大國院士 第九百七十四章 成品碳基驅(qū)動(dòng)IC芯片

在來金陵的時(shí)候，任正斐所期待的只不過是能做出一塊集成幾十萬或幾百萬碳基晶體管的成品芯片就足夠了。

畢竟研究碳基芯片的企業(yè)或機(jī)構(gòu)眾多，拋開國外的公司和實(shí)驗(yàn)室來說，光是國內(nèi)，就有無數(shù)家在進(jìn)行。

比如華科院半導(dǎo)體研究所、水木和北大兩所頂尖高校也都有不同的碳基芯片和碳基半導(dǎo)體項(xiàng)目。

除此之外，還有中科電氣、中微公司、銀龍股份等等國企民企及研發(fā)單位都在研究。

包括華威自己，都有在碳基芯片領(lǐng)域進(jìn)行部署，每年在碳基半導(dǎo)體領(lǐng)域的1投入至少在十億以上。

但事實(shí)卻是在星海研究院這邊的高密度碳納米管陣列排序成果出現(xiàn)之前，碳基芯片領(lǐng)域的研究，可以說并沒有太突出的成果出現(xiàn)。

最好的，莫過于北大的研究團(tuán)隊(duì)在這一領(lǐng)域取得了重大突破，開發(fā)出了全球首個(gè)基于碳納米管晶體管的張量處理單元（TPU）。

這款TPU計(jì)算芯片由3000個(gè)碳納米管晶體管組成，采用了一種名為收縮陣列架構(gòu)的設(shè)計(jì)，可以像流水線一樣同步處理多個(gè)計(jì)算任務(wù)，大幅提升了計(jì)算速度和效率。

但3000個(gè)碳晶體管集成，在芯片這一領(lǐng)域，連皮毛都算不上。

如果說將現(xiàn)在的成熟的硅基芯片比作一顆撐天大樹的話，那么北大團(tuán)隊(duì)研究的碳基TPU芯片，就像是大樹落下的種子才發(fā)芽鉆出地面而已。

所以在來之前，任正斐所期待的，不過是星海研究院這邊能夠集成出幾十萬或百萬顆碳基晶體管的芯片就足夠了。

畢竟相對(duì)比一顆剛發(fā)芽的種子來說，這種級(jí)別的芯片已經(jīng)具備一定的商業(yè)化價(jià)值了。

無論在電源管理、家電控制、LED照明、工業(yè)控制和汽車電子等領(lǐng)域，別看晶體管的數(shù)量少，但也滿足這些領(lǐng)域?qū)Φ统杀尽⒌凸暮透呖煽啃缘男枨罅恕?p/> 只要這種級(jí)別的成品做出來了，那么曾經(jīng)剛發(fā)芽的種子，就生長成了一棵小樹，后續(xù)能夠不斷的汲取養(yǎng)分和陽光，快速的生長，去與老牌的硅基半導(dǎo)體競爭市場。

然而令他沒有想到的是，在他還在期待著幾十萬或的百萬顆碳基晶體管的芯片的時(shí)候.

星海研究院這邊.已經(jīng)做到了集成每平方毫米千萬顆晶體管的碳基芯片了。

這份成果，簡直超出了所有人的預(yù)料，太讓人震撼了。

簡單的吃過了早餐后，任正斐當(dāng)場請(qǐng)求徐川帶他去碳基芯片的研究實(shí)驗(yàn)室看看成果。

對(duì)于這種事情，徐川自然不會(huì)拒絕。

不過還沒等他們出發(fā)，又有一個(gè)人趕到了紫金山腳下的別墅群。

“徐院士，早啊！”

別墅的庭院門前，剛帶上自己的筆記本，準(zhǔn)備和華威的任正斐一起去棲霞區(qū)碳基芯片實(shí)驗(yàn)室看看的徐川就聽到了一道熟悉的聲音。

來的不是其他人，正是昨天徐川同樣打電話通知過的科學(xué)技術(shù)蔀的蔀長袁周禮。

看到這位袁蔀長，徐川笑著點(diǎn)了點(diǎn)頭，打了個(gè)招呼：“袁蔀，沒想到你親自跑過來了。”

