第423章 任重道遠、碳基芯片
“不過,如果能持續研發下去,不失為一種更高層次的工業化大生產方式。”
簡而言之,就是理論美好,實踐殘酷。
“半導體芯片就只有硅基這一條路可以走嗎?”常樂又問。
“也不是,碳基芯片就是一個很不錯的新的方向。”梁青松說。
碳基芯片就是以碳納米管、石墨烯等材料製作的芯片。
學界已經有共識。
碳基芯片,理論上,它的電子遷移性能是硅基芯片的1000倍。
有更高的傳輸效率,更低的成本,更低的功耗。
“碳基芯片有很大可能會替代硅基芯片。”梁青松解釋道:
“根據理論界的預計,硅基芯片的極限是1納米。”
“再往下就會出現量子隧穿效應,導致通常所說的摩爾定律失效。”
量子隧穿效應,即電子失控亂竄,芯片失效。
“架構方面,也會出現馮諾依曼的內存牆現象。”
內存牆,即內存跟不上芯片節奏,化身一堵牆,拖累芯片性能。
“所以現在很多研究機構已經將注意力轉移到碳基芯片上來。”
“從材料本身來看,碳基材料要比硅基材料更有潛力,它有更低的極限、更優的性能和更低的功耗。”
“90納米工藝的碳基芯片,其性能基本等同於硅基芯片;”
“而採用28納米工藝的碳基芯片,等同於甚至超越7納米工藝的硅基芯片……”
“因此,從恆定工藝角度來思考,碳基芯片確實不那麼依賴光刻機。”
“但是……”梁青松話鋒一轉:
“一旦碳基芯片進入更小的工藝節點,譬如7納米、5納米,那麼它對光刻機的精度要求會更高,因為碳基晶圓要比硅基晶圓小很多。”
“而且,碳納米管提純的難度,要比硅提純的難度要大很多。”
“只有純度在6個9以上的晶圓才能用於芯片製造。”
6個9,即99.%。
“目前,只有一些實驗室裡,利用碳納米管做過一些中等規模的集成電路,距離芯片級的超大規模集成電路還很遙遠。”
“受教。我原本天真地以為可以繞開euv。”常樂誠懇地說:
“但是聽你這麼一說,還是沒有捷徑可走,無論選擇哪一個方向,euv都繞不開。”常樂笑道。
“對。不過,老闆,我覺得我們的研發速度已經很快,八年時間走完歐美國家40年的發展歷程……”梁青松點頭說: