大國院士 第九百八十三章 真正意義上的降維打擊

產(chǎn)品發(fā)布會(huì)的現(xiàn)場(chǎng)，一片寂靜。

所有人都呆滯而又震撼的看著臺(tái)上那枚小小的碳基芯片。

當(dāng)然震撼過后，緊隨而來的便是嘈雜的議論聲。

28納米的進(jìn)程工藝，每平方毫米集成一千萬顆碳基晶體管，性能竟然堪堪比英特爾至強(qiáng)系列的E51600處理器，能夠?qū)?biāo)英特爾酷睿I系列七代的水準(zhǔn)。

在現(xiàn)場(chǎng)絕大部分人的眼中，就算是碳基晶體管在半導(dǎo)體領(lǐng)域的性能比硅基晶體管要優(yōu)秀，也不可能做到這種程度。

要知道，英特爾酷睿I系列的七代，采用的可是14納米的進(jìn)程。

別看28納米和14納米進(jìn)程之間的差距只有一倍，但落實(shí)到芯片的生產(chǎn)技術(shù)上，那提升的可不止一星半點(diǎn)。

因?yàn)?8納米芯片是中高端制造的分水嶺，28納米進(jìn)程及之下的芯片屬于成熟制成，是中低段級(jí)別的芯片。

主要用在物聯(lián)網(wǎng)、電源管理、顯示驅(qū)動(dòng)、傳感器等工業(yè)層。

而14納米進(jìn)程的芯片則屬于高端級(jí)別的芯片，屬于先進(jìn)制程，主要用在手機(jī)、內(nèi)存芯片、電腦等消費(fèi)層。

通過成熟制成技術(shù)制備出來的芯片，能夠堪比先進(jìn)制程制備的芯片，這很難不讓人懷疑到底是不是真的。

畢竟這要是放到硅基芯片領(lǐng)域，絕對(duì)是不可能發(fā)生的事情。

28納米進(jìn)程和14納米進(jìn)程有著猶如天地般巨大的差別。

報(bào)告臺(tái)上，看著臺(tái)下嘈雜的人群，聽著那時(shí)不時(shí)傳來的微弱聲音，付志杰臉上緊張的神情反而不自覺的放松了下來，臉上也浮現(xiàn)出了一抹自信的神色。

不敢相信是對(duì)的！

如果雄芯系列碳基芯片不是他親自參與研發(fā)的，就連他自己恐怕都難以相信碳基芯片可以做到這樣一個(gè)程度。

就像是他當(dāng)初第一次見到成品的時(shí)候，那份心情至今他都還記得。

目光在臺(tái)下的人群中掃視了一圈后，付志杰嘴邊掛上了一絲笑容，緊接著繼續(xù)主持產(chǎn)品發(fā)布會(huì)。

“相信大家都已經(jīng)看到了我們的雄芯系列產(chǎn)品，其性能遠(yuǎn)超同級(jí)的硅基芯片。”

“當(dāng)然碳基芯片的優(yōu)勢(shì)，不僅僅在于計(jì)算性能！”

“它在給我們提供了遠(yuǎn)超硅基芯片計(jì)算能力的基礎(chǔ)上，同時(shí)給我們帶來了更為出色的物理性能！”

“無論是采用碳納米管制造，相較于傳統(tǒng)硅基芯片更加輕薄，可為各種小型電子設(shè)備提供有效的解決方案。”

“還是具有更強(qiáng)的耐熱性、耐輻射能力和更高的電子遷移速率等特性，因此可以更好地抵抗外界環(huán)境擾動(dòng)，提供更加穩(wěn)定可靠的運(yùn)行性能。”

“以及最為關(guān)鍵的熱導(dǎo)率！”

說到這，付志杰的話語微微頓了頓，目光在臺(tái)下前排坐著的各大半導(dǎo)體廠商高管臉上掃視而過。

“眾所周知！”

“相對(duì)比硅材料來說，碳材料的熱導(dǎo)率要更加的優(yōu)秀。”

“硅基芯片中使用的單晶硅材料，其導(dǎo)熱率在室溫下約為148W/(m·K)。”

