先進技術背後尷尬的真相:美國2nm製程工藝,國產石墨烯晶片

科技     2021年06月22日

中西科技競爭的不斷升溫,讓「晶片」成了全球關注的話題,更因為美國利用手中壟斷的技術專利,打破了全球科技一體化的穩定局面,這讓所有人意識到了核心科技自主、可控的重要性,為此晶片領域也成了不同國家半導體巨頭的「必爭之地」,尤其當全球陷入「晶片慌」,各大企業紛紛加大了對晶片技術的研發投入。

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但近年來美國釋放出來的信號卻對他國半導體產業的發展極為不利,這就是寡頭局勢的形成和製造業的回流,尤其是高端晶片行業,美國不僅想在本土建立晶片工廠,同時還向掌握並主導高端晶片市場。根據此前的報告稱,在接受邀請後,台積電、三星紛紛做出了美國建廠的規劃,並預計在2023年-2024年左右竣工。

先進技術背後尷尬的真相:美國2nm製程工藝,國產石墨烯晶片

美國2nm製程晶片面世

在高端晶片工藝方面,美國老牌科技巨頭IBM實現了全球2nm製程工藝的首發,讓美國頓時打了一個翻身仗,要知道,美國晶片工藝的代表企業是英特爾,目前已經能完成10nm工藝晶片的量產,7nm在良品率方面還未能達到預期,而IBM 2nm製程工藝的面世,可謂是在製程工藝方面對代工巨頭三星、台積電形成了反超,這更是加劇了美國在半導體領域寡頭局勢的形成。

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中國石墨烯晶片

有句話說得好「19世紀是鐵時代,20世紀是矽時代,21世紀是碳時代」,面對美國的技術封鎖,去年10月份左右,中科院向外界展示了中國的石墨烯晶圓,雖然許多國家都在全力攻克石墨烯晶圓的研發難題,希望能在下一個晶片時代占領市場先機,但不管是在尺寸還是質量方面,我國都要遙遙領先,並且還能實現小批量量產了。

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由於石墨烯做成的電晶體電子活躍度更高,遷移率也更快,由石墨烯晶圓做成的石墨烯晶片,同等工藝下性能更強,功耗更低,這是國產晶片「變道超車」的好機會,更重要的是,在石墨烯領域我國有著良好的開局,專利數量全球第一,遙遙領先於美國,這是突破西方技術封鎖不可多得機會。

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先進技術的背後

不管是美國的2nm製程工藝,還是中國的石墨烯晶片,這都是全球領先的技術,都能為推動全球半導體產業的快速發展。但這些先進技術的背後,卻有著非常尷尬的真相。

美國的IBM雖然發布了2nm晶片的製程工藝,但IBM只是在技術方面實現了,三星的3nm GAA技術就是源自於與IBM之間的合作,目前還處於試驗階段,通俗地講,也就是「PPT造芯」,想要實現量產,必須加大與三星的合作,從而讓三星為其打造自己的IP,IBM此舉,就像三星3nm存儲晶片的發布,只是為了拿下「首發」的標籤。

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而石墨烯晶圓雖然已經能實現小規模量產,並且我國在石墨烯領域確實是領先全球,但石墨烯晶片卻依然還是「PPT」,同樣處於試驗階段,目前根本無法與商業化接軌,無法滿足當下各行各業對晶片旺盛的需求。

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更重要的是,雖然全球面臨著晶片緊缺,但缺的是更低端的14nm、28nm製程晶片,根據數據顯示,這兩種低端晶片的市場占比達到了驚人的90%左右。而7nm、5nm的市場需求僅僅是PC和手機領域,國產安卓手機扎堆發布,並且已經在印度、歐洲等多個地區躋身銷量榜第一梯隊,讓我們意識到,高端晶片並不像緊缺,反而更像泛濫。

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為此,針對於美國2nm晶片的發布,國內院士也站出來表態「成熟的工藝更重要,不必盲目追趕!」雖然此話一度引起了國內網友的熱議,但了解真相後才知道,這是明智之舉,同時也是提高國產晶片自給率的大好時機。

晶片的發展猶如千里之行,道路漫長曲折,變幻莫測,而我們唯一能做到的就是「腳踏實地」!