袁周禮笑呵呵的開口道：“你昨天給的消息實(shí)在太驚人了，要不是領(lǐng)導(dǎo)那邊實(shí)在抽不出時(shí)間來，來的就不是我了。”

笑著打了個(gè)招呼后，他的目光落到了站在一旁的任正斐身上，伸出手握了握。

“任總？沒想到您也在。”

任正斐臉上帶著笑容，伸出手握了握，打了個(gè)招呼：“袁蔀，您好。”

華威和科學(xué)技術(shù)蔀打的交道還是挺多的，包括華科院那邊，比如華科院半導(dǎo)體研究所、信息通訊研究所等等機(jī)構(gòu)都有合作。

不過他和這位科學(xué)技術(shù)蔀的蔀長見面的次數(shù)并不算多。

畢竟人家是科學(xué)技術(shù)蔀的一把手，真正的大領(lǐng)導(dǎo)。

即便是他是華威這種大集團(tuán)的總裁，在對(duì)方面前也不算什么。

雖然說華威的體量不小，如果放到體制內(nèi)，那至少級(jí)別也是個(gè)正蔀級(jí)。

但同級(jí)別之間亦有差距，而且還不小。

笑著打了個(gè)招呼后，袁周禮看向徐川，好奇的問道：“你們這是準(zhǔn)備出去？”

徐川點(diǎn)了點(diǎn)頭，笑道：“我和任總準(zhǔn)備去碳基芯片實(shí)驗(yàn)室那邊看看，袁蔀要不要一起？”

袁周禮笑呵呵的開口道：“當(dāng)然，我就是為了這件事而來的。”

徐川笑著道：“那就一起吧，正好鄭海也到了。”

說話間，鄭海那邊安排的車輛也已經(jīng)抵達(dá)了，一行人登上車，朝著碳基芯片實(shí)驗(yàn)室駛?cè)ァ?p/> 實(shí)驗(yàn)室中，從趙光貴的手中接過了兩個(gè)用聚碳酸酯材料做出的保護(hù)盒，里面裝著兩塊碳基芯片，分別遞給了袁周禮和任正斐后，徐川開口說道。

“這就是我們最新做出來的成品芯片了。”

“雄芯05號(hào)，實(shí)驗(yàn)型芯片，采用了28納米的多重曝光技術(shù)，做到了在每平方毫米上集成1000萬顆碳基晶體管.”

就像是捧著一件易碎的稀世珍寶亦或者是一枚璀璨的寶石一般，任正斐小心翼翼的拿捧著這個(gè)裝有碳基芯片的保護(hù)盒，眼中再也沒有其他的東西，仿佛這就是他的全世界一樣。

而在他的身旁，科學(xué)技術(shù)蔀的袁周禮臉上的表情也同樣好不到哪里去，滿是興奮激動(dòng)和震撼。

“真是迷人.”

盯著手中的芯片注視了良久，任正斐忍不住發(fā)出了一聲感慨。

徐川笑了笑，開口道：“當(dāng)然了，這可是智慧的結(jié)晶，是整個(gè)人類文明的未來！”

微微頓了頓，他接著道：“雖然目前雄芯05號(hào)暫時(shí)還無法和高端低納米進(jìn)程的硅基芯片在性能上相比。”

“但由碳基晶體管制造的芯片，在理論上來說，潛力要遠(yuǎn)超由硅基晶體管制成的芯片，無論是從計(jì)算性能，還是從晶體管的最小雕刻制程上，都是硅基芯片難以想象的。”

“按照碳基芯片實(shí)驗(yàn)室這邊目前的研究進(jìn)度，在半年內(nèi)，我們能將碳基芯片的制備技術(shù)提高到23納米級(jí)別左右，在一年內(nèi)，能夠?qū)⑦@個(gè)進(jìn)程提升到20納米。”

“雖然說這和硅基芯片的7納米、5納米還相差甚遠(yuǎn)。”

“但憑借碳基晶體管在物理性能上的優(yōu)越性，我可以毫不夸張的說，20納米進(jìn)程的碳基芯片，在性能上，足夠比擬硅基芯片的13納米甚至更低的精密進(jìn)程。”

