根据最新的统计信息ღ◈★★★,2024年全球芯片制造设备销售额大幅增长ღ◈★★★,创历史新高pp电子官网ღ◈★★★。中国市场销售额暴增ღ◈★★★,连续五年成为全球最大芯片设备市场ღ◈★★★。中国台湾地区市场的销售额则大减ღ◈★★★。根据日本半导体制造装置协会(SEAJ)上月10日公布的统计数据ღ◈★★★,去年全球销售额高达1171.4亿(美元ღ◈★★★,下同)ღ◈★★★。其中ღ◈★★★,中国市场销售额暴增35%至495.5亿山东12530ღ◈★★★,韩国204.7亿pp电子官网ღ◈★★★,中国台湾地区165.6亿ღ◈★★★,北美136.9亿ღ◈★★★,日本78.3亿ღ◈★★★,欧洲48.5亿ღ◈★★★。芯片市场需求涵盖全部未来产业ღ◈★★★,并不单是通讯设备ღ◈★★★、电动车和人工智能ღ◈★★★。有关未来产业ღ◈★★★,笔者早前已经介绍过ღ◈★★★,可以翻查点新闻ღ◈★★★。
中美之间现时的关税贸易战ღ◈★★★,关键问题不在大宗商品和一般消费品(例如圣诞装饰ღ◈★★★、礼品玩具ღ◈★★★、衣服鞋袜)而是芯片ღ◈★★★,因为关联到高端科技战ღ◈★★★。特朗普现时主动求和pp电子官网AI应用ღ◈★★★,ღ◈★★★、希望对话ღ◈★★★,中国的反应是“正在评估”ღ◈★★★。关税贸易战牵连甚广ღ◈★★★,笔者估计起码会拖到11月ღ◈★★★,届时美国明年的中期选举开始热身ღ◈★★★。时间在中国这边PP电子官方平台ღ◈★★★,ღ◈★★★,现正扩大先手ღ◈★★★,运子取势ღ◈★★★,在将要展开的谈判中布局(何时?未知ღ◈★★★。早晚会有)ღ◈★★★,先取得较大的主导权ღ◈★★★。这离不开芯片产业ღ◈★★★。
笔者有好朋友ღ◈★★★、港理大荣休教授李博士ღ◈★★★,在芯片产业方面的观察堪称专家ღ◈★★★。最近留意到有报道ღ◈★★★,北大已开发出“无硅晶片”ღ◈★★★,由彭海琳教授团队领导ღ◈★★★,用一种新材料做出了不用硅的芯片ღ◈★★★,性能起飞ღ◈★★★,速度快40%ღ◈★★★,功耗降10%ღ◈★★★,达到1.2nm电子元件ღ◈★★★!ღ◈★★★。中国的无硅芯一出ღ◈★★★,全球芯片产业将要重写ღ◈★★★。无硅芯片现在仍只在实验室阶段山东12530ღ◈★★★,只能做出极少样本ღ◈★★★,价钱10倍于硅芯片pp电子官网ღ◈★★★,据说局部应用还未能全面取代硅芯片ღ◈★★★。李教授告知ღ◈★★★,华为现在想要攻克的仍然是硅芯片ღ◈★★★,正努力解决以极短的紫外光光源进行刻光ღ◈★★★,寻找新的高阶刻光方法ღ◈★★★。美国或会首先开发出3nmღ◈★★★,但当中国的7nm量产到成为白菜价之后ღ◈★★★,和早前成熟芯片(28nmღ◈★★★,14nm)市场被中国攻克一样ღ◈★★★,世界芯片市场将会出现颠覆性改变ღ◈★★★。
欧洲的芯片法规挨批ღ◈★★★,原来漏洞百出ღ◈★★★,还没想清楚已经匆匆推出ღ◈★★★。现时欧洲大约30%的成熟芯片(14ღ◈★★★、28nm)需求依靠从中国进口ღ◈★★★,是因为美国近年对中国芯片技术的出口管制ღ◈★★★,促使中国将战略重心转向成熟芯片市场ღ◈★★★,进而改变全球供应链格局ღ◈★★★。李教授认为ღ◈★★★,中国的芯片创新技术如喷泉涌现ღ◈★★★,再有10年和平发展环境ღ◈★★★,有望阻吓美国对华发动战争PP电子·(中国)官方网站ღ◈★★★,ღ◈★★★。中美各自拥有核武ღ◈★★★,正常情况下ღ◈★★★,战争不考虑热战山东12530ღ◈★★★。因此ღ◈★★★,无核武的战争将更不择手段ღ◈★★★。
美国国会现时无力阻止特朗普的行为和言论ღ◈★★★,被他以个人情绪和幻想妄图管治全球ღ◈★★★。笔者认为山东12530pp电子官网ღ◈★★★,高端科技战争谁胜谁负将有决定性的影响ღ◈★★★,现时的关键是芯片战pp电子官网ღ◈★★★。
