綜述

美國IBM公司公開宣稱，將會首發(fā)2nm芯片技術(shù)。而目前最先進(jìn)的芯片工藝也只能把芯片做到5nm-7nm。

其實(shí)，IBM公司所謂的先進(jìn)技術(shù)并沒有真的投入大規(guī)模生產(chǎn)，與此同時，中國也宣布在石墨烯芯片技術(shù)領(lǐng)域取得了突破，中科院甚至公開展示了石墨烯晶圓，不過，這一技術(shù)也不是很成熟，還沒有投入大規(guī)模的生產(chǎn)。

為什么中美都這么急于宣布自己的芯片技術(shù)取得進(jìn)步？

芯片發(fā)展史

芯片的制造歷經(jīng)了半個世紀(jì)的發(fā)展，從第一臺計(jì)算機(jī)之時，并沒有芯片，而是簡單的電路排列，很占用空間，所以當(dāng)時的計(jì)算機(jī)個頭也非常的大。 而且，不僅僅是占據(jù)空間大，這些電路的功率也非常小，導(dǎo)致整個計(jì)算機(jī)的處理速度也很受限制。因此，計(jì)算機(jī)如何減負(fù)，如何提高效率，成為主要的研發(fā)方向。

經(jīng)過20年，計(jì)算機(jī)集成電路新片誕生，出現(xiàn)IC芯片，不過，這種IC集成芯片的集成度并不高，上面只有100多個晶體管，不過比以前已經(jīng)進(jìn)步了很多，具有里程碑的意義。 IC 芯片的出現(xiàn)讓計(jì)算機(jī)研究開啟了加速模式，完全顛覆了原來的電路模式，電子設(shè)備開始便攜化，電路體積開始壓縮，操作更加簡單。 沿著IC集成電路的模式，很快科學(xué)家就研發(fā)出了中型集成電路和大規(guī)模集成電路，與之相關(guān)的許多科技產(chǎn)品都開始更新?lián)Q代，比如手機(jī)開始智能化，功能大大豐富。

21 世紀(jì)之后，碳技術(shù)的進(jìn)步，促進(jìn)芯片進(jìn)一步發(fā)展。芯片的集成度越來越高，功率越來越大，搭載的晶體管基本都在千萬以上，現(xiàn)在基本上芯片可以達(dá)到7-10nm。

美國芯片斷供

2020年美國全面斷供華為芯片，對華為進(jìn)行不合理制裁。華為對美國制裁提起訴訟，一時間國際芯片市場波濤洶涌。 華為是中國手機(jī)、電腦科技企業(yè)中的領(lǐng)軍者，但是在芯片上，還沒有高端產(chǎn)品，只能依賴美國。對這一點(diǎn)華為董事長任正非早已有所警惕，華為幾年前就投入大量人力、無力、財(cái)力研究芯片等核心技術(shù)，華為要走向強(qiáng)大，成為國際企業(yè)，就不能在核心技術(shù)上依賴別國、別的企業(yè)。

事實(shí)證明，任正非的確高瞻遠(yuǎn)矚，這次美國斷供華為芯片，華為雖然十分被動，市場銷量會受到影響，但是華為早已經(jīng)做好了準(zhǔn)備，知道美國會有這一天。 美國此次斷供芯片，不僅僅針對華為，還涵蓋了中興、大疆無人機(jī)等高科技公司。這些公司都發(fā)現(xiàn)自己陷入了一個困境，但同時也是一個機(jī)遇，如果能借此機(jī)會實(shí)現(xiàn)芯片自主研發(fā)，將迎來前所未有的大發(fā)展，畢竟全球能自主研發(fā)芯片的公司并不是很多。

尖端芯片技術(shù)競爭

有句話說得好：“19世紀(jì)是鐵時代，20世紀(jì)是硅時代，21世紀(jì)是碳時代?！?1世紀(jì)是碳的時代，也是芯片的時代。 美國IBM宣稱自己已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了2nm芯片技術(shù)，但是實(shí)際上并沒有大規(guī)模投入生產(chǎn)，這只是實(shí)驗(yàn)室小規(guī)模的結(jié)果。 不過，也的確能代表美國在芯片市場上的壟斷地位。

中國作為世界第二大經(jīng)濟(jì)體，在科技上也有了很大的進(jìn)步，掌握了許多尖端科技，但芯片技術(shù)還沒有超越美國。 美國此次對華斷供芯片，就是在展示自己的科技實(shí)力，用核心技術(shù)卡脖子，來保護(hù)本國企業(yè)的發(fā)展。華為這類科技公司如果沒有核心芯片的支持，許多產(chǎn)品都無法運(yùn)行，怪不得此次斷供引起軒然大波。

我們國家芯片技術(shù)的發(fā)展不如美國起步早，但是卻一直在默默追趕。 美國IBM發(fā)布2nm芯片技術(shù)后，中科院也發(fā)布石墨烯芯片技術(shù)，向全世界展示了石墨烯晶圓。 石墨烯晶體管具有高電子活度和快遷移率，用石墨烯晶片制成的石墨烯芯片在相同工藝條件下性能強(qiáng)、功耗低。這是國產(chǎn)芯片“變道超車”的良機(jī)。 很明顯，兩個國家都想抓住這次的機(jī)會，成為芯片技術(shù)的領(lǐng)軍者?？上壳斑@兩種技術(shù)都還不是很成熟。

美國IBM公司的芯片技術(shù)很大程度上要依賴三星公司的3nm砷化鎵技術(shù)源，兩家公司的合作還需要進(jìn)一步磨合。 我們中國的石墨烯芯片雖然可以小規(guī)模生產(chǎn)，但它的性能都還要進(jìn)一步完善。進(jìn)入市場的芯片必須要有一定的穩(wěn)定性，如果經(jīng)常出現(xiàn)錯誤，會造成客戶不滿意，對企業(yè)而言反而是不利的。這兩種技術(shù)要商業(yè)化，還有一段路要走。

其實(shí)，現(xiàn)在全球市場芯片雖然的確是供不應(yīng)求，但缺少的并不是高端芯片，反而是低端芯片。 21世紀(jì)初就有的14nm和28nm的芯片，它們占了90%的市場，雖然比較厚，功能也不如最新的7nm芯片強(qiáng)大，但是它的技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，商業(yè)化程度很高，而且，它已經(jīng)能滿足市場上大部分的芯片功能需求。

再小一點(diǎn)的7nm和5nm芯片，主要供應(yīng)高端手機(jī)和臺式電腦，這兩種芯片又是剩下10%的芯片中的大塊頭。 所以說，2nm的尖端芯片技術(shù)目前并不是很短缺，之所以如此受重視，是因?yàn)樗砹宋磥淼陌l(fā)展方向，要想成為領(lǐng)軍人物，必要在技術(shù)上快人一步。

結(jié)語

無論是美國的2nm芯片技術(shù)還是我國石墨烯芯片技術(shù)，雖然距離技術(shù)成熟還有一段路要走，但這兩種技術(shù)，都很有可能引領(lǐng)未來芯片技術(shù)發(fā)展潮流，讓我們拭目以待。

審核編輯 ：李倩