硅基芯片的納米等級(jí)順序大體上分成了三大類。

28納米以上的制程為低端制程。比如130納米，90納米，56納米的制程，凡是高于28納米的進(jìn)程，都屬于低端制程。

介于13納米至28納米之間的，屬于高端制程。

而精密制程是在13納米以下的制程，比如說9納米，7納米，5納米，最精密的是3納米和2納米。

目前臺(tái)積電推出的2納米進(jìn)程工藝，就屬于最頂尖的精密進(jìn)程。

以20納米的進(jìn)程，在性能上比擬13納米甚至更低納米級(jí)別的精密進(jìn)程芯片，碳基芯片的潛力幾乎不可限量！

小心翼翼的從保護(hù)盒中取出來這枚碳基芯片，袁周禮仔細(xì)的端量了好一會(huì)后，好奇的開口道。

“我怎么感覺這枚芯片有點(diǎn)輕？”

“嗯”思忖了一下，這位袁蔀長找到了一個(gè)形容詞，接著道：“就像是捏著一片羽毛一樣，幾乎沒什么重量的樣子。”

“而且它看上去真的好薄，感覺和那種裝文件的牛皮紙袋的厚度差不多。”

聽到這話，徐川笑了笑，開口解釋道：“這也是碳基芯片的優(yōu)勢之一。雄芯05號(hào)采用碳納米管作為主要材料。”

“而碳納米管不僅具有優(yōu)異的力學(xué)性能，還因其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)使得碳基芯片在保持高強(qiáng)度和剛性的同時(shí)，重量卻相對(duì)較輕。”

“當(dāng)然，這也和這枚芯片還沒有完全封裝有關(guān)系。沒有封裝的芯片，本體就只有這么薄薄的一層。”

對(duì)于芯片來說，沒有封裝的芯片晶圓也叫裸片，整體其實(shí)是非常脆弱的，很容易受外部的潮濕、震動(dòng)等的影響。

不過實(shí)驗(yàn)室這邊為了方便研究，使用的自然是這種類型的。

等到后續(xù)通過使用環(huán)氧樹脂等材料包裹起來后，它看上去就和硅基芯片沒什么差別了。

“對(duì)了。”

說到芯片的封裝，徐川想起來了他昨天在實(shí)驗(yàn)室這邊看到的另一種產(chǎn)品，笑著看向袁周禮和任正斐，開口說道。

“關(guān)于碳基芯片的封裝和應(yīng)用，實(shí)驗(yàn)室這邊已經(jīng)有了一些成品。”

“嗯主要是電路控制、通信、傳感器等方面的，要不要一起去看看？”

碳基芯片實(shí)驗(yàn)室能制備出每平方毫米集成一千萬顆晶體管的芯片，對(duì)于芯片的研究來說其實(shí)已經(jīng)進(jìn)入到中后期了。

后續(xù)需要做到的就是不斷的壓縮雕刻進(jìn)程，研究低納米的碳基芯片，電路設(shè)計(jì)等等。

但28納米包括28納米之上的進(jìn)程，其實(shí)就已經(jīng)具備廣泛應(yīng)用的潛力了。

比如電源管理、家電、LED照明、工業(yè)控制等領(lǐng)域，都需要高納米進(jìn)程的低端芯片來控制。

對(duì)于這些方向，實(shí)驗(yàn)室這邊自然不可能忽視。

所以除了28納米的服務(wù)器芯片外，這邊已經(jīng)制備出了不少相對(duì)的成熟的單一功能性或少功能性的低端產(chǎn)品芯片。

“當(dāng)然。”

聽到徐川這么說，袁周禮連忙點(diǎn)頭，碳基芯片就是他這次緊急從京城那邊趕來的目的，自然要弄清楚這邊到底研究到了什么程度。

如果說連成品都弄出來了，那么他該思考的就不是對(duì)星海研究院這邊碳基芯片研發(fā)的幫助了，而是推廣！

沒錯(cuò)，就是推廣！

當(dāng)然，補(bǔ)貼和幫助肯定是有的，但更重要的是，如果說星海研究院這邊已經(jīng)能夠制備出商業(yè)化使用的碳基芯片成品了，那么回去后，他就會(huì)第一時(shí)間寫報(bào)告。

