你知道到今天，我們每天需要消耗多少顆芯片嗎？小到手機(jī)電腦，大到汽車、機(jī)床，其實(shí)現(xiàn)如今的電子設(shè)備都需要芯片的支持。據(jù)統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)在每年我們消耗的芯片數(shù)量高達(dá)幾十億，而這個(gè)數(shù)據(jù)還在呈指數(shù)型增長(zhǎng)！

但是現(xiàn)如今的芯片有一個(gè)缺點(diǎn)，那就是全都是以硅基來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)的。為什么說(shuō)這是一個(gè)缺點(diǎn)呢？

新型材料正式崛起

首先我們要清楚，硅是什么。硅就是沙子的提純物，而且提純度高達(dá)99.999999%。

最后將硅多次打磨切割之后，就有了現(xiàn)在的硅晶圓。一個(gè)硅晶圓在光刻機(jī)中經(jīng)過(guò)上萬(wàn)次的步驟，就有了現(xiàn)在加工的芯片。

比如我們現(xiàn)在常見的5nm芯片和14nm的芯片，都是基于硅晶圓來(lái)研發(fā)的。但大家應(yīng)該聽過(guò)一個(gè)新聞，那就是臺(tái)積電和三星為了突破物理極限，正在加緊研發(fā)1nm芯片。

也就是說(shuō)，等硅芯片研發(fā)到1nm制程之后，就很難再往下進(jìn)行下去了。

ASML無(wú)能為力

為了突破這一個(gè)物理極限，不只有兩大芯片巨頭，生產(chǎn)光刻機(jī)的ASML也在努力突破1nm這個(gè)界限。

有的公司在突破物理極限，但也有公司正在研究新的材料，比如前段時(shí)間特別火的碳基芯片。

和硅基芯片對(duì)比來(lái)說(shuō)，碳基芯片沒有現(xiàn)在的物理極限問題，而且還能研發(fā)1nm以下的芯片。只不過(guò)該芯片還是處于理論階段，想要完成該芯片的研發(fā)，其難度不亞于生產(chǎn)一臺(tái)EUV光刻機(jī)。

所以，這時(shí)候國(guó)內(nèi)的公司想出了一個(gè)折中的方案，選擇了一種新的原材料，只不過(guò)這種原料名為硅基氮化鎵。

最近，一家蘇州名為英諾賽科的公司，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了該種原料的量產(chǎn)。與此同時(shí)，與之對(duì)應(yīng)的8英寸硅晶圓也已經(jīng)進(jìn)入了生產(chǎn)線。

氮化鎵問世

如果這一生產(chǎn)線徹底完工之后，每年能夠?yàn)樵摴編?lái)100億的產(chǎn)值。一條生產(chǎn)線能夠產(chǎn)出78萬(wàn)片晶圓。

那么，這種原材料生產(chǎn)的芯片，能夠突破摩爾定律嗎？

作為新型的半導(dǎo)體原材料，氮化鎵有一個(gè)特性，那就是沒有像硅一樣常見，該種材料需要多層程序才能加工。但是在性能方面，該原料生產(chǎn)的芯片已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了硅基。根據(jù)相關(guān)測(cè)試可知，該原材料的功率是硅的900倍。在帶寬和其他方面，也是遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越的。

與此同時(shí)，氮化鎵還有一種特性和，那就是散熱極快。

相信用手機(jī)玩游戲的朋友都會(huì)有這樣的體驗(yàn)，沒一會(huì)自己的手機(jī)就成了一個(gè)暖手寶，這就是因?yàn)楣杌酒墓β矢?，散熱性差。所以未?lái)替代硅基芯片，氮化鎵還是很有希望的。

而且相比于硅基芯片來(lái)說(shuō)，通過(guò)對(duì)氮化鎵和碳基芯片的研發(fā)，我們能夠?qū)崿F(xiàn)彎道超車。

因?yàn)楣杌呀?jīng)出現(xiàn)了幾十年，而這種材料一直都是美國(guó)主導(dǎo)的，很多核心技術(shù)由他們掌握。我們一直受困于他們的壟斷，以至于在芯片行業(yè)沒有太大的變化。

所以說(shuō)，如果采用了新的原材料，就肯定會(huì)有配套的技術(shù)，到時(shí)候我們就能從最為根本的地方繞開他們的管控。

不過(guò)，這對(duì)我們的芯片研發(fā)提出了更大的挑戰(zhàn)，要知道現(xiàn)如今，在全球還沒有一個(gè)成功的先例，作為最先吃螃蟹的人，必須要經(jīng)歷失敗之后才能實(shí)現(xiàn)真正的成功。

而且現(xiàn)在已經(jīng)有中國(guó)企業(yè)成功邁出了第一步，讓我們拭目以待吧！