“而碳基芯片中使用的碳納米管材料，其熱導(dǎo)率足足高達(dá)3000W/mK以上！”

“優(yōu)秀的熱導(dǎo)率，意味著無論是應(yīng)用碳基芯片的手機(jī)、電腦、亦或者服務(wù)器等各種電子產(chǎn)品，都將不再需要厚重的輔助散熱器！”

“這也意味著，無論是手機(jī)還是電腦，亦或者是平板等各種產(chǎn)品，在設(shè)計(jì)上擁有著更加寬裕的空間。”

“就拿我們現(xiàn)在所使用的手機(jī)來說，如果是應(yīng)用碳基芯片，那么它的厚度還能夠繼續(xù)往下降低，而且減弱的幅度，至少是以毫米為單位的！”

當(dāng)聽到了這句話的瞬間，在場(chǎng)幾乎所有人臉上都露出驚訝的神色。

現(xiàn)代的芯片在運(yùn)行的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，比如手機(jī)。

長(zhǎng)時(shí)間玩游戲、看視頻或進(jìn)行大量數(shù)據(jù)傳輸會(huì)使手機(jī)長(zhǎng)時(shí)間處于高負(fù)荷狀態(tài)，產(chǎn)生大量熱量。

而這些熱量如果堆積在芯片內(nèi)部不傳導(dǎo)出去，過高的溫度會(huì)導(dǎo)致芯片性能下降，甚至出現(xiàn)死機(jī)、藍(lán)屏等故障。

除此之外，高溫會(huì)加速電子元件的老化，縮短設(shè)備的使用壽命。

甚至在一些極端的情況下，過熱可能引發(fā)手機(jī)失火，爆炸等等安全事故。

除此之外，還有電腦，尤其是便攜式筆記本電腦。

如果追求高性能，必然會(huì)增加芯片的性能，而芯片的性能提升，在運(yùn)行時(shí)散發(fā)的熱量會(huì)更高。

一般來說，為了解決芯片散熱問題，各種廠商提供的方法有多種。

比如在處理器的下面安裝一個(gè)導(dǎo)熱片，或者添加導(dǎo)熱凝膠，亦或者是直接上導(dǎo)熱管，通過水冷或風(fēng)冷的方式來將熱量導(dǎo)出去等等。

而對(duì)應(yīng)的，無論是哪一種散熱方式，都會(huì)直接影響到設(shè)備本身的體積。

尤其是在手機(jī)這種本身就并不算大的電子產(chǎn)品上，哪怕是添加一塊石墨烯導(dǎo)熱片，也就增加不少的厚度。

君不見從手機(jī)發(fā)展至今，各大廠商為了消減手機(jī)的厚度想了多少的辦法。

優(yōu)化內(nèi)部布局和設(shè)計(jì)，減少不必要的空間占用那都是常規(guī)操作。

有些手機(jī)廠商甚至為了降低的0.01毫米的厚度，干出過降低電池厚度，減少續(xù)航，殺敵八百自損一千這種事。

這種事情聽起很荒唐，但其實(shí)很多。

尤其是在早期的時(shí)候，手機(jī)的堆疊能力和電池的電芯技術(shù)進(jìn)步不大時(shí)，想要一款輕薄的手機(jī)，往往都是通過直接減少電池容量來獲取多余的機(jī)身空間。

這樣可以更方便壓縮機(jī)身體積，其中最出名的莫過于曾經(jīng)的“妥妥用一天”了。

但如果是芯片的材料本身就具備高散熱性呢？

要知道，碳納米材料的導(dǎo)熱性，相對(duì)比硅基材料來說要優(yōu)秀上百倍了。

石墨烯材料之所以被用作高端手機(jī)的散熱片，不就是因?yàn)樗膶?dǎo)熱系數(shù)非常高嗎？

而和石墨烯物理性質(zhì)類似的碳納米管，其導(dǎo)熱系數(shù)同樣不會(huì)差到哪里去。

這對(duì)于芯片來說，意味著什么不言而喻。

即便是不考慮碳基芯片本身的低功耗，它本身優(yōu)秀到極點(diǎn)的導(dǎo)熱系數(shù)也足夠它自發(fā)性的將熱量散發(fā)出去了。

這對(duì)于芯片的應(yīng)用來說，可謂是絕殺般的存在！

當(dāng)這場(chǎng)產(chǎn)品發(fā)布會(huì)進(jìn)展到這里的時(shí)候，臺(tái)下就已經(jīng)止不住的騷動(dòng)了起來。

