味着芯片卡脖子就会被解决,真的是这样吗?
人们不断对科学技术进行深入 探索 和研究,随着信息化建设进入智能化时代。大街小巷任何地方都有电子产品的身影, 芯片作为这些电子产品的核心大脑,其地位非常高,相对应的制造和设计非常复杂,所需要的材料,工艺技术非常高端。 首当其冲,影响最大的要数半导体行业。
我国进入半导体行业起步非常晚,建国初期因为经济底子薄弱,重点发展经济,当我们经济提高上来, 对半导体行业缺乏深入认识,认为造不如买,自己研发成本太高,导致整个半导体行业逐渐落后,错过发展期。 西方国家围堵我国 科技 的崛起和发展,他们通过签署《瓦森堡协定》,直接禁止核心高端技术出口,多方面原因导致国内企业发展所需的芯片不得不从国外进口。
国内芯片 自给率不足6%,意味着超过94%的芯片需要从国外购买,我们现在需要努力提供自给率,一旦芯片进入被禁止,很多行业遭受影响, 华为和中兴事件遭受的危机就是最好的证明。 美国为了围堵绞杀华为,不顾自己脸面,去年5月,破例修改半导体行业规则,阻止华为崛起,禁止使用美国技术。 这一重拳下去直接导致华为芯片制造受阻,无法量产制造。
一直给华为量产芯片的台积电受美国政策影响,拒绝给华为生产芯片 。华为芯片无法正常供货,导致华为手机业务从世界第一宝座直接跌出。海外市场和国内市场由于缺芯导致无法量产,市场份额直接下滑,据相关统计:国内市场从之前的44%降至15%,国外市场从去年19%暴跌仅剩4%。
美国不仅从芯片打压华为,在5G通讯领域也是重重围堵。我们知道华为对5G贡献非常大,对5G标准的贡献超过全球任何一家公司。 华为不单在通信、手机等方面取得重大成果,在芯片设计、 *** 作系统、人工智能、自动驾驶、云计算、服务器等方面都具有很高的成就。
自2019年美国,将华为列入实体名单,不顾盟友反对禁止美企与盟友同华为合作,这种打压反而让华为变得强大,推出自己的手机 *** 作系统,使用自己研发的海思麒麟芯片。 美国打压没有获得太大利益,使用芯片杀威棒进行卡脖子。 芯片一旦受到影响,波及众多行业,高端手机首当其冲,导致国外和国内市场手机被苹果、三星获得最大收益。
光量子芯片真的能解决芯片问题吗?光量子芯片与传统的芯片电子区别很大,光量子通过利用光源能力和形态进行控制,随着物联网时代带来要求的数据处理速度更快,随着传统工艺瓶颈影响根本无法满足需求,或许 光量子芯片能成为物联网最佳选择。
科研人员在光量子研发过程付出非常大努力, 光量子芯片目前只是该领域实现技术突破,只要等到真正大规模量产应用,才能获得芯片领域话语权 ,受芯片打压的行业,才能真正站起来。 只有我们不断加强自身芯片研发投入,相信国内芯片曙光定会来临。
国内芯片大厂都投入大量资源研发芯片难题,国内芯片14nm和28nm都在大规模量产,作为高端芯片,很多人认为只要引进EUV光刻机就能解决, 如果你知道ASML公司的EUV光刻机元器件超过10万件,来自36个国家1500多个企业,唯独没有一个配件来自我国企业,并且每个元器件都是业界高端水平。
对国人来说,我们要认识自己跟国外技术差距有多大,不是突破一些关键技术就能制造出来,也不是大家所想的弯道超车就能实现,需要投入大量资源,不断迭代完善,通过大量的试验经验获取到 。国内要想制造出EUV光刻机,需要足够强大的基础工业建设水平,需要漫长的技术沉淀积累才能建设起来。
芯片卡脖子只是其中一项,很多领域都要卡脖子,我们要认识国内技术跟国外差距很大,这是常识,不是问题,要认清楚 ,不要被外界的浮躁和浮夸所影响,浮躁和浮夸就是瘟疫一样影响我们的 , 我们要适应冷板凳,不要期望走捷径,走弯道超车,要学会总结别人的经验教训,弯道超车本身就是贬义词,你既然弯道超车获得成功,难到别人不知道弯道超车吗? 所以芯片领域发展需要自己研发出来。 对此大家怎么看,欢迎大家留言讨论,了解更多内容,请大家关注我。
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