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玻璃代替单晶硅,中国第三代玻璃芯片诞生,中国芯要换道超车?

作者:科技铭程

近日,央视报道了一项芯片制造新工艺——“玻璃穿孔技术”。

玻璃代替单晶硅,中国第三代玻璃芯片诞生,中国芯要换道超车?

大陆芯片产业正在全力研发第三代“玻璃穿孔技术”,这项技术有望让国产芯片实现换道超车,挺进世界领先行列,重塑全球芯片竞争格局。

目前我们所使用的芯片基本都由单晶硅制造的,但随着科技发展,新型材料“玻璃基板”诞生了,并且性能更加优越,成本下降50%。

一个指甲盖大小的玻璃晶圆,可以均匀打上100万个极小的孔洞,它们精密排列、串联在一起,构建出复杂的集成电路,为芯片的超高密度集成铺设了道路。

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电子科技大学教授张继华表示:这是一种新的集成方式,如果我们能够抓住这一点(玻璃芯片),我觉的可能是一个“换道超车”的机遇。

我们都知道芯片的意义,往小了说关系到我们的智能手机、电脑、服务器、可穿戴等电子产品的核心技术,往大了说影响我们整个经济、科技,以及未来的发展。

国产芯片虽然看起来与世界领先的芯片技术相差很大,实际上不考虑AI芯片,在逻辑芯片、存储芯片、车规级芯片、工控芯片以及航天芯片领域已经够用了,当然是借助了海外的EDA软件和光刻机。

随着时间的推移,先进的EDA软件会被率先攻克,随后就是28nm光刻机,再之后是EUV光刻机,到时候中国芯片产业链都达到了世界领先。

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但是,好巧不巧,AI在2023年就爆发了,到现在为止,大语言模型ChatGPT已经升级到了4.0版,文生视频模型sora也惊艳亮相,它生成的视频虽然只有短短的60秒,但是达到了以假乱真,并且分辨率很高。

国内企业也纷纷布局了大模型,例如华为盘古大模型,腾讯的混元、百度的文心一言,阿里的通义千问等等。

2024年1月18日,三星发布了首款Ai手机Galaxy S24,英特尔、联想的AI PC也提上了日程,就连中高端的电动车上也开始搭载自动驾驶平台。

这些所有的大模型、AI手机、AI PC、自动驾驶都需要一款强大的AI芯片来支持其海量的算力需求。

最新推出的英伟达H200,将采用台积电3nm工艺,集成了800亿个晶体管,算力峰值达到了4000TFLOPS。

这个算力已经相当厉害了,但是距离未来真正的人工智能所需的算力还差得很远,怎么办呢?研发更精密的AI芯片,集成更多的晶体管,同时大幅提升带宽和传输速度。

为此,ASML还研发了High NA EUV光刻机,号称可以制造1nm芯片,非常适合制造AI芯片,甚至ASML的CEO表示,这款光刻机就是为AI芯片而研发的。

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简单来说,要搞人工智能,就要搞更先进的AI芯片,同时购买High NA EUV光刻机,但实际上,我们连普通的EUV光刻机都买不到。

自主研发,需要一步一步的突破,一个难关一个难关的攻克,需要时间、人力和财力,以目前的经济实力,财力最容易解决,但是时间和人才很难。

关键是我们在研发的同时,对手也在搞研发,从这个赛道去追,短时间内很难做到逆袭超越。

所以,换赛道不失为一种策略。

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以汽车为例,早期的燃油车,欧美日韩都很强,丰田、大众、现代、日产、通用、福特、本田都杀入了世界前十,中国车企唯一进入排行榜前十的只有比亚迪,是一家新能源汽车。

世界前十大车企,9家是外企,并且都为燃油车企,中国车企只有比亚迪,是一家制造、销售电动车的企业。

我们在新能源汽车领域“换道超车”了,并且这种优势还在继续扩大,可以想象,未来全球汽车销量榜中,中国车企会占到半数以上。

马斯克直言:未来全球十大新能源电动车企,会有9家是中国企业,剩下一家是特斯拉。

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如今,芯片领域也出现了新机会,就是以玻璃为基板,打造玻璃芯片,性能更高,并且成本只有50%,最关键的是它不需要硅基芯片那些复杂、精密的制造设备。

它需要一种新型的设备,而这些设备海外企业也没有,即便是现在开始研究,我们和海外企业在同一起跑线,甚至是我们处于领先地位。

继续发展下去,我们将以全新的姿态引领玻璃芯片行业,美国根本无力打压限制,甚至还要求着我们合作。

如果这条赛道能够跑通的话,荷兰ASML将最先被抛弃,因为大家不再需要先进的EUV光刻机了,ASML也会为曾经的叫嚣(即便把图纸给他们,也造不出光刻机)付出代价。

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台积电依靠大量的先进的光刻机,积累的芯片工艺技术,也会变得毫无意义。

而中国芯片企业,因为遭遇了不公平待遇,反而会更加珍惜这次“换道超车”的机会,之前中芯国际花钱也买不到先进的EUV光刻机,它会错失这次新工艺吗?

华为最早被列入“实体清单”,5G、操作系统、芯片、代工、设备、零部件等领域都被封锁限制了,为了度过寒冬甚至把荣耀品牌都卖掉了,它会错失这次新工艺吗?

上海微电子、长鑫存储、长江存储、寒武纪、摩尔线程等,它们也“苦秦久矣”,必然不会错过这次“革命”,必然会全力以赴研发新工艺。

从设计、制造、封装、测试、设备、零部件等全领域发力,打造一条纯国产化的“玻璃芯片”产业链。

到时候,我们不但摆脱了“卡脖子”,甚至还可以卡别人的脖子。

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当然,我们也不能放弃硅芯片产业,毕竟全面挺进一种新工艺也是有风险的,科技领域最怕走错路线,就像诺基亚一样,因为选择了错误的Windows phone,导致满盘皆输。

当前,我们一方面要加大力度研发国产光刻机,另一方面也要投入到包括“玻璃芯片”等创新型芯片制造技术的研究之中。坚持不懈努力,在芯片激烈竞争中脱颖而出。

在这场关乎国之重器的芯片之战中,中国芯片也必然会华丽蜕变,由行业的跟随者成为领导者,我相信这一天会很快到来。

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