綜述

美國(guó)IBM公司公開(kāi)宣稱，將會(huì)首發(fā)2nm芯片技術(shù)。而目前最先進(jìn)的芯片工藝也只能把芯片做到5nm-7nm。

其實(shí)，IBM公司所謂的先進(jìn)技術(shù)并沒(méi)有真的投入大規(guī)模生產(chǎn)，與此同時(shí)，中國(guó)也宣布在石墨烯芯片技術(shù)領(lǐng)域取得了突破，中科院甚至公開(kāi)展示了石墨烯晶圓，不過(guò)，這一技術(shù)也不是很成熟，還沒(méi)有投入大規(guī)模的生產(chǎn)。

為什么中美都這么急于宣布自己的芯片技術(shù)取得進(jìn)步？

芯片發(fā)展史

芯片的制造歷經(jīng)了半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，從第一臺(tái)計(jì)算機(jī)之時(shí)，并沒(méi)有芯片，而是簡(jiǎn)單的電路排列，很占用空間，所以當(dāng)時(shí)的計(jì)算機(jī)個(gè)頭也非常的大。 而且，不僅僅是占據(jù)空間大，這些電路的功率也非常小，導(dǎo)致整個(gè)計(jì)算機(jī)的處理速度也很受限制。因此，計(jì)算機(jī)如何減負(fù)，如何提高效率，成為主要的研發(fā)方向。

經(jīng)過(guò)20年，計(jì)算機(jī)集成電路新片誕生，出現(xiàn)IC芯片，不過(guò)，這種IC集成芯片的集成度并不高，上面只有100多個(gè)晶體管，不過(guò)比以前已經(jīng)進(jìn)步了很多，具有里程碑的意義。 IC 芯片的出現(xiàn)讓計(jì)算機(jī)研究開(kāi)啟了加速模式，完全顛覆了原來(lái)的電路模式，電子設(shè)備開(kāi)始便攜化，電路體積開(kāi)始?jí)嚎s，操作更加簡(jiǎn)單。 沿著IC集成電路的模式，很快科學(xué)家就研發(fā)出了中型集成電路和大規(guī)模集成電路，與之相關(guān)的許多科技產(chǎn)品都開(kāi)始更新?lián)Q代，比如手機(jī)開(kāi)始智能化，功能大大豐富。

21 世紀(jì)之后，碳技術(shù)的進(jìn)步，促進(jìn)芯片進(jìn)一步發(fā)展。芯片的集成度越來(lái)越高，功率越來(lái)越大，搭載的晶體管基本都在千萬(wàn)以上，現(xiàn)在基本上芯片可以達(dá)到7-10nm。

美國(guó)芯片斷供

2020年美國(guó)全面斷供華為芯片，對(duì)華為進(jìn)行不合理制裁。華為對(duì)美國(guó)制裁提起訴訟，一時(shí)間國(guó)際芯片市場(chǎng)波濤洶涌。 華為是中國(guó)手機(jī)、電腦科技企業(yè)中的領(lǐng)軍者，但是在芯片上，還沒(méi)有高端產(chǎn)品，只能依賴美國(guó)。對(duì)這一點(diǎn)華為董事長(zhǎng)任正非早已有所警惕，華為幾年前就投入大量人力、無(wú)力、財(cái)力研究芯片等核心技術(shù)，華為要走向強(qiáng)大，成為國(guó)際企業(yè)，就不能在核心技術(shù)上依賴別國(guó)、別的企業(yè)。

事實(shí)證明，任正非的確高瞻遠(yuǎn)矚，這次美國(guó)斷供華為芯片，華為雖然十分被動(dòng)，市場(chǎng)銷量會(huì)受到影響，但是華為早已經(jīng)做好了準(zhǔn)備，知道美國(guó)會(huì)有這一天。 美國(guó)此次斷供芯片，不僅僅針對(duì)華為，還涵蓋了中興、大疆無(wú)人機(jī)等高科技公司。這些公司都發(fā)現(xiàn)自己陷入了一個(gè)困境，但同時(shí)也是一個(gè)機(jī)遇，如果能借此機(jī)會(huì)實(shí)現(xiàn)芯片自主研發(fā)，將迎來(lái)前所未有的大發(fā)展，畢竟全球能自主研發(fā)芯片的公司并不是很多。

尖端芯片技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)

有句話說(shuō)得好：“19世紀(jì)是鐵時(shí)代，20世紀(jì)是硅時(shí)代，21世紀(jì)是碳時(shí)代。”21世紀(jì)是碳的時(shí)代，也是芯片的時(shí)代。 美國(guó)IBM宣稱自己已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了2nm芯片技術(shù)，但是實(shí)際上并沒(méi)有大規(guī)模投入生產(chǎn)，這只是實(shí)驗(yàn)室小規(guī)模的結(jié)果。 不過(guò)，也的確能代表美國(guó)在芯片市場(chǎng)上的壟斷地位。

中國(guó)作為世界第二大經(jīng)濟(jì)體，在科技上也有了很大的進(jìn)步，掌握了許多尖端科技，但芯片技術(shù)還沒(méi)有超越美國(guó)。 美國(guó)此次對(duì)華斷供芯片，就是在展示自己的科技實(shí)力，用核心技術(shù)卡脖子，來(lái)保護(hù)本國(guó)企業(yè)的發(fā)展。華為這類科技公司如果沒(méi)有核心芯片的支持，許多產(chǎn)品都無(wú)法運(yùn)行，怪不得此次斷供引起軒然大波。

我們國(guó)家芯片技術(shù)的發(fā)展不如美國(guó)起步早，但是卻一直在默默追趕。 美國(guó)IBM發(fā)布2nm芯片技術(shù)后，中科院也發(fā)布石墨烯芯片技術(shù)，向全世界展示了石墨烯晶圓。 石墨烯晶體管具有高電子活度和快遷移率，用石墨烯晶片制成的石墨烯芯片在相同工藝條件下性能強(qiáng)、功耗低。這是國(guó)產(chǎn)芯片“變道超車”的良機(jī)。 很明顯，兩個(gè)國(guó)家都想抓住這次的機(jī)會(huì)，成為芯片技術(shù)的領(lǐng)軍者。可惜目前這兩種技術(shù)都還不是很成熟。

美國(guó)IBM公司的芯片技術(shù)很大程度上要依賴三星公司的3nm砷化鎵技術(shù)源，兩家公司的合作還需要進(jìn)一步磨合。 我們中國(guó)的石墨烯芯片雖然可以小規(guī)模生產(chǎn)，但它的性能都還要進(jìn)一步完善。進(jìn)入市場(chǎng)的芯片必須要有一定的穩(wěn)定性，如果經(jīng)常出現(xiàn)錯(cuò)誤，會(huì)造成客戶不滿意，對(duì)企業(yè)而言反而是不利的。這兩種技術(shù)要商業(yè)化，還有一段路要走。

其實(shí)，現(xiàn)在全球市場(chǎng)芯片雖然的確是供不應(yīng)求，但缺少的并不是高端芯片，反而是低端芯片。 21世紀(jì)初就有的14nm和28nm的芯片，它們占了90%的市場(chǎng)，雖然比較厚，功能也不如最新的7nm芯片強(qiáng)大，但是它的技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，商業(yè)化程度很高，而且，它已經(jīng)能滿足市場(chǎng)上大部分的芯片功能需求。

再小一點(diǎn)的7nm和5nm芯片，主要供應(yīng)高端手機(jī)和臺(tái)式電腦，這兩種芯片又是剩下10%的芯片中的大塊頭。 所以說(shuō)，2nm的尖端芯片技術(shù)目前并不是很短缺，之所以如此受重視，是因?yàn)樗砹宋磥?lái)的發(fā)展方向，要想成為領(lǐng)軍人物，必要在技術(shù)上快人一步。

結(jié)語(yǔ)

無(wú)論是美國(guó)的2nm芯片技術(shù)還是我國(guó)石墨烯芯片技術(shù)，雖然距離技術(shù)成熟還有一段路要走，但這兩種技術(shù)，都很有可能引領(lǐng)未來(lái)芯片技術(shù)發(fā)展潮流，讓我們拭目以待。

審核編輯 ：李倩