新材料芯片多数是噱头华而不实

2018-11-08      1964 次浏览

近年来,随着摩尔定律放缓,通过新材料进行技术革新的新闻不绝于耳,石墨烯等材料成为了媒体和一些科研机构的宠儿,并被一次又一次热炒。然而,要替换现在的硅材料并非易事,何况现在很多被媒体炒作的很热的概念,多数是噱头。

很多媒体鼓吹,用于制造芯片的新材料与原有的材料相比往往具有更好的电学性能,因此新材料制作的电子管要么开关速度更快,要么就更加节能。

不过,对于绝大多数种类的芯片而言,半导体硅作为其中主要的半导体材料其实已经满足开关速度的要求,材料并不是这些芯片的主要瓶颈。

同时,虽然节能低耗的芯片越来越受到市场的追捧,但新材料往往在成本、良率、技术成熟度以及对现有软件的兼容性方面远远落后于现有的硅芯片。何况现有的芯片也可以通过限制频率、采用合适的指令集、使用低功耗的制程工艺、降低芯片工作电压等种种方式有效地降低工作的能耗。

也就是说新材料芯片要想取代现有的芯片,必须在大部分主要指标上都远远优于硅材料芯片,才能扭转现有的半导体产业几十年发展所产生的惯性。

而找到这样的新材料并不容易,因为半导体硅作为半导体材料也是在不断发展中的,现今的半导体硅的各项性能与第一代半导体相比已经产生了天翻地覆的变化,而每年还有天量资金涌入到这一领域中去。

同时,半导体芯片选择材料也是一个不断比选和剔杂的过程,最终硅材料作为热学、力学、电学性能都比较均衡的材料脱颖而出。考虑到半导体工业巨大的商业价值,在这个过程中哪怕相对冷门的材料中有更加合适的,也早就被正式应用。所以剩下的新材料往往都来自特别冷僻的材料,比如DNA或者此次的石墨烯。

笔者认为由于石墨烯芯片技术短期内将很难成熟,这一项目前景着实堪忧。而这样的项目能够进入到镁光不久前发布的''电子复兴计划''之中,也是瞄准了该计划本身所具有的弱点。

电子复兴计划完美的迎合了美国官方对于遏制中国发展的期待,在今天这样一个多极化逐渐成为历史潮流的背景下,美国的半导体产业和美国很多产业一样都面临非常巨大而来源广泛的压力。

一方面在技术上面临来自台积电和韩国三星的压力,这两个对手的制程与最先进的英特尔相比差距越来越小。另一方面新制程研发投资巨大,美国的格罗方德半导体甚至放弃自主研发7nm工艺,以中国为代表的发展中国家新兴市场国家必将更受全球投资人的青睐。

美国一方面惧怕在与台积电、三星的竞争中失败,另一方面也不愿让出巨额利益与发展中国家新兴市场国家拼成本。那么一个五年投资22.5亿美元,第一年投资仅2.12亿美元的电子复兴计划就浮出水面了。

这个计划想用微薄的投资完成雄伟的目标,就只能把希望寄托在利用美国对前沿技术探索较多的比较优势赶上下一次技术革命,继续充当电子产业中的领头羊。

而石墨烯技术,由于细分方向较多客观上增加了分辩的难度,同时从业者也都有炒作概念的共同心理预期,因此成功成为了该计划的重头戏。大国造重器应引以为戒,少些投机之风,尊重产业规律,务实才能致远。

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