2020年对于中国的企业而言是异常艰辛的一年。
我国受到了美国科技的制裁,尤其是芯片领域。
芯片是信息革命发展的基础,缺“芯”必将受制于人。
但所谓塞翁失马焉知非福,我国企业在面临巨大危机的同时也迎来了前所未有的机遇。
在去年我国就实现了三大技术的突破。
根据中国半导体行业协会的统计,在2020年中国的芯片销售额高达9000亿元人民币,比2019年同期增长了近18%。
在目前全国3千多家芯片、集成电路的企业中,有30%的企业是在2020年成立的。
在5G技术、人工智能、无人驾驶等新兴技术的推动下,芯片领域在疫情的阴霾下,依然保持着强大的生命力。
可以说,2020年,中国芯片行业非但没有走下坡路,还驶入了高速发展的快车道。
其实早在2015年,国家发改委就颁发了《中国制造2025》,将集成电路、芯片等行业作为重点行业,给予大力支持,以便实现预期目标。
此后,在“十三五规划”、“战略性产业规划”、“信息化发展战略”等文件和政策中,都把芯片领域作为重点发展和扶持的对象。
在我国的芯片企业中,最被大家熟知的非华为公司莫属了。
华为公司的发展,特别是5G技术的发展已经走在了世界前列,超越了美国。
一向自诩科技老大的美国,又怎么眼睁睁地看着华为超越他们,而无所作为呢?
美国商务部颁布了芯片出口的禁令,让中国科技企业难以从台积电和三星购买半导体材料,迫使华为、中兴等科技公司在2020年新限制措施出台前,便开始大量囤积半导体芯片,企图以大额订单的方式来吞下多余的产能。
在加上之后比特币的暴涨,全球的“挖矿”人数不断增加,导致芯片和电子产品的需求十分旺盛,从而推动芯片价格上涨,更进一步加剧了半导体的供应问题。
美国方面凭借着其强大经济实力和科技实力打压中国半导体领域的发展,但这并没有让中国企业放弃,还实现了三大技术的突破
那么究竟是哪三大技术呢
第一个突破就是量子芯片。
光刻机是生产芯片的核心设备,同时也一直是我国半导体产业中的短板。
目前,最著名的光刻机企业莫过于荷兰的ASML公司,它垄断了全球7nm级别以上的光刻机市场。
要知道,目前世界上的光刻机企业只有荷兰与日本。
建国初期,留学海外的科学家怀着一腔热血回到新中国,给中国带来了当时世界上最先进的技术,在他们的努力下,中国半导体领域快速发展。
60年代时,我国便研制出了第一台65型号的光刻机。
当时,没有几个国家可以研制出光刻机。
但是80年代后,由于资金的缺乏以及技术上的瓶颈,中国的光刻机技术开始走下坡路,被世界上很多国家超越。
近年来,中国为打破西方国家对我国在半导体技术上的垄断,打算致力于光刻技术的研究。
中科院表示将积极采取行动,集中全院科研力量来攻克这一难题。
要知道,目前世界上的光刻机企业只有荷兰与日本。
光刻技术最大的一个难点便是零件要求众多,目前没有一个国家可以完全独立自主生产出来一台完整的光刻机,就连荷兰企业ASML也需要进口90%的零件来完成生产工作。
我国短时间内想在这项技术上取得突破是难于登天的,经过充分调查和论证后,我国决定另辟蹊径,那就是发展量子技术,虽然目前主流芯片都是硅基芯片,但是量子芯片才是未来的主力。
让谷歌团队敢说出“量子霸权”狂言的正是谷歌研发出的“悬铃木”量子芯片。
“悬铃木”量子芯片,由53个量子比特的芯片构成,它可以在200秒的时间里对一个量子路线进行高达百万次的精准取样。
当时最为先进的超级计算机对此进行计算的话,最快也需要一万年的时间,两者之间的差距着实有些大。
然而谷歌的“量子霸主”并没有持续多长时间。
“九章”由76个量子比特的芯片构成,比“悬铃木”整整多出23个,秒杀“悬铃木”,打破了其在量子领域的霸权地位。
中国的光量子芯片是一种可编程的量子芯片,相较于传统的芯片,它的耗能极低,只有普通半导体材料的几分之一,但是它的性能却高出了普通芯片的数百倍,它的出现定会改变整个半导体行业。
能有76个量子比特的芯片虽然已经很强大了,但中国科研工作者并不满足于此。
在第23届中国科协年会上,中科院院士潘建伟再次透露,“九章”的量子数量已经由76个突破到了113个。
西方国家研发了十三年的量子芯片,中国团队仅仅用了几年时间。
