第33章 量子芯片,芯片领域的弯道超车!【求鲜花求评价票】

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现实世界中的芯片都是以硅作为承载介质的,也就是硅芯片。

硅芯片的原理说起来其实很简单。

——通过光刻,将掩模版上的电路图案经过光学系统投影后缩小,曝光到硅片上。

芯片的性能取决于集成电路中的基本单元的尺寸,也就是我们常说的我们常说的22nm、14nm、10nm、7nm、5nm...

理论上来说,随着光刻技术的升级,人类可以在硅片上光刻出尺寸越来越小的集成电路,在基本单元不变的情况下,芯片的计算力得到倍增的提高。

但是,很遗憾。

硅芯片是有极限的。

而这个极限,就是5nm!

虽然网络上有些人对这个说法不甚感冒,甚至搬出某某公司已经生产出了2nm芯片做证据来反驳。

但,很遗憾的是,他们不知道现在的几nm芯片已经不是指芯片使用多少nm的工艺,而只是一个单纯的技术代号。

例如前几年,某特尔公司就指责某积电,称某积电7nm芯片的晶体管个头,比某特尔的10nm芯片还大!完全是技术虚标!

而大概也是从那里之后,多少多少纳米的芯片,已经从制作工艺,变成了类似于某果12某果13一样的‘手机型号’。zuqi.org 葡萄小说网

至于所谓的2nm芯片——它的晶体管中电子流动的通道宽度是12nm,虽然性能上达到了2nm的级别,但在工艺上,依然没有突破5nm的制作工艺极限——它是采用一种新的晶体管立体结构,增加了晶体管的数量,实现了算力上的倍增。

2nm,指的是算力相较于5nm得到提升,并不是指制作工艺的的突破。

之所以说5nm是芯片制作工艺的极限。

这是因为在制作工艺突破到5nm之后。

硅芯片将会出现隧穿效应——晶体管与晶体管之间的‘墙壁’不牢固了,漏电短路,晶体管本身代表‘1’或‘0’的开关作用失效。

所以,在无法突破5nm这个硅材质的物理极限的情况下,工程师只能在晶体管的排列方式上做文章。

芯片结构也从最早的平面结构,到鱼鳍式晶体管结构,再到2nm芯片的全环绕式GAA立体结构。

这是现实世界中对于5nm的物理极限无法突破,而选择的另一种提升芯片算力的方法。

然而在漫威世界中,斯塔克不是这样做的。

他们采取了一种新材料来取代了硅芯片——量子!

硅芯片的算力从何而来?

从晶体管的数量而来。

算力的本质是‘0’和‘1’,一个晶体管通过通电与否或高低电平,来表示二进制算法中的‘0’和‘1’,并通过由三极管、mos管构成的逻辑门进行逻辑运算。

2nm芯片中,在一个指甲盖大小面积内,以全环绕式GAA立体结构,容纳了500亿颗晶体管,它的算力是这500亿颗晶体管。

然而,量子芯片却不是这种传统落后的数字计算,而是进行的量子计算。

举个最简单的例子——对于函数f(x),我们要带入100个x值,获得100个结果,需要计算多少次?

如果是采取数字计算的硅芯片,每一个x值都需要计算1次,所以总共需要计算100次。

然而在量子计算中,它只需要计算1次!

...

漫威世界的科技树和现实世界不同——至少在硅芯片逼近物理极限后走的路不同。

在硅芯片来到5nm的瓶颈之后,他们并没有采用改变芯片结构的办法来提升算力,而是走向了量子芯片的领域。

所以这也是林北现在为之烦恼的地方。

“斯塔克一整座大厦,都找不出一块硅芯片。”

“全都用量子芯片了,我上哪给你找一套EUV光学系统?”

林北顿感头疼不已。

当然了,斯塔克不用硅芯片,并不代表其他地方不用。

漫威世界是量子芯片与硅芯片并存的世界,在斯塔克之外,自然也有着光刻机,有着类似于ASML的公司。

但是,林北他不知道这在哪啊!

就在纽约?

或许吧,但也不一定。

现实世界中,光刻机的霸主企业ASML都不在灯塔国,而是在风车国呢,漫威世界的光刻机制造公司当然也不一定会在纽约。

“行吧,我回头问问。”

林北拿着清单想了很多,回过神来,才发现夏瑜已经在一旁等自己的回答很久了。

他摸了摸鼻子说道:“不过我想你也知道这上面的东西有多难搞定,我也不敢打包票一定能帮你解决...”

夏瑜自然明白这个道理。

“嗯嗯,我知道的。”她点着头:“实在完不成也没关系,我爷...我想研究院那边也能理解的。”

“那就好。”

正事说完,两人又坐了一会,才离开了咖啡厅。

回到酒店。

林北进入漫威世界。

“奥斯卡,这份清单交给你了。”

夏瑜将任务交给了林北,林北随手又把任务给了奥斯卡。

在纽约这座大都市里,奥斯卡的能量远比他大的多,想要完成这份清单,奥斯卡远比他有效率。

“如果实在找不齐,要不...把量子芯片的相关技术交给他们?”

进入斯塔克大厦的顶层电梯中,林北此时忽然想到。

如果真的找不到那些东西,干脆就把量子芯片带出去吧?

反正这在斯塔克里面是现成的。

量子芯片是未来科技2.0时代的基础,这种技术在斯塔克里面并不算什么绝密。

虽然这有些过于领先外面的硅芯片技术了...但是打心里,林北是希望龙国放弃——也不是说放弃,而是不要那么过分重视硅芯片这条路,而是应该转头研究量子芯片的。

毕竟,在硅芯片已经逼临物理极限的当下。

与其花那么大的精力财力人力去攻克光刻机的难关,倒不如提早布局量子芯片,争取弯道超车!

要不然等你费了好大劲终于赶上人家的光刻机技术了,列强一转头,直奔量子芯片——直接换赛道不跟你玩了,这就又落后了!

“算了,等着奥斯卡的结果吧。”

“要是实在找不到再来考虑这些。”

思绪飘飞间,林北已经来到了顶楼。

滴——

工作台启动,一套蓝光投影模型出现在工作台上空。

看着眼前的投影模型,林北暂时将芯片的事情抛之脑后,眼里只有这幅投影——而这投影模型,正是钢铁战甲!

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