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科技:国产2nm芯片有望破冰 能弯道超车?

观察者网 2020-01-18 23:58:21
 

 

【文/科工力量专栏作者 铁流】

近日,中科院对外宣布,中国科学家研发出了新型垂直纳米环栅晶体管,这种新型晶体管被视为2nm及以下工艺的主要技术候选。之后,有媒体声称“中国CPU芯片将实现弯道超车 中科院表示国产2nm芯片有望破冰”。铁流认为,中科院这项技术突破值得庆贺,自川普卡脖子以来,国人确实也需要本土技术创新来鼓舞士气,但一些报道有点捧得太高了。从产业发展角度看,应当稳扎稳打,不宜过度吹捧。

个别媒体报道比较“热血” 但不太专业

在相关报道中,媒体称:“目前最为先进的芯片制造技术为7nm+Euv工艺制程,比较出名的就是华为的麒麟990 5G芯片,内置了超过100亿个晶体管。麒麟990首次将将5G Modem集成到SoC上,也是全球首款集成5G Soc,技术上的确实现了巨大突破,也是国产芯片里程碑式的意义。而继华为之后,中科院研发出了2nm及以下工艺所需要的新型晶体管......中科院的这项研究成果意义很大,这种新型垂直纳米环栅晶体管被视为2nm及以下工艺的主要技术候选,可能对国产芯片制造有巨大推动作用。如今在美国企业的逼迫下,国产企业推进自主可控已成为主流意识,市场空间将被进一步打开。相信在5年的时间内,在技术方面将实现全面突破”。

上述这段话看起来比较“热血”,比较能鼓舞人心,但内容上却不太专业。华为只是IC设计公司,就麒麟990来说,华为做的是SoC设计,CPU核为ARM的A76,GPU核为ARM的G76,工艺也是依靠台积电的7nm工艺,因而媒体报道中“继华为之后,中科院研发出了2nm及以下工艺所需要的新型晶体管”这种说法是有问题的。华为掌握的是SoC设计,而非制造工艺。

中科院自主研发的叠层垂直纳米环栅晶体管是实验室技术,这类技术国外也有,早在2016年,就有媒体报道美国劳伦斯伯克利国家实验室的一个团队打破了物理极限,采用碳纳米管复合材料将现有最精尖的晶体管制程缩减到了1nm。

2017年Max教授再次于《自然》杂志发文提出单芯片上三维集成的计算和存储模型,也是在这篇文章中产生了石墨烯制造的碳纳米管3D芯片这一概念。Max教授表示:“与传统晶体管相比,碳纳米管体积更小,传导性也更强,并且能够支持快速开关,因此其性能和能耗表现也远远好于传统硅材料”。

国产2nm芯片有望破冰 能弯道超车?

Max教授于《自然》杂志发文提出单芯片上三维集成的计算和存储模型

然而,时至今日,碳纳米管依然只是PPT,根本就没有进入工业界。甚至连Max教授都不再谋求通过碳纳米管直接取代硅晶体管。原因就在于虽然碳纳米管具有硅晶体管所不具备的更优良的力学、化学和电学性能,但是产量、良率、电路的抗干扰能力、速度都存在很大的劣势。与造成的麻烦相比,碳纳米管带来的优势不值一提。

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