
芯片是各種半導(dǎo)體元件的統(tǒng)稱,在之前的幾十年里,一直以提純后的硅作為基礎(chǔ)材料,人們常見的處理器,基本上都屬于硅基芯片。硅材料之所以被半導(dǎo)體行業(yè)青睞,主要有兩方面的原因,其一是它的物理性質(zhì)比較穩(wěn)定,制成芯片后能發(fā)揮出優(yōu)越的性能;其二則是硅的成本非常低,只要從沙子中提純就可以得到。

這兩方面也是硅基芯片的核心優(yōu)勢(shì),自從半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)誕生以來,硅基芯片就占據(jù)了不可替代的重要地位。但是隨著時(shí)間的推移,硅基芯片在變得越來越先進(jìn)的同時(shí),也開始逼近摩爾定律設(shè)立的物理極限,或許再過幾年就會(huì)陷入瓶頸,無法繼續(xù)向前進(jìn)步。
摩爾定律是計(jì)算機(jī)以及半導(dǎo)體行業(yè)的基礎(chǔ)思想之一,其主要內(nèi)容是:每過大約18~24個(gè)月,集成電路上的晶體管數(shù)量就會(huì)增加一倍。簡(jiǎn)而言之,芯片的制程和性能會(huì)在兩年的時(shí)間內(nèi)翻倍增長(zhǎng),更新?lián)Q代的速度非???。

之前已經(jīng)有無數(shù)先例驗(yàn)證了摩爾定律的準(zhǔn)確性,每一次芯片制程的更迭差不多都是兩年的時(shí)間。但是就目前的情況來看,全球最大的芯片代工廠臺(tái)積電已經(jīng)完全掌握了5nm工藝,連更為先進(jìn)的3nm制程也在計(jì)劃之中,等到它攻克1nm芯片,摩爾定律就會(huì)徹底失效。
在這種局面下,尋找能夠代替硅基的新型半導(dǎo)體材料就顯得尤為關(guān)鍵了,不然的話芯片行業(yè)可能會(huì)走到盡頭。尤其是對(duì)于國(guó)內(nèi)而言,原本硅基芯片就已經(jīng)落后于國(guó)外先進(jìn)水平了,如果不盡早開拓其它領(lǐng)域,那么國(guó)產(chǎn)芯片的崛起就只是一種空談而已。

好在國(guó)內(nèi)沒有辜負(fù)人們的期望,就在近日,一則好消息傳來,光子芯片技術(shù)取得突破,中科大功不可沒!據(jù)中科大官方披露的消息顯示,由郭光燦院士帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì),成功實(shí)現(xiàn)了光子芯片的量子干涉,并且將成果刊登在了國(guó)際知名學(xué)術(shù)期刊上。
也就是說,中科大對(duì)光量子芯片的研究取得了重大進(jìn)展,或?qū)閲?guó)產(chǎn)芯片開辟出一條新的道路??赡芎芏嗳硕疾涣私夤饬孔有酒?,但是我們只要知道這是一種全新材料的芯片就行了,它和之前的石墨烯晶圓一樣,都可以成為硅基芯片的替代者。

而且光量子芯片還具有很多明顯的優(yōu)勢(shì),與傳統(tǒng)的硅基芯片相比,光量子芯片的性能更加強(qiáng)悍,功耗也會(huì)變得更低,只要國(guó)內(nèi)全面突破,就會(huì)一舉改變半導(dǎo)體行業(yè)的現(xiàn)狀。
更重要的是,光量子芯片不受摩爾定律影響,其發(fā)展?jié)摿σ裙杌酒蟮枚?,目前我們?guó)內(nèi)在這方面已經(jīng)走在了世界的前沿,國(guó)產(chǎn)芯片也迎來了更大的希望。當(dāng)然了,現(xiàn)在光量子芯片還只是一個(gè)雛形,國(guó)內(nèi)必須加倍努力,千萬不能就此懈怠。

硅谷也沒料到來得這么快
值得一提的是,對(duì)于國(guó)內(nèi)光量子芯片的突破,美國(guó)硅谷也沒料到來得這么快,它們一直自詡為全球科技實(shí)力最強(qiáng)的代表,卻沒想到在光量子芯片領(lǐng)域被我們國(guó)內(nèi)占據(jù)了先機(jī)。雖然如今硅谷的研發(fā)能力仍不可小覷,但是相信要不了多久國(guó)內(nèi)就能實(shí)現(xiàn)趕超。

不得不說,國(guó)內(nèi)能攻克光量子芯片,還要“感謝”美國(guó)的“助力”。如果不是因?yàn)榻鼛啄昝绹?guó)芯片規(guī)則給國(guó)內(nèi)帶來了一股龐大的動(dòng)力,國(guó)產(chǎn)芯片事業(yè)也不會(huì)接連取得重大突破。估計(jì)美國(guó)也沒想到,自己明明是為了阻撓中國(guó)芯片的崛起,可到頭來卻是“偷雞不成蝕把米”。

寫在最后
綜上所述,中科大光子芯片技術(shù)的誕生,為國(guó)產(chǎn)芯片提供了一個(gè)新的思路,既然傳統(tǒng)的硅基芯片已經(jīng)快要達(dá)到物理極限了,那么國(guó)內(nèi)何不致力于光子芯片的研發(fā)工作呢?相信這種全新材料的芯片,只要再過幾年的時(shí)間就能發(fā)揮出重要作用,而我們國(guó)內(nèi)將借此實(shí)現(xiàn)真正的崛起!
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