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清華團(tuán)隊(duì)芯片大突破:全新光電架構(gòu),180nm比7nm還強(qiáng),功耗低400萬倍

2023-11-01 來源:科技專家
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關(guān)鍵詞: 芯片 光刻機(jī) 臺(tái)積電

眾所周知,由于美國的打壓,中國芯是在持續(xù)不斷的突破。


但大家也才都清楚,在當(dāng)前摩爾定律已經(jīng)見頂,臺(tái)積電、三星等領(lǐng)先很多,而芯片制造技術(shù)離不開EUV光刻機(jī),ASML的EUV光刻機(jī)又不準(zhǔn)賣,并且連浸潤式光刻機(jī)都受限了,在這樣嚴(yán)峻的情況之下,突破成本越來越高,難度越來越大。



正如張忠謀所言,半導(dǎo)體的全球化已死,我們要突破,就得重建整個(gè)供應(yīng)鏈,這個(gè)難度確實(shí)很大,同時(shí)需要漫長的時(shí)間,非一朝一夕之功。


所以很多研究團(tuán)隊(duì),就想著換道超車,或者彎道超車,這樣繞開被專利、技術(shù)封鎖的方向,找出一條新的道路來。


比如之前的碳基芯片、光芯片、量子芯片等,就是這樣,繞開目前的硅基芯片、EUV光刻機(jī)等被高度壟斷的方向。



而近日,清華大學(xué)有研究團(tuán)隊(duì),就找到了一個(gè)新的方向,那就是光電模擬芯片。


這個(gè)方向由清華大學(xué)自動(dòng)化系(戴瓊海院士、吳嘉敏助理教授)與電子工程系(方璐副教授、喬飛副研究員)聯(lián)合攻克。


這種技術(shù)基于光電深度融合計(jì)算框架,將光芯片與電芯片結(jié)合,在一枚芯片上突破大規(guī)模計(jì)算單元集成、高效非線性、高速光電接口三個(gè)國際難題。



它到底有多強(qiáng)?先說性能方面,算力達(dá)到目前高性能商用芯片的三千余倍,實(shí)驗(yàn)中,電路部分僅采用180nm CMOS工藝,已取得比7納米制程的高性能芯片多個(gè)數(shù)量級(jí)的性能提升。


再說功耗部分,原本供現(xiàn)有芯片工作一小時(shí)的電量,可供它工作五百多年,系統(tǒng)級(jí)能效是現(xiàn)有高性能芯片的四百萬余倍。


在成本方面,其所使用的材料簡單易得,造價(jià)僅為普通硅基芯片的幾十分之一。



這種芯片,一經(jīng)量產(chǎn),肯定就是王炸,將徹底顛覆現(xiàn)有的半導(dǎo)體行業(yè),而其相關(guān)成果,已發(fā)表在《自然》期刊上。


不過大家都清楚,任何技術(shù)從提出到量產(chǎn),最后應(yīng)用于實(shí)際場景之中,會(huì)是一個(gè)比較漫長的過程,而現(xiàn)在這項(xiàng)技術(shù)還只是在實(shí)驗(yàn)室,更多的還是研究階段,至于落地應(yīng)用要多久,還不清楚。


接下來希望這一技術(shù)趕緊落地使用,那么芯片產(chǎn)業(yè)將徹底被顛覆,我們也不用怕被卡脖子了,甚至當(dāng)我們領(lǐng)先后,都有可能去卡美國脖子。