無論是半導(dǎo)體廠商還是相關(guān)的手機(jī)電腦廠商，都在紛紛議論著。

看著已經(jīng)幾乎沸騰的會(huì)場(chǎng)，站在臺(tái)上的付志杰微微一笑，接著給這場(chǎng)火熱的產(chǎn)品發(fā)布會(huì)添了一把柴薪。

“在這里，我們必須要感謝我們的合作單位，無論是華威海思、亦或者是中芯國際、還是水木、北大等高校的科研團(tuán)隊(duì)，都在此刻碳基芯片的研發(fā)過程中提供無與倫比的幫助。”

“正如大家所預(yù)想的一樣，碳基芯片對(duì)于整個(gè)電子產(chǎn)業(yè)的影響將是顛覆性的！”

“對(duì)比同級(jí)別進(jìn)程硅基芯片，碳基芯片無論是計(jì)算處理性能、還是在功耗性能、可靠性、安全性、穩(wěn)定性等各方面都有顯著的提升。”

“這意味著未來我們的智能手機(jī)、PC、大型服務(wù)器等等設(shè)備在處理復(fù)雜任務(wù)時(shí)，響應(yīng)速度和多任務(wù)處理能力都將得到大幅提升，為用戶提供了前所未有的流暢體驗(yàn)。”

“而由碳納米管材料所構(gòu)成的芯片，相對(duì)比單晶硅材料的天生不足來說，具備著更更廣闊的空間。”

“如果說硅基芯片就像是一副紙畫，計(jì)算電路是平鋪在紙面上的，那么碳基芯片則更像是一棟由積木疊搭起來的高樓大廈。”

“這是從二維到三維的立體轉(zhuǎn)變，也意味著它具有更多構(gòu)造和設(shè)計(jì)電路圖的可能性，也意味著它具備著實(shí)現(xiàn)數(shù)倍于硅基芯片功能的可能！”

伴隨著他的介紹，身后舞臺(tái)的熒幕上也同步放出了碳基芯片與硅基芯片的內(nèi)部細(xì)節(jié)構(gòu)造圖。

盡管這只是通過計(jì)算機(jī)繪制的微觀圖案，但卻最真實(shí)的還原了兩者之間的區(qū)別。

當(dāng)發(fā)布會(huì)現(xiàn)場(chǎng)大屏上的那張對(duì)比圖放出來的時(shí)候，在場(chǎng)幾乎所有人，無論是英特爾的總裁帕特·格爾辛格，還是蘋果的總裁副總裁蒂姆·米勒，臉上無一例外地不是露出了驚詫的表情。

而現(xiàn)場(chǎng)更是傳來陣陣騷動(dòng)的聲音。

能夠來參加今天的產(chǎn)品發(fā)布會(huì)的，可以說除去政府蔀門的人員外，其他的全都是半導(dǎo)體領(lǐng)域的工程師、高管或?qū)W者。

然而就是這樣一群站在半導(dǎo)體這個(gè)領(lǐng)域金字塔的人，此刻卻宛如小學(xué)生上課一般，呆呆的看著講臺(tái)。

利用大量的碳納米管像積木組裝一樣搭建成宏觀的芯片，這的確是理論上碳基芯片的優(yōu)勢(shì)。

但就目前各國以及相關(guān)的研究機(jī)構(gòu)在碳基芯片上的研究來看，根本就不可能做到這一點(diǎn)。

目前來說，實(shí)現(xiàn)碳基芯片最好、最成熟的方法就是通過超高半導(dǎo)體純度、順排、高密度和大面積均勻的單壁碳納米管陣列，然后依次排列，如同硅基芯片一般進(jìn)行疊加光刻。

