硅基芯片被强制垄断我们国家发展碳基芯片打破西方全线围堵

  今天我们要谈的是中国通过碳基材料在芯片行业竞争过美国的可能性，在过去的几十年里，硅谷一直是信息技术的中心，显示了硅基材料在高科技领域的重要性，在未来几十年，碳基材料可能会再次改变世界，新的碳基材料可以在航空航天设备和体育用品，比如中国的羽毛球拍，高密度和高纯度的碳纳米管材料可用来生产晶体管和电路，甚至是半导体行业的CPU， 8月24日中国表示将着重关注重大关键技术的突破和创新应用需求，逐步加强产业政策的引导，包括碳基材料在十四五规划中有关原材料产业的发展，包括碳化硅复合材料碳基复合材料等，中国的新计划于2021年3月11日正式通过，它标志着北京以前的计划中的数量增长发生了转变，相反它促进了一个更加内向的，以质量发展为目标的新发展阶段，中国仍然关注基础设施，建设更多的机场和新的道路，然而它对数字化安全和创新的重视程度相同，成为一个真正的制造业超级大国，中国需要有自己的操作系统处理器和其他美国禁运名单上的芯片，而美国发动的科技战争唤醒了中国，使其在自己的技术和创新基础上发展高科技产业。

  中国各级政府和国营企业正从Windows、英特尔和AMD转向采购本地制造的硬件和软件，中国政府和国有企业的计算机中正在安装新的中国操作系统us，同时还安装了中国自己的CPU，新的模式和CPU是一个四核处理器，它使用的是64位微架构，其特点是每个核心的算术逻辑单元和两个256位矢量单元，并且用于笔记本电脑工业环境，以及一些服务器应用，但是很难将三一五零的处理器作比较，因为它们的架构不同，尽管如此早期崛起的CPU和英特尔第六代CPUs处于相同的性能水平，相信中国的半导体产业将很快实现自给自足，仅在2020年，就有数万家半导体公司在中国注册，打破中国芯片行业的瓶颈， 然而要缩小和美国的差距并不是特别容易， 最大的问题是，由于中美之间的攻击战，中国没有办法获得最先进的芯片，要生产硅基芯片中国有太多的障碍需要消除，虽然它在制造EVIE级机器的关键领域取得了突破，但制造和认证它们需要一些时间，中国不必急于从AML购买机器，也不必急于自己制造，因为中国需要的大多数芯片都可以用14纳米以上的技术制造，另一个好消息是，中国可以改用碳基芯片，这被认为是下一代的主流。

  碳基芯片是以碳纳米管和石墨烯为代表的碳纳米材料为基础开发的，来半导体行业的研究重点应集中在碳基电子科技类产品上，碳基半导体被认为是战后时代的突破性技术，而碳基材料领域正孕育着一个全新的机会，目前中国的研究机构已经在碳基半导体领域取得了重大进展，但是从实验室到市场还需要一些时间，还没有实现大规模的商业开发，新产业的研究和开发是一项长期投资，至少需要十年才能看到结果，碳基材料研究在大多数情况下要数十亿美元的资金，由于投资回报前景的不确定性，参与研究的中国本土企业不多，在这样的领域是政府在主导，希望它能引起各方慢慢的变多的关注。

  碳基半导体的产业化、突破也就不远了，中国政府支持其新生的芯片产业的政策在2014年加速进行，当它发布了国家政策促进指南，在2015年中国发布了中国制造，并且在十年内实现70%的半导体自给率，中国的人工智能基金被称为大基金，已向该行业投资390亿美元，此外中国已经宣布了超过15个地方政府投资250亿美元，专门用于资助中国半导体公司。

  值得一提的是，这还不包括超过500亿美元的政府补助股权投资和低息贷款，中国制造2025计划是中美科技战的最终的原因，美国针对华为打压中国的高科技公司，但它的限制只限于一些领先公司，中国是半导体元件的最大买家，也是电子科技类产品的最主要提供者，与中国脱钩并不符合美国的利益，美国希望中国生产廉价商品，从美国及其盟国购买高端产品和核心价值部件，这就是为什么美国不允许28纳米光刻机运往中国，除了对机器的禁运外，中国面临的所有障碍都与硅基芯片有关，如果中国能制造碳基半导体，所有这些壁垒都不能再阻止中国，由于摩尔定律的限制，芯片发展到某些特定的程度后就不能再进一步了，摩尔定律强调，冰冷的晶体管的数量每十八个月就会翻一番，人们认为基于硅的技术在28纳米时已接近极限，但芯片行业开发了十四纳米十纳米甚至三纳米的技术，根据台积电的计划，2022年下半年我们将看到三纳米芯片的大规模生产，苹果将成为台积电三纳米的客户，所以摩尔定律的极限还没有被打破，至少在三纳米级别，仍有可能大幅度提高芯片性能，但基于硅的芯片最终会面临物理规则的限制，两纳米可能是临界点。

  由石墨烯制成的碳基芯片是未来的发展趋势，图汉尼芯片将成为下一代后更芯片时代的主流，二维碳材料它具有优良的导电性，它被大范围的使用在锂电池、纳米复合材料和各种部件，在同样的工艺下，碳基芯片的性能是硅基芯片的数倍，它还可以绕过euVI光刻技术的限制，因为人们用更高的纳米技术制造出与硅基的性能相同的碳船，西方国家在硅基芯片方面有长期的技术积累和生产经验，可以制造手机电脑和其他电子器件，中国要在硅基芯片领域超过西方国家并不是特别容易，即使它能开发自己的紫外线机器，也需要三到五年的时间才能赶上，到那时生产高端硅芯片可能就毫无意义了。

  因此中国需要走另一条路，转而采用碳基芯片技术，2020年10月中国科学院成功研制出八英寸石墨烯，这种晶圆的性能和尺寸都很好，中国的石墨矿藏占世界的四分之三，而其产量占全球总产量的72%，在这种情况下，中国可能会在全球半导体行业中占据领头羊，目前英特尔和AMD的CPU多年来一直被限制，现在最快的CPU频率都在5.5赫兹以下，即使是带液冷器的超频处理器也很难超过7赫兹，IBM开发的石墨晶体管在十年前就已经实现了高达155赫兹的频率，理论上石墨晶体管可以在一兆赫兹下工作，比今天的硅基芯片快200倍，石墨芯片技术很有前途，但它还没有被商业化，我们始终相信中国将在未来与其他几个国家的竞争中脱颖而出。