鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1985次 | 2018年11月08日
新材料芯片多數(shù)是噱頭華而不實(shí)
近年來(lái),隨著摩爾定律放緩,通過(guò)新材料進(jìn)行技術(shù)革新的新聞不絕于耳,石墨烯等材料成為了媒體和一些科研機(jī)構(gòu)的寵兒,并被一次又一次熱炒。然而,要替換現(xiàn)在的硅材料并非易事,何況現(xiàn)在很多被媒體炒作的很熱的概念,多數(shù)是噱頭。
很多媒體鼓吹,用于制造芯片的新材料與原有的材料相比往往具有更好的電學(xué)性能,因此新材料制作的電子管要么開(kāi)關(guān)速度更快,要么就更加節(jié)能。
不過(guò),對(duì)于絕大多數(shù)種類(lèi)的芯片而言,半導(dǎo)體硅作為其中主要的半導(dǎo)體材料其實(shí)已經(jīng)滿足開(kāi)關(guān)速度的要求,材料并不是這些芯片的主要瓶頸。
同時(shí),雖然節(jié)能低耗的芯片越來(lái)越受到市場(chǎng)的追捧,但新材料往往在成本、良率、技術(shù)成熟度以及對(duì)現(xiàn)有軟件的兼容性方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于現(xiàn)有的硅芯片。何況現(xiàn)有的芯片也可以通過(guò)限制頻率、采用合適的指令集、使用低功耗的制程工藝、降低芯片工作電壓等種種方式有效地降低工作的能耗。
也就是說(shuō)新材料芯片要想取代現(xiàn)有的芯片,必須在大部分主要指標(biāo)上都遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于硅材料芯片,才能扭轉(zhuǎn)現(xiàn)有的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)幾十年發(fā)展所產(chǎn)生的慣性。
而找到這樣的新材料并不容易,因?yàn)榘雽?dǎo)體硅作為半導(dǎo)體材料也是在不斷發(fā)展中的,現(xiàn)今的半導(dǎo)體硅的各項(xiàng)性能與第一代半導(dǎo)體相比已經(jīng)產(chǎn)生了天翻地覆的變化,而每年還有天量資金涌入到這一領(lǐng)域中去。
同時(shí),半導(dǎo)體芯片選擇材料也是一個(gè)不斷比選和剔雜的過(guò)程,最終硅材料作為熱學(xué)、力學(xué)、電學(xué)性能都比較均衡的材料脫穎而出??紤]到半導(dǎo)體工業(yè)巨大的商業(yè)價(jià)值,在這個(gè)過(guò)程中哪怕相對(duì)冷門(mén)的材料中有更加合適的,也早就被正式應(yīng)用。所以剩下的新材料往往都來(lái)自特別冷僻的材料,比如DNA或者此次的石墨烯。
筆者認(rèn)為由于石墨烯芯片技術(shù)短期內(nèi)將很難成熟,這一項(xiàng)目前景著實(shí)堪憂。而這樣的項(xiàng)目能夠進(jìn)入到鎂光不久前發(fā)布的''電子復(fù)興計(jì)劃''之中,也是瞄準(zhǔn)了該計(jì)劃本身所具有的弱點(diǎn)。
電子復(fù)興計(jì)劃完美的迎合了美國(guó)官方對(duì)于遏制中國(guó)發(fā)展的期待,在今天這樣一個(gè)多極化逐漸成為歷史潮流的背景下,美國(guó)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)和美國(guó)很多產(chǎn)業(yè)一樣都面臨非常巨大而來(lái)源廣泛的壓力。
一方面在技術(shù)上面臨來(lái)自臺(tái)積電和韓國(guó)三星的壓力,這兩個(gè)對(duì)手的制程與最先進(jìn)的英特爾相比差距越來(lái)越小。另一方面新制程研發(fā)投資巨大,美國(guó)的格羅方德半導(dǎo)體甚至放棄自主研發(fā)7nm工藝,以中國(guó)為代表的發(fā)展中國(guó)家新興市場(chǎng)國(guó)家必將更受全球投資人的青睞。
美國(guó)一方面懼怕在與臺(tái)積電、三星的競(jìng)爭(zhēng)中失敗,另一方面也不愿讓出巨額利益與發(fā)展中國(guó)家新興市場(chǎng)國(guó)家拼成本。那么一個(gè)五年投資22.5億美元,第一年投資僅2.12億美元的電子復(fù)興計(jì)劃就浮出水面了。
這個(gè)計(jì)劃想用微薄的投資完成雄偉的目標(biāo),就只能把希望寄托在利用美國(guó)對(duì)前沿技術(shù)探索較多的比較優(yōu)勢(shì)趕上下一次技術(shù)革命,繼續(xù)充當(dāng)電子產(chǎn)業(yè)中的領(lǐng)頭羊。
而石墨烯技術(shù),由于細(xì)分方向較多客觀上增加了分辯的難度,同時(shí)從業(yè)者也都有炒作概念的共同心理預(yù)期,因此成功成為了該計(jì)劃的重頭戲。大國(guó)造重器應(yīng)引以為戒,少些投機(jī)之風(fēng),尊重產(chǎn)業(yè)規(guī)律,務(wù)實(shí)才能致遠(yuǎn)。