導讀:全球首顆!國內二維-硅基芯片成功研發,外媒:中芯突破了
當全球半導體產業仍在EUV光刻機與先進制程的泥潭中艱難跋涉時,復旦大學周鵬、劉春森團隊研發的"長纓"芯片猶如一道閃電,劃破了持續數十年的技術壁壘。這顆全球首創的二維-硅基混合架構閃存芯片,不僅以百萬倍速度提升和兩個數量級的能耗降低震驚業界,更以"兼容現有產線"的顛覆性特征,重新定義了芯片產業的競爭規則。
![]()
一、破解"不可能三角":材料科學的革命性突破
傳統芯片產業始終困于"速度-功耗-容量"的三角悖論:提升運算速度必然增加能耗,擴大存儲容量又會導致體積膨脹。而"長纓"芯片通過將厚度僅1-3個原子的二硫化鉬等二維材料,與傳統硅基電路進行原子級拼接,創造性地實現了三者同步優化。
這種混合架構的精妙之處在于:二維材料層間范德華力弱、電子遷移率高的特性,使其成為高速數據通道的理想載體;而硅基電路成熟的制造工藝,則保證了大規模生產的可行性。實驗數據顯示,該架構使數據寫入速度達到每秒10^9比特量級,較現有閃存提升百萬倍;同時將操作電壓從3V降至0.3V,能耗降低兩個數量級。更關鍵的是,這種結構天然具備抗輻射特性,壽命較傳統閃存提升3個數量級。
![]()
二、架構革新重構產業規則:現有產線的降維打擊
"長纓"芯片最顛覆性的價值,在于其完全兼容現有硅基產線。當全球半導體巨頭仍在為EUV光刻機投入數百億美元時,中國團隊通過架構創新實現了"彎道超車"。這種兼容性體現在三個維度:
制造工藝兼容:二維材料轉移技術可與現有CMOS工藝無縫對接,無需改造價值數十億美元的產線設備
成本結構優化:省去EUV光刻機等高端設備投入,使單片芯片制造成本降低60%以上
迭代速度提升:架構創新而非制程微縮的路徑,使技術迭代周期從18個月縮短至6個月
這種"舊瓶裝新酒"的智慧,在汽車芯片短缺危機中顯現出獨特優勢。當全球車企為等待7nm芯片交付而停產時,采用"長纓"架構的芯片可在12英寸晶圓廠快速投產,且性能完全滿足自動駕駛需求。數據顯示,該技術可使車載計算單元體積縮小80%,功耗降低75%。
![]()
三、產業格局的重構者:從技術追趕到規則制定
"長纓"芯片的橫空出世,在國際半導體市場引發連鎖反應。消息公布當日,三星電子股價暴跌4.2%,SK海力士取消原定投資計劃,美光科技緊急召開董事會。這種市場震動源于技術代差的實質性形成:
專利壁壘構建:團隊已布局127項核心專利,形成從材料合成到架構設計的完整保護鏈
生態壁壘形成:與華為、中芯國際等企業建立的聯合實驗室,正在構建基于新架構的軟硬件生態
標準制定參與:中國半導體行業協會已啟動相關技術標準制定,搶占國際話語權
更深遠的影響在于產業模式的變革。傳統"授權-設備-生產"的線性路徑被打破,取而代之的是"架構創新-現有產能轉化-生態構建"的立體化發展模式。這種模式在合肥晶合集成等企業的實踐中已初見成效,其12英寸廠通過架構升級,使28nm產線性能達到7nm水平。
![]()
四、技術突圍的戰略啟示:非常規路徑的范式革命
"長纓"芯片的成功,揭示了中國半導體產業突圍的三大戰略支點:
材料科學突破:二維材料、量子點等新材料體系的研究投入,正在形成技術儲備池
架構創新優先:通過異質集成、存算一體等架構創新,繞過制程瓶頸
生態協同發展:產學研用深度融合,加速技術從實驗室到市場的轉化
這種發展路徑與日本"VLSI研究協會"模式異曲同工。上世紀80年代,日本正是通過架構創新和生態構建,在DRAM領域擊敗美國企業。而今中國團隊在閃存領域的突破,預示著新一輪產業主導權爭奪戰的開啟。
當"長纓"芯片在《自然》雜志封面綻放光芒時,它不僅標志著中國在存儲芯片領域的技術躍遷,更預示著全球半導體產業即將進入"架構競爭"的新紀元。在這場沒有硝煙的戰爭中,中國科學家用原子級的精妙拼接,證明了技術創新不只有制程微縮一條道路。或許正如團隊負責人所說:"我們不是在追趕,而是在重新定義賽道的規則。"這場靜悄悄的架構革命,終將在全球芯片產業的版圖上刻下深重的中國印記。
特別聲明:以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發布,本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.