美国科技帮大忙,台积电攻克1nm制程,但这次核心材料中国说的算

我们都知道,近两年来各大芯片企业,都主力攻克高端芯片领域,无视摩尔定律的存在,例如就在近段时间,IBM全球首发2nm工艺,预计将在2024年完成量产,然而正当IBM还没开心多久,来自中国的台积电,再次传出好消息,打败一众竞争对手(www.yggm.com.cn)。

继台积电去年攻下3nm先进制程芯片后,台积电在今年5月18日,宣布同台大、麻省理工携手在1nm芯片材料上,取得重大突破,进一步推动了1nm芯片面世。

当前主流芯片材料为硅,硅存在物理极限,因此难以进一步缩小,更不能用作为1nm芯片材料,然而二维材料正好能补齐硅无法缩小的短板,被业内人士认为作为,取代硅材料的最佳选择。

不过,二维材料具备高电阻、低电流的性质,无法作用于芯片中,如何解决二维材料的两大性质,成为了攻克高端芯片材料的难点。在经过麻省理工学院的反复实验下,确定了一种金属铋电极,能够有效解决二维材料应用难点。

此后,麻省理工学院和台大、台积电共同组建研究团队,主力攻克金属铋电极应用问题。经过研究团队长时间分析,终于得出将金属铋作为接触电极关键结构,成功增强二维材料电晶体。

目前,该团队的研究成功,已经登上最权威的学术杂志《自然》,这一研究成果,也让1nm芯片的问世,更具可能性。

虽然台积电、IBM包括三星,均在近两年在高精度工艺研发上你争我抢,但依旧无法掩盖这些现今芯片制程技术背后的尴尬真相。

受到投资成本以及生产技术等限制,先进制程芯片量产时间一直未明确,之所以IBM以及台积电,先后透露在先进芯片制程的取得的突破,只是为了在技术实力上,达到碾压对手,稳住投资者的目的。

但对于当前全球芯片供应紧张问题,各大芯片厂商都束手未测,尤其是在28nm及以上的成熟工艺,占据了90%左右的市场,可以说各大芯片巨头在先进制程上取得的突破,远不能满足现在的使用需求,这也是当前各大专家呼吁,尽快完善成熟工艺产业链的主要原因。

值得一提的是,作为1nm及以下制程芯片的核心材料金属铋,中国储量排在全球第一,这意味着,中国正掌握着1nm芯片原材料的命脉。

要知道,全球金属铋储量非常稀少,总储量只有32万吨,而在2010年,全球金属铋产量仅达16000吨左右,其中中国金属铋产量高达12000吨,占据全球总产量75%;金属铋储量基础更是占据全球75%,达到24万吨。无论在金属铋产量,还是在储量上,中国都位居全球第一,在芯片重要原材料上,占据绝对优势。

在国内,湖南、广西和湖南,是中国金属铋储量三大省,尤其是湖南郴州金属铋储量最多,一个地区能抵全球金属铋储量50%左右。与此同时,中国还崛起了大批金属铋相关的企业,例如锡业股份、江西铜业、驰宏锌诸……

中国掌握着全球75%的金属铋资源,如果金属铋真能够在1nm芯片上应用成功,那么对中国在全球半导体产业掌握话语权,具有重大意义。并且,我国半导体产业,也可以凭借金属铋资源换资源,解决不少卡脖子问题。

眼看摩尔定律即将达到极限,全球芯片产业即将打响下一场战争,为了攻克1nm芯片,包括现在硅为主流的芯片材料,都有可能在今后被其他材料取代,而全球芯片产业链,也即将迎来大变化。在这一条全新的赛道上,中国有了可以反超的机会,非常难得。

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