光子芯片、量子光刻機、EDA都來了!這場芯片戰美國已經輸了

在5G、物聯網推動數字化改造的大環境下,芯片幾乎成了所有行業發展的重要基石,誰能掌握先進的芯片技術,誰就能在未來數字發展的浪潮中掌握更多的話語權。然而,作為「世界硅谷」的老美,似乎不樂意其他國家掌握這門技術!

尤其當華為、長江存儲、中芯國際等中國芯片企業取得重重突破之后,老美不斷修改芯片規則,高端EDA被斷供,ASML被擴大限制出貨范圍,日、韓、台更是加入老美陣營成立「四方聯盟」,旨在圍堵甚至將國產芯片打回「石器時代」!

然而,這場舉世矚目的芯片戰,其實美國已經輸了!

首先,成熟芯片市場

這是整個芯片市場的「基本盤」,不管是智能汽車、家用電器還是高速飛行器,28nm制造工藝基本能滿足大部分企業對制造工藝的需求,何況中芯國際、上海華虹兩大內地晶圓廠已經具備14nm芯片的制造能力。而老美頻繁修改芯片規則、肆意斷供所掀起的「缺芯潮」,也成了國內許多企業進入市場的入場券,更還讓一些手機芯片企業、芯片制造企業進入了高速增長階段。

比如代工領域,中芯國際在深圳、北京、天津等地的擴產,讓我國擁有了日產10億顆芯片的能力。IC領域的紫光展銳更是實現了「跨越式」的發展,并成了亞洲最大的射頻前端企業、中國最大的物聯網芯片企業。

其次,先進芯片市場

芯片戰打響的時間節點是在初代5nm量產時期,如今芯片工藝已發展到了3nm階段,但是從三星、台積電的良品率,硅基芯片1nm的物理極限來看,之后基本也就只有2nm這麼一代工藝了,芯片再往后發展就是下一個芯片時代了!而下個芯片時代,我國已經走在了世界的最前沿!

光子芯片,這是下個芯片時代的發展重點之一,由于光子在高速并發能力、電阻方面的絕對優勢,相同工藝的光子芯片性能達到傳統硅基芯片的1000倍,并且功耗也僅有此前的9萬分之一。由于光子芯片主要采用InP、GaAS等二代化合物半導體材料,所以光子芯片還有高性價比的優勢。讓人期待的是,我國首條「多材料、跨尺寸」的光子芯片生產線將在今年建成并投產,這也意味著國產高性能芯片自給自足的日子即將來臨!

比傳統計算平台強百萬倍的 量子計算平台,自然也是眾人所繞不開的話題,2020年中科大九章量子計算機的誕生,僅用200秒就能完成超級計算機25億年才能完成的高斯玻色子采樣,這讓我們意識到掌握量子霸權是有多麼重要!而想要掌握量子霸權,除了自主研發外,還得實現自主生產。我國早已意識到量子芯片不能再像硅基芯片時代那樣,光刻機等芯片制造關鍵技術掌握一定要掌握在自己手里。

讓國人驕傲的是,用于制造量子芯片的量子光刻機「無損探針儀」,我國已經完全實現了自可控。由合肥本源量子自主研發的NDPT-100無損探針電學測量平台,實現了對量子比特電阻快速精準測量,大幅提升了量子芯片生產時的良品率,這台無損探針儀已在國內第一條量子芯片生產線投入使用,并在緊鑼密鼓地打造 「悟空」量子芯片。

不僅如此,本源量子還發布了首個用于量子芯片設計的工業軟件Q-EDA,本源坤元軟件,該EDA軟件同時支持超導、半導體量子芯片的自動化設計。

雖然距離量子計算機的大規模商用還為時尚早,但這些自研的技術已經預示著我國從量子芯片設計、研發到制造,完全實現了自主研發及產業化的能力。

總而言之,老美大動干戈打壓、斷供中企,反而給了國產芯片更多的機會,不但成熟工藝芯片產能、自給率日益提升,下一代半導體技術更是提前實現了自主可控。反而美系半導體企業甚至還相繼出現了裁員、取消年終獎、以新代老等削減運營成本的現象,從這幾點來看,這場芯片戰美國已經輸了!