究竟纳米芯片有多小?一纳米(nm)等于头发直径的大约6至12万分之一ღ◈★★★。头发直径存在个体差异ღ◈★★★,不同类型头发的直径各有不同ღ◈★★★。头发可分为粗发ღ◈★★★、普通发和细发ღ◈★★★。细发直径是 60 毫米(mm)ღ◈★★★,1 纳米是 6 万分之一ღ◈★★★。普通发直径是90 微米pp电子首页ღ◈★★★,1 纳米是9万分之一ღ◈★★★。粗发直径是120 微米ღ◈★★★,1 纳米是12 万分之一ღ◈★★★。
纳米芯片的厚度视乎芯片类型ღ◈★★★、应用场景和制造工艺ღ◈★★★,各有不同ღ◈★★★、因此存在差异ღ◈★★★。二维(2D)半导体微处理器芯片的厚度不到1纳米ღ◈★★★。用于破坏癌细胞繁殖的硅纳米芯片的厚度ღ◈★★★,50到500纳米不等ღ◈★★★。超薄带芯片(一般使用)的厚度达到1.4万至1.8万纳米ღ◈★★★。石墨烯纳米芯片(电子应用)的厚度在1至5纳米之间ღ◈★★★。
在芯片产业经常提及的例如3ღ◈★★★、5ღ◈★★★、14ღ◈★★★、28nm芯片ღ◈★★★,并非芯片的厚度ღ◈★★★,而是芯片的制程工艺ღ◈★★★,代表晶体管等元件的特征尺寸大小ღ◈★★★。随着技术开发pp电子ღ◈★★★!ღ◈★★★,研究人员正尝试使用超薄二维材料《只有三个原子(atom)堆叠起来的厚度》来制造更强大的芯片ღ◈★★★。
纳米级芯片制程工艺的术语 : 纳米是指晶体管栅极的最小线宽ღ◈★★★。这一数值越小ღ◈★★★,代表晶体管的尺寸越小ღ◈★★★,单位面积可集成的晶体管的数量越多ღ◈★★★。例如ღ◈★★★,10nm工艺的芯片每平方微米(μm)可容纳大约1亿个晶体管ღ◈★★★,5nm工艺的芯片可达3亿个ღ◈★★★,并非简单的正比例ღ◈★★★,也不是一般的指数函数比例山东12530ღ◈★★★。
芯片制程从早期的微米级(例如0.5μm)逐步发展到纳米级(例如28nm)ღ◈★★★,再到当前主流的5nmღ◈★★★,以至前沿的3nm芯片工艺ღ◈★★★,这些飞跃性的进步推动了计算性能以指数函数级快速提升ღ◈★★★。
纳米芯片的技术竞争优势究竟在哪里?主要是三方面 : 性能ღ◈★★★、功耗和集成度ღ◈★★★。为了达到更高性能ღ◈★★★,更小的晶体管间距可以缩短电子传输路径ღ◈★★★,从而提升运算速度ღ◈★★★。例如5nm芯片比7nm芯片的性能可以提升大约15%ღ◈★★★。为了达到更低功耗ღ◈★★★,纳米级晶体管的开关速度越快ღ◈★★★,越能够降低功耗(5nm比7nm降低30%以上)ღ◈★★★,可以显著地延长移动设备的续航时间ღ◈★★★。为了达到
更强集成度ღ◈★★★,通过纳米光刻技术和自动组装工艺ღ◈★★★,可以在芯片上实现复杂的三维结构ღ◈★★★,支持AI计算的高性能需求ღ◈★★★。
纳米芯片的应用领域涵盖智能手机ღ◈★★★、数据中心ღ◈★★★、自动驾驶及 AI医疗等领域ღ◈★★★,关键是依赖纳米芯片的高能效特性ღ◈★★★。现时的前沿发展方向是探索 1nm以下的芯片制程工艺半导体ღ◈★★★,结合新型非硅材料(例如本文上面提及的二维半导体)突破物理的“三维极限”ღ◈★★★,催生量子芯片的新一代技术pp电子游戏官方平台ღ◈★★★。ღ◈★★★。一旦中国最早研发出来并量产应用ღ◈★★★,将会把竞争者远远抛在脑后(包括台积电)ღ◈★★★。
最后要提到的是ღ◈★★★,纳米数(从1nm到28nm)并不是芯片的唯一性能指标ღ◈★★★,芯片架构(如ARM与x86之间的差异)和材料创新(如硅基与碳基之间的应用)同样关键ღ◈★★★。本文已太长ღ◈★★★,其他有关中美芯片战争的情况ღ◈★★★,下周如有时间ღ◈★★★,笔者继续分析ღ◈★★★。
总而言之ღ◈★★★,现时中美之间的关税贸易战并不简单ღ◈★★★,牵连甚广pp电子官网ღ◈★★★。别的不说ღ◈★★★,除了芯片技术管制之外ღ◈★★★,或会影响国际航道港口运营权的竞争ღ◈★★★,中欧相互开放市场的安排ღ◈★★★,甚至台积电迁美的前途命运ღ◈★★★;值得高度关注ღ◈★★★。
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