石墨烯芯片來(lái)了!比傳統(tǒng)芯片小100倍,科學(xué)家功不可沒(méi)
作者:中國(guó)科學(xué)院成都有機(jī)化學(xué)有限公司 來(lái)源:http://www.sikpqwc.cn 日期:2021-02-25 13:56:24
全人類不得不面對(duì)的問(wèn)題是,現(xiàn)在芯片的發(fā)展已經(jīng)逐漸逼近摩爾定律的物理極限,這就意味著,芯片的先進(jìn)制程發(fā)展將會(huì)變得非常緩慢,并且每次往前前進(jìn)一步都需要付出更大的代價(jià)。即便是世界上最大的芯片代工廠,臺(tái)積電在最新的5nm工藝上的提升也依舊沒(méi)有能夠做到極致。
摩爾定律無(wú)限接近極限,這個(gè)時(shí)候?qū)τ谌祟悂?lái)講,最重要的就是尋找到一種新型的材料,去替代傳統(tǒng)的硅基芯片。早前就已經(jīng)有消息表示,中國(guó)科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一種新材料,在將來(lái)將會(huì)替代傳統(tǒng)的硅基芯片,這種材料就是石墨烯晶圓。
石墨烯芯片來(lái)了
去年,中科院表示,已經(jīng)研發(fā)出8英寸石墨烯單晶晶圓,中國(guó)成為當(dāng)時(shí)唯一能夠生產(chǎn)8英寸石墨烯晶圓的國(guó)家,并且也已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了小規(guī)模的量產(chǎn)。中科院研究員表示,高質(zhì)量、大尺寸的石墨烯晶圓成功研制出來(lái),成為開(kāi)啟微電子技術(shù)變革的重要條件。
最近又傳來(lái)了好消息,蘇塞克斯大學(xué)的科學(xué)團(tuán)隊(duì)李勇這種石墨烯材料,完成了對(duì)于這種芯片的突破。
有相關(guān)消息表示,科學(xué)團(tuán)隊(duì)通過(guò)在石墨烯條加入結(jié)構(gòu)的扭結(jié),打造出了業(yè)內(nèi)最小的微芯片。比起傳統(tǒng)的芯片來(lái)講,這種芯片小了將近100倍。這對(duì)于我們來(lái)講,是一次巨大的提升。計(jì)算機(jī)芯片尺寸的大幅度減小,其處理速度也會(huì)有明顯的提升。
之所以會(huì)出現(xiàn)這樣的情況,就是因?yàn)槭┪⑿酒遣恍枰砑悠渌牟牧希恍枰诮Y(jié)構(gòu)總添加有意的扭結(jié),在室溫下就能夠進(jìn)行加工,對(duì)于高溫環(huán)境的需求不大。結(jié)合其在室溫下就能夠進(jìn)行加工的特點(diǎn),能夠節(jié)省更多的能源。
要知道,傳統(tǒng)的硅基芯片是需要在高溫下加工的,將二氧化硅同碳發(fā)生一定的化學(xué)反應(yīng),從而制造出單晶硅,在整個(gè)制造過(guò)程之中,對(duì)于環(huán)境的要求非常嚴(yán)格,所以說(shuō)警院代工廠需要耗大量的電保持適應(yīng)的生產(chǎn)環(huán)境。
這就是為什么臺(tái)灣這樣一個(gè)小島,一年之間的用電量高達(dá)上百度的原因,其中全球最大的芯片晶圓代工廠臺(tái)積電每年的耗電量就已經(jīng)達(dá)到了143.6度。所以說(shuō)小小的一片芯片能夠支撐起一塊手機(jī)、一臺(tái)電腦甚至是一輛汽車的運(yùn)作。
如果這種石墨烯芯片真的能夠完成量產(chǎn),并且實(shí)現(xiàn)商用,那么對(duì)于全人類來(lái)講都是一個(gè)好消息,首先會(huì)擺脫摩爾定律的束縛,其次就是不需要再耗費(fèi)那么多的能源。不管從那一方面來(lái)講,都是利大于弊的。
可以說(shuō),此次人類能夠取得這樣的成就,科學(xué)家們功不可沒(méi)。
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