這是碳基芯片研究了十幾年以來最理想最成熟的方法。

也是理論上最簡(jiǎn)單的方法。

但即便是最簡(jiǎn)單的這種方法，對(duì)于碳基芯片中碳納米管的高密度大面積排序依舊是個(gè)難以解決的問題。

早在2019年就制備出達(dá)到大規(guī)模碳基集成電路所需的高純、高密碳納米管陣列材料，并采用這種材料首先實(shí)現(xiàn)了性能超越硅基集成電路的碳納米管集成電路的北大彭練矛教授的團(tuán)隊(duì)，同樣至今在因這個(gè)難題而困擾著。

甚至為了解決這個(gè)問題，他們?cè)谥纸Ｓ玫墓I(yè)級(jí)研發(fā)線。

因?yàn)樵趯W(xué)校現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件下，能夠制作出的最復(fù)雜的碳納米管芯片的集成度只有幾千、最多幾十萬個(gè)晶體管，尺寸還是微米級(jí)的。

原本無論是英特爾還是蘋果，亦或者是高通，AMD等企業(yè)的高管和工程師，參加這次的產(chǎn)品發(fā)布會(huì)，下意識(shí)的都認(rèn)為星海研究院所制備的碳基芯片就是采用的最基礎(chǔ)的疊層技術(shù)而完成的。

現(xiàn)在卻突然冒出了三維立體碳納米管陣列技術(shù)，這不由的讓所有人都直接懵逼了。

就連英特爾的總裁帕特·格爾辛格都情不自禁的咽了口唾沫，喃喃自語的說道。

“這怎么可能！？”

“這不可能！我不相信。”

不由自主地將心中的震撼宣泄了出來，臉上寫滿震撼的格爾辛格呆滯的看著大屏上的對(duì)比圖，忽然打了個(gè)激靈后回過神來，臉上的表情從震撼快速的轉(zhuǎn)變成難看。

如果說這是真的，那么對(duì)于英特爾來說，乃至對(duì)于整個(gè)硅基半導(dǎo)體工業(yè)領(lǐng)域來說都將是一場(chǎng)‘真正’的災(zāi)難。

雖然說因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)和制造工藝使得硅基芯片內(nèi)部具有三維特性，但通常芯片中起關(guān)鍵作用的器件位于芯片的正面，也就是立方體的一個(gè)表面。

像FinFet、GAA等技術(shù)都是基于這個(gè)表面，對(duì)器件做了三維處理，成功改善了器件在低尺寸范圍內(nèi)的性能。

而所謂的3D堆疊則通常是將多個(gè)芯片平行疊加，可以理解為將包含器件的表面平行放置。

畢竟如果說將立方體的六個(gè)面全部進(jìn)行工藝制作，即部分包含器件的表面是垂直或以一定角度放置，會(huì)存在性能不均、工藝難、可靠性差、成本高等一系列問題。

但從從性能上講，晶體立方體的不同面，會(huì)因?yàn)榫w結(jié)構(gòu)、晶體制作工藝，存在不同的表面狀態(tài)，會(huì)導(dǎo)致同一種器件在不同表面出現(xiàn)不同的性能。

這就意味著三維化的碳基芯片，無論是在電路設(shè)計(jì)還是性能、亦或者是功能性上都會(huì)遠(yuǎn)超出二維平面的硅基芯片。

對(duì)于硅基芯片來說，這毫無疑問是一場(chǎng)真正意義上的降維打擊！

無論從哪方面來說都是的。

口中的呼吸聲逐漸的沉重起來，那失去了聚焦的瞳孔猶如一滴墨水滴入清水中不自覺的擴(kuò)散開來。

目光落在發(fā)布會(huì)現(xiàn)場(chǎng)的大屏上，盡管因?yàn)樽呱褚呀?jīng)看不清那上面的詳細(xì)畫面了，但帕特·格爾辛格依舊能夠感受到它所帶來的壓迫。

難怪華國能夠有如此大的自信，敢在這場(chǎng)新聞發(fā)布會(huì)上釋放出顛覆整個(gè)‘硅基半導(dǎo)體市場(chǎng)’的目標(biāo)。

一切的原因都在這里