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去你的光刻机! 去你的加工工艺! 中国光子芯片或将“换道超车”

时间:2023-09-06 15:23:50

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去你的光刻机! 去你的加工工艺! 中国光子芯片或将“换道超车”

众所周知,在传统芯片领域,我国与西方乃至日韩等国都有不少客观存在的差距,要想实现独立自主,除了海量资金投入之外,还要绕过大量的专利壁垒,在我们进步的同时外国也在进步,想实现超越异常困难。

但是,传统芯片发展到今天,就算还能再摩尔定律这颗干瘪的柠檬里榨出一两滴汁,也几乎到了穷途末路的地步了。这是因为随着芯片加工工艺的不断提升,单位体积内的电路越来越多,发出的热量也就越越来越高,发热越高数据丢失就越多,CPU就会超频加大运算,如此形成一个恶性循环,最终导致芯片烧毁。

传统芯片上的电路越积越多

另外,工艺的提升会导致芯片上电路之间的间距越来越小,当它们的间距等于一个电子时,就会产生量子效应,欧姆定律失效,传统的集成电路也就失去了作用。

因此,我们可以预见,无论现在外国的在传统芯片领域领先我们多少都无济于事,因为经典计算机死路一条。在未来,无论是量子计算机,还是光子计算机,我们最起码都和国外在同一起跑线上,甚至部分领域有所领先,这就是“换道超车”。

测试光子芯片

光子芯片主要是将无数个光学系统整合到在芯片上,利用超微透镜取代电晶体并以光子来进行运算。与传统芯片相比,光子芯片的运算效率高出1000倍,并且耗电量更低,产生的热量也少很多,这样以来就可以不用做太复杂的散热设计,未来的电子产品将更加轻薄、连续使用时间更持久。

最最重要的是,我国这个团队研发出来的光子人工智能芯片的全部制造过程都在国内完成的。

我们都知道,制造传统芯片大致需要四大工序,即芯片设计、加工、封装、测试,其中最关键、最核心的步骤就是芯片制造。目前另外三个环节我们已经基本掌握,主要卡在芯片加工这个阶段。

测试光子芯片

芯片加工又需要两大核心设备:光刻机和刻蚀机。目前我们的刻蚀机已经赶上了国际先进水平,并且成功卖给了台积电。但是在光刻机领域,我们目前仅仅在实验室里造出了22纳米光刻机,离商业化还有很远的路要走,而ASML已经量产了3nm极紫外光刻机。我们常说的高端芯片受制于人,主要就是光刻机受制于人。

但是,光子芯片却给了我们一个摆脱被人“掐脖子”的机会。目前光子芯片的设计、加工、封装、测试全部都是在国内完成的。并且可以用低精度光刻机和相对落后的加工工艺,制造出高性能光子芯片。这就意味着可以摆脱长期以来我们对国外高分辨率光刻机的依赖,真正实现换道超车。

测试光子芯片

当然了,我们也要清楚认识到,无论是量子计算机还是光子计算机,虽然代表着下一代计算机的发展方向,但是离走向市场还有很长一段路要走。下一代计算机给了我们“换道超车”的机会,但是我国在芯片加工领域的历史欠账必须要补齐,每一步投机取巧,都可能在将来的某个时段加倍还给你。

简而言之,中国芯片的崛起,每一步都要脚踏实地,这次我们认准了方向,凭借中国人的聪明才智,没有理由不超越西方。

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