这是芯片的制造工艺!
摩尔定律表示:集成电路上可以容纳的晶体管数目,大约每经过24个月便会增加一倍。
换言之,处理器的性能每隔两年翻一倍
但是……摩尔定律也即将走向终结。
当芯片的制程工艺,达到3nm、1nm的时候,想要突破纳米级,进入皮米级?
这个难度有多大?!
这是一种物理限制。
同时也是一种材料的限制。
目前,对于光刻机、芯片制程工艺方面,国内在奋起直追。
甚至都不是非常担心。
这时候国内已经能拿出14nm制程工艺,距离7nm、5nm或许还有一定的距离。
但是当台电、阿斯麦的光刻机进入1nm的时候。
想要再突破,就不是那么简单了。
当初光刻机市场洗牌,是因为光源问题!
而今,光刻机、芯片制程工艺洗牌,是因为物理限制和材料限制。
从纳米级进入皮米级,又会被卡多久?
十年?
还是二十年?
被卡住这个时间,就是国内光刻机,芯片制造技术追赶的事情。
而在制程工艺得不到突破的情况下,如何使用同样的制程工艺,增加芯片的性能?
一个是重新设计芯片架构、指令集、核心之类的,提升芯片性能。
这个比较难。
现在的芯片革新架构、指令集之类的,都是经过几十年不断优化和完善,可以说是最优的。
一个是采用3D堆叠,通过在存储层上叠加逻辑层,将芯片的结构由平面型升级成立体型,大大缩短互连线长度,使得数据传输更快,所受干扰更小。
此外,就是使用全新的材料。
全新的材料,让同样的制程工艺、同样大小、同样多的晶体管,打造出来的芯片,确实能拥有更加强大的性能。
目前芯片使用的是以硅材料作为制造芯片。
如果使用石墨烯材料这种碳材料……理论上来说,同样的制程工艺,其运行速度是现在传统芯片的5-10倍。
功耗方面,却只是有十分之一不到!
石墨烯中的电子迁移速度是硅材料的10倍。
石墨烯打造的芯片,主频在理论上可达300GHz,而散热量和功耗却远低于硅基芯片。