全球光子芯片专利比例
长期以来,我国用于生产芯片的光刻胶一直被国外公司垄断。光刻胶自研之后,又有一项成果被国内科研人员打破,那就是光量子芯片。与传统芯片相比,它的魔力在哪里?
众所周知,开发芯片需要的材料是光刻胶。目前全球高端光刻胶产品已被日本企业垄断,国内使用的光刻胶90%需要进口。面对垄断的压力,国内光刻胶企业开始了自己的研发计划。
近日,国内企业南大光电表示,现已建成可生产25吨光刻胶的生产线,大部分由国内企业提供,不存在被垄断打压的风险。
另一家光刻胶公司景瑞承诺在2025年前投入4亿元人民币用于科研。2020年总投资3384万元。截至年底,景瑞股份的专利项目已达72个。
除了光刻胶行业的快速发展,半导体领域也有好消息。中科大在绝缘体芯片中实现了量子干涉,对光量子芯片的研发具有重要意义。
要知道,这是人类历史上第一次实现光量子信息的干涉。消息一经传出,立即在国内外引起轰动。美国研究人员认为,光量子芯片将是未来取代硅基芯片的主要材料。
我国研制的光量子芯片是在硅基芯片的基础上,利用光学和量子计算的知识进行集成,使芯片具有更高的精度、更好的使用稳定性和较强的信息保持能力,可以在恶劣环境下正常使用。
最重要的是,这种芯片的生产和研究根本不需要高端光刻机的参与。众所周知,国内芯片技术水平已经被高端光刻机束缚,想有所突破已经来不及了。
由于尖端光刻机的短缺,国内对传统芯片的依赖已经到了非常严峻的程度。例如,今年一季度国内芯片采购量达到6543.8+055亿,采购金额936亿美元,折合人民币6024亿元,同比增长29.9%。
这个惊人的数据再次将芯片国产化的话题推到了风口浪尖,迫切需要实现芯片材料替代和自主研发。
要知道各国生产的芯片大多是硅基芯片。这类芯片有一个特点,就是工艺水平越高,性能越好,但也更接近物理极限,也就意味着更难实现。
所以当硅基芯片发展到5nm工艺的水平,很难有更高的突破。所以,虽然台积电和三星在争夺3nm工艺的研发技术,但其他R&D团队却选择了另一种芯片研发方式。光量子芯片因为不需要光刻机的参与,必然会成为未来半导体的主要方向。
但是目前虽然顶级芯片的技术已经无限接近物理极限,很难有更高的突破,但是汽车、家电等领域仍然依赖于成熟的技术芯片,所以硅基芯片仍然需要扩大产能。
现在国内很多企业都开始了产能扩张计划。近日,华润微已表示,计划投资75.5亿元打造晶圆生产链,正式运营后预计每月可生产3万片芯片。
另一个巨人SMIC继续发力。2020年将不断扩大产能。今年将实现12英寸晶圆月产能翻倍。随着产能的扩大,上半年营收势必再创新高,预计在1580亿元左右。
目前国产芯片的发展趋势是齐心协力扩大成熟芯片的产能,尽力发展高端芯片的技术,同时不忘变道超车,用最新的材料开发芯片。希望在这三个方面的发展下,国产芯片能有不一样的成就。