硅基芯片和氮化镓芯片「国产碳基芯片最新」

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近两年，因为芯片规则的变化，让我们彻底明白了芯片自主的重要性，国内也掀起了芯片建设的热潮。可以说，从芯片的设备、材料和EDA设计软件等各个方面都开始突破。近日，在芯片方面又有三个好消息传来，简直是振奋人心，下面一起了解下。

碳基芯片距商用又近一步

我们现在说的芯片，都是硅基芯片。现在5nm已经实现量产，3nm技术已经突破，预计明年下半年量产。接下来，将向2nm、1nm发起冲击。但这已经接近硅基芯片的物理极限，并且成本高到已经不太合适，必须寻找下一代更合适的替代产品。

这时，碳基芯片应运而生。并且从其性能及功耗等方面对比，碳基芯片是最有可能成为后摩尔时代集成电路的颠覆性技术之一。试验表明，碳基芯片相对于硅基芯片，具有1000倍的性能功耗综合优势。为此，我国北大团队已经研究了20余年。

关于碳基芯片的研究，我国一直走在世界前列。近日，碳基芯片研发又取得重要进展，彭练矛院士团队主持研制的“90纳米碳基集成电路关键工艺研究”课题成功通过了专家组验收。这次验收表明，国产90纳米碳基芯片距离真正商用又近了一大步。

因为90纳米碳基芯片性能相当于28纳米硅基芯片，60纳米碳基芯片就相当于10纳米硅基芯片，这样就可以摆脱EUV光刻机限制，国产的光刻机就可以制造。值得一提的是，北大团队在碳基材料、工艺和性能等方面，均是处于世界领先水平。

氮化镓芯片跻身全球前三

目前，半导体材料已经进入到第三代。第一代半导体材料主要是指硅（Si），第二代半导体材料主要是砷化镓（GaAs），第三代半导体材料以氮化镓（GaN）和碳化硅（SiC）、氧化锌（ZnO）、金刚石为四大代表，其中氮化镓的应用最接近我们。

我们现在的手机能够实现120W的超级快充，这背后就是氮化镓芯片的功劳。不只是用于充电器快充，氮化镓的应用前景非常广泛，在数据中心，新能源汽车等领域都有运用。但在这方面发展较早又较好的却是美企纳微半导体公司，处于垄断地位。

纳微半导体掌握全球领先的氮化镓功率芯片制造技术，已经出货了超3000万颗自主研发的GaNFast 氮化镓功率芯片。照此发展下去，将会占领我国市场，国内的手机厂商就可能都得采购他们的氮化镓功率芯片。此时，国内企业英诺赛科站了出来。

英诺赛科虽然才成立于2015年，但已经掌握了氮化镓功率芯片的设计和制造等技术，并且在苏州还拥有自己的生产基础，可实现8英寸硅基氮化镓晶圆的大规模量产，产业链也实现自主可控。目前，英诺赛科的氮化镓功率芯片出货量跻身全球前三。

首颗全功能GPU芯片问世

接下来，我们再介绍一款GPU芯片，这个是图形处理器，就是主要做图像和图形相关运算工作的微处理器。相对于中央处理器CPU，这个GPU我们可能了解的不多。

在CPU的国产上，已经有不少突破，PC方面有龙芯，甚至推出了自主芯片架构，还有飞腾、鲲鹏、海光、兆芯、申威等厂商。手机方面主要是SoC，这个集成CPU、GPU等芯片，做得突出的就是华为海思的麒麟，还有紫光展税的手机SoC也有进步。

而在GPU国产方面却并不突出，最厉害的国外GPU，就是英伟达的显卡，就是那个想要用400亿美元收购英国ARM公司的美企巨头。再者，就是AMD、英特尔，能同时提供GPU和CPU。国内GPU厂商主要就是景嘉微电子、天数智芯、兆芯等。

不过，最近国内有一家仅成立一年多的公司叫摩尔线程，是国内领先的GPU芯片设计独角兽企业，致力于研发全球领先的自主创新知识产权GPU。并且已经取得初步成效，用时不到300天成功实现自主GPU芯片，研制出首颗国产全功能GPU芯片。

以上介绍的碳基芯片、氮化镓芯片、GPU芯片这三款，仅是国内芯片行业的一小部分突破，其实在芯片设备、材料和技术上还有不少突破。当然因为芯片行业涉及的细分项目较多，需要逐步各个击破，再追上国际水平，最终会实现芯片彻底自主化！