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。
组成不同、作用不同、制作方式不同。1、作用不同:芯片可以封装更多的电路。增加了每单位面积容量,可以降低成本和增加功能。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。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。
在全球 科技 领域,现在民众 最关心的就是半导体芯片 ,华为是否能够找到高端芯片继续生产制造的出路、我国半导体芯片何时才能突围、美国会不会在大选之后改变封禁策略等等相关话题,一直占据着 科技 话题的热搜榜。那么就有一些好奇宝宝们就非常疑惑,明明我们被西方国家在 科技 方面卡脖子是一个家常便饭的事情, 那么为什么唯独这两年芯片相关的话题就变得这么火热呢?
其实,有两个方面的原因——
第一个原因是 短视频平台、社交媒体平台的“助力”。 以往短视频平台尚未诞生以前,大部分的新闻尤其是 科技 类新闻很多都是依靠APP、电视台等渠道进行传播,原本 科技 类的话题就不是那么“泛大众化”的话题,单纯的图文很难勾起普通民众的注意力,但是短视频平台上各种丰富多彩的 科技 资讯解读信息, 让原本有一些晦涩难懂的 科技 新闻从那些有才的UP主嘴里说出来就变得通俗易懂和有意思的多了 ,因此华为芯片之困,我国芯片之围才能借助着短视频的东风迅速成为民众的热议话题。
第二个原因是和生活相关。其实大部分的 科技 资讯除了“看个热闹”以外,和普通大众的生活并不直接相关, 因为缺乏切身利益受损的感受,所以其他类型的 科技 被封锁的新闻最多只能引起一些气愤和唏嘘,形成不了现在芯片短缺这样的话题热度 。
但半导体芯片则不同,美国封禁的华为所需的高端数字芯片,是直接会影响到华为手机的品牌和产品质量,而手机现在基本是我国民众的生活标配了, 芯片一旦被禁也就意味着我们就用不到国产自研的高级芯片 ,国产手机的整体调性势必会受到比如苹果、三星这样的国际巨头打压,想要使用体验感更好的手机就只能通过高价购买海外品牌手机。也正是这种和我们生活息息相关,所以芯片才成为民众最关心的 科技 话题。
当然,半导体芯片的崛起并非短时间就能解决,现在我们也就只能干着急,只能期盼着国内半导体企业和国家共同发力能够早日实现芯片自产。那么一个小小的芯片就对我国产生了如此巨大的影响,那么在我国整体 科技 实力还是比西方发达国家落后一定差距的今天,我们除了芯片还有那些方面的 科技 会被美国或者欧洲卡脖子呢?会被美国“卡脖子”的远不止芯片,35项技术,急需攻破。
根据两年前《 科技 日报》的统计,除了芯片,这35个技术,也会被美国“卡脖子”。 我国现在一共有三十五项 科技 薄弱之处可能会被“卡脖子” 。有人会说,就只有35项吗?那看起来也不多啊?别想得太过于乐观, 这35项仅仅是《 科技 日报》统计的 ,还有很多它们没有统计的数据没有加进去,实际上,我们会被西方国家卡脖子的 科技 , 远远不止35项这个数字,不过我们不妨可以看看都有哪些。
《 科技 日报》统计的35项 科技 薄弱点中,关于芯片产业的 科技 弱项最多, 比如光刻机、光源、光刻胶、超精密抛光工艺这样的大类目 ,以及 射频芯片这样的小类目 ,深刻地反映着我国半导体确实应该好好地发发力了,因为这基本也是 科技 命脉产业,不 管是民用产品还是军用产品或者其他 科技 产品,芯片都是不可或缺的 ,其他产业的 科技 短板相比之下对我国国民经济和国民生活的影响都没有那么大。
排在 第二大 科技 短板的是我国的飞机产业的相关技术 。前段时间曝出的新闻 我国正在和俄罗斯一起携手进行超宽空间的大飞机研发 ,正是为了弥补我国航空领域缺少类似 波音这样的大飞机短板 。那么涉及到我国处于短板的飞机技术主要是 航空发动机舱室、试航标准、航空设计软件和航空钢材4项技术 。
不过好在飞机方面,美国想要打压我国还不是那么容易,因为就连美国也不是一家独大,欧洲的航空技术几乎和美国比肩,而我国又是目前全球唯一的航空产业需求大国,美国想要封禁我国的航空技术还得考虑到会不会被欧洲捡走了大便宜。
排在第三大短板的则 是我国的软件领域 ,主要集中在 手机 *** 作系统、电脑 *** 作系统和熟悉库管理系统。 但是这方面其实我们不用太过于担心,因为手机 *** 作系统我们已经知道了华为正在着力打造 我国的鸿蒙系统 ,目前外界对于鸿蒙系统的期待很高, 能够能供打破安卓和苹果两家全球垄断的局面 ,就看明年年初正是上线的鸿蒙手机系统是否好用了。
电脑 *** 作系统其实准确来说并非是我国一家的短板,全球的电脑基本用的都是美国微软的windows,我们想要突破,欧洲或者其他地区国家也想突破, 而我国现在在这一领域基于开源系统linux开发的国产系统已经有深蓝、银河麒麟等十多种电脑 *** 作系统 ,现在我国其实主要稍微整合一下进行优势资源互补开发,相信很快我国自主的电脑 *** 作系统也能够逐步替代掉我们正在使用的windows。
数据库 *** 作系统方面 我国曾经确实是只能依赖美国的甲骨文公司 ,但是现在有了 阿里云计算的加持 ,我国很多企业已经开始纷纷弃用了收费贵服务又不好的甲骨文,以阿里的研发实力,数据库 *** 作系统上我们真正做到独立自主也是指日可待。
其他项目就没有这种大分类的,基本都是单一领域的 科技 短板, 比如用于制造OLED屏幕的蒸镀机、人工智能的机器人核心算法、高压注射泵等等 。而这些单一领域中很多已经不只是美国技术了,更多是日本、德国、瑞典等国家的垄断 科技 ,不过虽然我们暂时还是落后状态,但我国已经逐渐在用产业规模和市场规模倒逼这些国家和企业不敢轻易对我们使用“ 科技 霸凌”。实际上,全球也只有美国一家现在敢这么做,但是这么做的后果到底谁才是最后的赢家,美国自己也在赌。
当然话说回来,我们也不能把目光都盯在我国 科技 的短板上, 我国的 科技 优势其实也不少,也有很多 科技 项目是世界第一, 这里我们就不在多余赘述了,我们只是想告诉大家, 我国的 科技 之路还有很长的一段路要走,但是也不能妄自菲薄,我们要对自己、要对我国的科研人员、要对国家充满信心才行,虚心请教虚心学习的同时面对西方国家也要不卑不亢!
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