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清華團隊芯片大突破:全新光電架構,180nm比7nm還強,功耗低400萬倍

2023-11-01 來源:科技專家
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關鍵詞: 芯片 光刻機 臺積電

眾所周知,由于美國的打壓,中國芯是在持續不斷的突破。


但大家也才都清楚,在當前摩爾定律已經見頂,臺積電、三星等領先很多,而芯片制造技術離不開EUV光刻機,ASML的EUV光刻機又不準賣,并且連浸潤式光刻機都受限了,在這樣嚴峻的情況之下,突破成本越來越高,難度越來越大。



正如張忠謀所言,半導體的全球化已死,我們要突破,就得重建整個供應鏈,這個難度確實很大,同時需要漫長的時間,非一朝一夕之功。


所以很多研究團隊,就想著換道超車,或者彎道超車,這樣繞開被專利、技術封鎖的方向,找出一條新的道路來。


比如之前的碳基芯片、光芯片、量子芯片等,就是這樣,繞開目前的硅基芯片、EUV光刻機等被高度壟斷的方向。



而近日,清華大學有研究團隊,就找到了一個新的方向,那就是光電模擬芯片。


這個方向由清華大學自動化系(戴瓊海院士、吳嘉敏助理教授)與電子工程系(方璐副教授、喬飛副研究員)聯合攻克。


這種技術基于光電深度融合計算框架,將光芯片與電芯片結合,在一枚芯片上突破大規模計算單元集成、高效非線性、高速光電接口三個國際難題。



它到底有多強?先說性能方面,算力達到目前高性能商用芯片的三千余倍,實驗中,電路部分僅采用180nm CMOS工藝,已取得比7納米制程的高性能芯片多個數量級的性能提升。


再說功耗部分,原本供現有芯片工作一小時的電量,可供它工作五百多年,系統級能效是現有高性能芯片的四百萬余倍。


在成本方面,其所使用的材料簡單易得,造價僅為普通硅基芯片的幾十分之一。



這種芯片,一經量產,肯定就是王炸,將徹底顛覆現有的半導體行業,而其相關成果,已發表在《自然》期刊上。


不過大家都清楚,任何技術從提出到量產,最后應用于實際場景之中,會是一個比較漫長的過程,而現在這項技術還只是在實驗室,更多的還是研究階段,至于落地應用要多久,還不清楚。


接下來希望這一技術趕緊落地使用,那么芯片產業將徹底被顛覆,我們也不用怕被卡脖子了,甚至當我們領先后,都有可能去卡美國脖子。



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