尖端技術(shù)突破：全球第一座“氮化鎵芯片”生產(chǎn)基地

中國科技企業(yè)英諾賽科(蘇州)半導(dǎo)體有限公司已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了技術(shù)突破，在可替代材料“硅基氮化鎵”上已經(jīng)完成了量產(chǎn)，已經(jīng)建立了生產(chǎn)線，并且完成了對于8英寸硅基氮化鎵晶圓的量產(chǎn)。據(jù)悉這是全球第一座“氮化鎵芯片”生產(chǎn)基地。目前中企已經(jīng)掌握了成熟的技術(shù)，一旦氮化鎵被用于制造芯片，相比于硅基芯片功率將直接提升900倍。

中國科學(xué)院院士彭練矛和張志勇教授率碳基納米管晶體研究團(tuán)隊(duì)在2020年5月26日，宣布突破了碳基半導(dǎo)體設(shè)備制造的瓶頸，制造出高純半導(dǎo)體陣列的碳納米管材料——碳晶體管，在全球范圍內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)碳基芯片制造技術(shù)的突破。碳基芯片再一次成為全球熱點(diǎn)。碳基芯片在很多方面確實(shí)有叫板硅基芯片實(shí)力。值得一提的是，與硅基芯片相比，碳基芯片具有成本更低、功耗更小、效率更高的顯著優(yōu)勢。據(jù)相關(guān)報(bào)道顯示，與傳統(tǒng)硅基芯片相比，中國碳基芯片在處理大數(shù)據(jù)時(shí)不僅速度更快，而且至少可節(jié)約30%的功耗。

1月9日，據(jù)彭博社報(bào)道，中國臺(tái)灣立法者已經(jīng)通過了新的規(guī)定，允許本地芯片公司將其年度研發(fā)費(fèi)用的25%轉(zhuǎn)為稅收抵免，這是為了將尖端的半導(dǎo)體技術(shù)留在中國臺(tái)灣并保持技術(shù)領(lǐng)先地位而做出的努力之一。

報(bào)道稱，當(dāng)?shù)毓賳T一再表示，他們將確保最新的芯片技術(shù)留在中國臺(tái)灣，臺(tái)積電和其它本地芯片巨頭的高管也重申了這一點(diǎn)。過去，中國臺(tái)灣通過基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和其它措施幫助當(dāng)?shù)氐男酒圃焐?，如今其正在加緊努力。

周一，臺(tái)積電和聯(lián)電的股票在臺(tái)北股市上漲超過4%，這是新規(guī)則宣布后的第一個(gè)交易日。

"由于美國、日本、韓國和歐盟都在為建立國內(nèi)供應(yīng)鏈提供大量激勵(lì)措施，中國臺(tái)灣應(yīng)該加強(qiáng)關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)的全球競爭力，"中國臺(tái)灣當(dāng)局在周六的一份聲明中表示，"新規(guī)則將有助于鼓勵(lì)本地公司在這里扎根。"

報(bào)道指出，從美國到韓國等各國政府一直在為國內(nèi)芯片生產(chǎn)提供激勵(lì)，希望減少對中國臺(tái)灣先進(jìn)半導(dǎo)體的嚴(yán)重依賴，避免未來的供應(yīng)中斷。

為了減輕這些擔(dān)憂，臺(tái)積電正在日本和美國建設(shè)新的工廠，并考慮在德國再建一個(gè)工廠。

新的激勵(lì)措施應(yīng)該在2023年的某個(gè)時(shí)候生效。臺(tái)版《芯片法案》還規(guī)定，中國臺(tái)灣的芯片公司還可以就購買先進(jìn)工藝技術(shù)新設(shè)備的年度成本的5%申請稅收抵免。但是，獲得的任何抵免不得超過公司所承擔(dān)年度稅款總額的50%。

目前，設(shè)備采購是建立新芯片工廠的最大成本。例如，ASML的極紫外(EUV)光刻機(jī)現(xiàn)在每臺(tái)成本接近2億美元。

美國IBM公司公開宣稱，將會(huì)首發(fā)2nm芯片技術(shù)。而目前最先進(jìn)的芯片工藝也只能把芯片做到5nm-7nm。

其實(shí)，IBM公司所謂的先進(jìn)技術(shù)并沒有真的投入大規(guī)模生產(chǎn)，與此同時(shí)，中國也宣布在石墨烯芯片技術(shù)領(lǐng)域取得了突破，中科院甚至公開展示了石墨烯晶圓，不過，這一技術(shù)也不是很成熟，還沒有投入大規(guī)模的生產(chǎn)。

為什么中美都這么急于宣布自己的芯片技術(shù)取得進(jìn)步?

