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【文/科工力量專(zhuān)欄作者  鐵流】

近日，中科院對(duì)外宣布，中國(guó)科學(xué)家研發(fā)出了新型垂直納米環(huán)柵晶體管，這種新型晶體管被視為2nm及以下工藝的主要技術(shù)候選。之后，有媒體聲稱(chēng)“中國(guó)CPU芯片將實(shí)現(xiàn)彎道超車(chē) 中科院表示國(guó)產(chǎn)2nm芯片有望破冰”。鐵流認(rèn)為，中科院這項(xiàng)技術(shù)突破值得慶賀，自川普卡脖子以來(lái)，國(guó)人確實(shí)也需要本土技術(shù)創(chuàng)新來(lái)鼓舞士氣，但一些報(bào)道有點(diǎn)捧得太高了。從產(chǎn)業(yè)發(fā)展角度看，應(yīng)當(dāng)穩(wěn)扎穩(wěn)打，不宜過(guò)度吹捧。

個(gè)別媒體報(bào)道比較“熱血” 但不太專(zhuān)業(yè)

在相關(guān)報(bào)道中，媒體稱(chēng)：“目前最為先進(jìn)的芯片制造技術(shù)為7nm+Euv工藝制程，比較出名的就是華為的麒麟990 5G芯片，內(nèi)置了超過(guò)100億個(gè)晶體管。麒麟990首次將將5G Modem集成到SoC上，也是全球首款集成5G Soc，技術(shù)上的確實(shí)現(xiàn)了巨大突破，也是國(guó)產(chǎn)芯片里程碑式的意義。而繼華為之后，中科院研發(fā)出了2nm及以下工藝所需要的新型晶體管......中科院的這項(xiàng)研究成果意義很大，這種新型垂直納米環(huán)柵晶體管被視為2nm及以下工藝的主要技術(shù)候選，可能對(duì)國(guó)產(chǎn)芯片制造有巨大推動(dòng)作用。如今在美國(guó)企業(yè)的逼迫下，國(guó)產(chǎn)企業(yè)推進(jìn)自主可控已成為主流意識(shí)，市場(chǎng)空間將被進(jìn)一步打開(kāi)。相信在5年的時(shí)間內(nèi)，在技術(shù)方面將實(shí)現(xiàn)全面突破”。

上述這段話(huà)看起來(lái)比較“熱血”，比較能鼓舞人心，但內(nèi)容上卻不太專(zhuān)業(yè)。華為只是IC設(shè)計(jì)公司，就麒麟990來(lái)說(shuō)，華為做的是SoC設(shè)計(jì)，CPU核為ARM的A76，GPU核為ARM的G76，工藝也是依靠臺(tái)積電的7nm工藝，因而媒體報(bào)道中“繼華為之后，中科院研發(fā)出了2nm及以下工藝所需要的新型晶體管”這種說(shuō)法是有問(wèn)題的。華為掌握的是SoC設(shè)計(jì)，而非制造工藝。

中科院自主研發(fā)的疊層垂直納米環(huán)柵晶體管是實(shí)驗(yàn)室技術(shù)，這類(lèi)技術(shù)國(guó)外也有，早在2016年，就有媒體報(bào)道美國(guó)勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的一個(gè)團(tuán)隊(duì)打破了物理極限，采用碳納米管復(fù)合材料將現(xiàn)有最精尖的晶體管制程縮減到了1nm。

2017年Max教授再次于《自然》雜志發(fā)文提出單芯片上三維集成的計(jì)算和存儲(chǔ)模型，也是在這篇文章中產(chǎn)生了石墨烯制造的碳納米管3D芯片這一概念。Max教授表示：“與傳統(tǒng)晶體管相比，碳納米管體積更小，傳導(dǎo)性也更強(qiáng)，并且能夠支持快速開(kāi)關(guān)，因此其性能和能耗表現(xiàn)也遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于傳統(tǒng)硅材料”。

Max教授于《自然》雜志發(fā)文提出單芯片上三維集成的計(jì)算和存儲(chǔ)模型

然而，時(shí)至今日，碳納米管依然只是PPT，根本就沒(méi)有進(jìn)入工業(yè)界。甚至連Max教授都不再謀求通過(guò)碳納米管直接取代硅晶體管。原因就在于雖然碳納米管具有硅晶體管所不具備的更優(yōu)良的力學(xué)、化學(xué)和電學(xué)性能，但是產(chǎn)量、良率、電路的抗干擾能力、速度都存在很大的劣勢(shì)。與造成的麻煩相比，碳納米管帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)不值一提。

2017年論文中的碳納米管3D芯片原理圖和顯微鏡剖面圖

對(duì)于這些實(shí)驗(yàn)室技術(shù)，媒體不宜見(jiàn)風(fēng)就是雨，技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室到工業(yè)界普及，有比較漫長(zhǎng)的過(guò)程。而且實(shí)驗(yàn)室中誕生的很多技術(shù)，在發(fā)展的過(guò)程中中途夭折的也不少，不乏像美國(guó)1nm碳納米管3D芯片的例子。中科院實(shí)驗(yàn)室取得的技術(shù)突破成果固然喜人，但媒體不宜過(guò)度拔高，仿佛能靠這個(gè)技術(shù)用3至5年就徹底擺脫西方技術(shù)掣肘，國(guó)內(nèi)企業(yè)能夠靠這個(gè)技術(shù)大躍進(jìn)到2nm工藝。這種報(bào)道方式雖然“熱血”，但并不可取。