根据现有的数据,在某些特定领域,“九章”的计算能力比“悬铃木”快了百亿倍不止,实现了完美的超越。
此外,在2020年时,我国科研人员便实现了8纳米石墨烯晶圆的小规模量产。
晶圆是制作芯片的“地基”,石墨烯更是一种充满魔力的材料。
少年天才曹原就曾因为发现了一些关于石墨烯的理论,被新闻媒体称为“最年轻的未来诺贝尔奖获得者”等等。
8纳米石墨烯晶圆定会让我国量子芯片领域实现更大的突破。
当然,目前的光量子芯片还处于实验阶段,无法进行大规模的商用,但是,它的出现预示着中国目前已经位于世界领先水平。
中国科研工作者还需要继续努力,加强技术的升级,让国产光量子芯片尽快走出实验室,进入市场,振兴中国的半导体行业。
第二大技术突破就是平头哥玄铁910
目前,全球大部分的芯片设计都是以AMR为构架的,其中包括苹果的处理器以及安卓的骁龙处理器等一系列我们耳熟能详的芯片。
可以毫不夸张地说,AMR垄断了全球90%以上的终端市场。
但是近年来,AMR公司与中国的关系并不是很融洽。
AMR公司是一家英国企业,由日本持股,而它的管理人员却是美国人,错综复杂的关系让它与中国之间的关系产生了微妙的变化。
安谋公司是中国是中国最大的芯片设计IP供应商,在其与AMR公司产生纠纷后,AMR公司竟然以停止授权来威胁安谋公司停止向中国供应。
由于受到美国对华为制裁的影响,AMR公司还曾发文件,停止一切与华为公司及其子公司的合约。
AMR在半导体领域有着绝对的话语权,倘若ARM公司真的停止向中国企业授权,将会对中国半导体行业产生一定的不利影响。
但是中国企业是有远见的,即便是AMR长期停止授权和供应,我国也有很好地处理办法。
AMR虽然一家独大,但是一种新型的芯片架构方式正在慢慢兴起,那便是RISC-V构架。
RISC-V架构是一种开源的架构模式,不会有“授权”这一说法。
一家半导体企业为何要起一个如此奇怪的名字呢?
原来,在非洲热带雨林有一种奇特的动物叫作蜜獾,因其头顶扁平,背上还有一头白发,像极了江湖大哥,故人称“平头哥”。
“平头哥”的外表呆萌可爱,看起来人畜无害,但是其性格却是极为凶悍,连猛兽都不怕,在非洲有着“非洲乱不乱,獾哥说了算”的俗语。
单独看其性能和数据,它似乎不是很强,仅能够和2012年的旗舰芯片打成平手。
但是它的重要意义在于它使用的是RISC-V架构,具有更强的开放性,不再受制于AMR。
中国可以凭借RISC-V架构,打造属于自己芯片生态系统。
第三大技术突破便是国产GPGPU“BI芯片”的问世
GPU和CPU是一对孪生兄弟,它指的是图形处理器,在它的作用下,能够减少显卡对CPU的依赖,大大提高计算机的性能。
那么GPGPU又指的什么东西呢?
GPGPU又被称作通用图形处理器,它并非是GPU的升级版,它不仅可以用于计算机图形的渲染,还可以独立进行工作,被广泛应用于超级计算中。
在5G时代,传统GPU无法胜任工作,必须借助GPGPU。
由于它的高性能,GPGPU被广泛应用于勘测、气候、航天等领域。
之前,因为我国在GPGPU方面的技术较为落后、发展缓慢,因此国内的GPGPU市场基本上被英伟达、英特尔等公司垄断。
天数智芯BI芯片的问世,让我们看到了国产GPGPU市场的曙光。
我国工程院院士对该芯片更是十分认可,称赞BI芯片已经走到了世界前列。
天数智芯BI芯片由我国上海天数智芯半导体有限公司完全自主研发,是一款7nm工艺高性能智能云芯片。
BI智芯拥有每秒147亿次的计算能力,由于依托于云端,在理论上它的计算能力是没有上限限制的,相比于英伟达、英特尔等公司的GPGPU,它的芯片体积更小,但是它的计算运营能力却丝毫不比它们差多少。
针对国内的应用场景,天疏智芯半导体公司与新华、浪潮等深度开展合作,进行芯片的本土化优化,打造出“天疏智芯GPGPU+国产GPU”的最优组合拳,以期更好地服务国内市场。
将来BI智芯将会被广泛地运用到云计算、医疗、教育等领域,更好推动社会发展。
“九章”量子芯片将美国从“量子霸主”的座位上赶了下来;“平头哥玄铁910”突破了AMR架构的限制,有利于中国打造属于自己的芯片生态
“天书智芯BI芯片”更是为国产GPGPU替代英特尔等老牌GPGPU提供了一个新的契机……面对美国的封锁,全国上下一盘棋。