芯片的制造歷經(jīng)了半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，從第一臺(tái)計(jì)算機(jī)之時(shí)，并沒有芯片，而是簡單的電路排列，很占用空間，所以當(dāng)時(shí)的計(jì)算機(jī)個(gè)頭也非常的大。

而且，不僅僅是占據(jù)空間大，這些電路的功率也非常小，導(dǎo)致整個(gè)計(jì)算機(jī)的處理速度也很受限制。因此，計(jì)算機(jī)如何減負(fù)，如何提高效率，成為主要的研發(fā)方向。

經(jīng)過20年，計(jì)算機(jī)集成電路新片誕生，出現(xiàn)IC芯片，不過，這種IC集成芯片的集成度并不高，上面只有100多個(gè)晶體管，不過比以前已經(jīng)進(jìn)步了很多，具有里程碑的意義。

IC 芯片的出現(xiàn)讓計(jì)算機(jī)研究開啟了加速模式，完全顛覆了原來的電路模式，電子設(shè)備開始便攜化，電路體積開始?jí)嚎s，操作更加簡單。

沿著IC集成電路的模式，很快科學(xué)家就研發(fā)出了中型集成電路和大規(guī)模集成電路，與之相關(guān)的許多科技產(chǎn)品都開始更新?lián)Q代，比如手機(jī)開始智能化，功能大大豐富。

2022年10月4日，三星在美國加州圣何塞舉行年度三星制造論壇線下活動(dòng)，其芯片代工部門首次發(fā)布2022-2027目標(biāo)計(jì)劃：

第一2027年前實(shí)現(xiàn)1.4nm尖端工藝技術(shù);

第二2027年前實(shí)現(xiàn)1.4nm芯片量產(chǎn)擴(kuò)至三倍以上;

第三到2027年實(shí)現(xiàn)2001年度晶圓代工的三倍產(chǎn)值。

業(yè)內(nèi)人士一看就知道，這是拔尖之舉啊，既是芯片技術(shù)之尖，也是市場占有率之尖。無疑是沖著對手臺(tái)積電亮劍。中外媒體們也樂見“兩大巨頭”你爭我奪，在新聞報(bào)道中不乏“臺(tái)積電時(shí)代落幕”“超車”“攤牌”這樣的字眼。

不知是否有意為之，還是踩對了全球芯片產(chǎn)業(yè)的周期步伐，三星此番發(fā)布，恰恰是一個(gè)五年計(jì)劃，這倒是讓中國大陸的從業(yè)者和讀者們頗有熟悉之感。但是仔細(xì)察看三星此次技術(shù)與產(chǎn)量謹(jǐn)嚴(yán)齊鳴、雄心與步驟蔚然可觀的路線圖面世，可謂是有理有據(jù)，國際大廠的務(wù)實(shí)風(fēng)范又見一斑。

近年來，關(guān)于統(tǒng)治半導(dǎo)體行業(yè)硅芯片的“物理工藝極限已到”，風(fēng)靡全球芯片界的“摩爾定律已死”的言論不絕于耳，那么看到三星“1.4nm工藝技術(shù)和量產(chǎn)雙峰貫耳”的路線圖中，有理有據(jù)，又讓人眼前一亮了。

據(jù)熟悉三星的家鄉(xiāng)媒體《BusinessKorea》報(bào)道，三星此番線下會(huì)議，是時(shí)隔三年之后“憋出的大招”，目標(biāo)很明確：尖端技術(shù)+大規(guī)模量產(chǎn)，直指當(dāng)下的芯片發(fā)展的兩大穴位：技術(shù)導(dǎo)向和芯片短缺，以及一攬子半導(dǎo)體行業(yè)解決方案。