然后聯(lián)系發(fā)改wei、工業(yè)蔀、商業(yè)蔀等機(jī)構(gòu)和部門聯(lián)合推廣碳基芯片！

對(duì)于華國這個(gè)十幾億人口的龐大市場來說，即便是低端的芯片市場，也是一個(gè)以千億為單位的領(lǐng)域啊！

帶著兩人，徐川來到了碳基芯片實(shí)驗(yàn)室的另一個(gè)研究區(qū)域。

刷開門禁驗(yàn)證過安保后，一行人先走進(jìn)了一間隔間，消毒清理，更換防護(hù)服、穿上鞋套戴上口罩等設(shè)備后，幾人才走進(jìn)一間開闊的實(shí)驗(yàn)室里面。

實(shí)驗(yàn)室中，一排的儀器擺放在陶瓷板制造的實(shí)驗(yàn)桌上，里面還有好幾名穿著白大褂戴著手套和護(hù)目鏡的正忙碌著。

看到走進(jìn)來的一行人，這間實(shí)驗(yàn)室的負(fù)責(zé)人連忙走了過來，打了個(gè)招呼。

“徐院士，趙教授”

帶著一行人的趙光貴點(diǎn)了點(diǎn)頭，開口介紹道：“這位是2號(hào)產(chǎn)品實(shí)驗(yàn)室的負(fù)責(zé)人，李明研究員。主要負(fù)責(zé)電源管理芯片一塊的測試和研究。”

互相介紹了一下后，他看向李明，笑著道：“拿幾份已經(jīng)通過了測試的電源管理芯片過來。”

“好的，稍等。”

應(yīng)了一聲后，李明快速的走向?qū)嶒?yàn)室一旁的儲(chǔ)物柜，從里面取出了幾枚已經(jīng)封裝好了的‘電源管理芯片’，遞了過來。

順手接過芯片后，徐川按照上面貼的標(biāo)題分別遞給了袁周禮和任正斐兩人，笑著看向李明，開口道。

“李明研究員，幫忙簡單的介紹下這些功能性芯片吧。”

“沒問題。”

點(diǎn)了點(diǎn)頭，清了清嗓子，李明快速的開口道：“這幾枚芯片都是昨天剛通過測試的產(chǎn)品，主要是LCD/LED驅(qū)動(dòng)芯片這兩種。”

“.采用并聯(lián)方式驅(qū)動(dòng)四路LED芯片，輸入電壓范圍為2.7V～5.5V，可為每路輸出提供約20mA的電流。”

“另外，這些驅(qū)動(dòng)芯片做到了具備熱管理系統(tǒng)特性，可以保護(hù)任何輸出引腳所出現(xiàn)的短路，以及內(nèi)部嵌入的軟啟動(dòng)電路也可防止啟動(dòng)時(shí)的電流過沖。”

“并且兩者都做到了利用簡單串行控制接口對(duì)芯片進(jìn)行使能、關(guān)斷和32級(jí)對(duì)數(shù)刻度亮度控制等功能”

“理論上來說，目前這些碳基LCD/LED驅(qū)動(dòng)芯片，和市面上銷售的硅基LCD/LED驅(qū)動(dòng)芯片差距已經(jīng)不大了，完全可以替代對(duì)方至少是一部分的領(lǐng)域！”

“甚至從某一些方面，比如反應(yīng)速度，主控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等方面來說，它們要遠(yuǎn)超同級(jí)別的硅基驅(qū)動(dòng)IC芯片！”

說到這，李明介紹的語氣也充滿了自豪。

碳基LCD/LED驅(qū)動(dòng)芯片的研發(fā)和設(shè)計(jì)，包括測試，都是他負(fù)責(zé)的。

能夠在一個(gè)全新的領(lǐng)域做到這一步，在短短一年的時(shí)間內(nèi)，做出足夠與硅基芯片爭鋒的產(chǎn)品，這已經(jīng)不是單純的模仿就能夠解決的。

至少在碳基LCD/LED驅(qū)動(dòng)芯片領(lǐng)域，他們已經(jīng)初步形成了自己的研發(fā)設(shè)計(jì)思路！

盡管才剛剛起步，但借助碳基晶體管的優(yōu)勢，他們制備的芯片就已經(jīng)足夠取代傳統(tǒng)硅基芯片了。

至少在部分驅(qū)動(dòng)IC芯片領(lǐng)域，完全可以這樣說！