【Tech點評】光子技術取代摩爾定律,科技茅躉王難施故技對中國

2021-04-22 20:37
美國壟斷半導體技術,作威作福很多年。不過,美國想要制裁中國,快要走到盡頭了,因為運行在半導體的「摩爾定律」無法擴充下去,中國在下一世代技術與美國一齊起步。估計最快兩年,中國芯片也可以平視美國。

 

2019年7月4日,任正非接受《金融時報》訪問,當時他創辦的華為被美國全面封鎖,他淡然表示︰「華為整體上沒有受到太大的影響,因為最尖端最重要的芯片,我們已具備這個能力,華為在光這個系統領先美國,是遠遠領先美國,是絕對領先美國,華為不需要美國任何幫助。」任正非透露的光系統,即是光子通信的供應鏈(optical communications supply chain),但當時美國不太在意華為在這方面的突破。

 

2020年8月18日,美國商務部對華為禁制升級,要靠中國市場(需求佔全球逾35%,數量是美國的2倍)做生意的美國半導體協會(SIA)馬上向白宮陳情,反映美國的制裁「不損人更不利己」。電子產業諮詢公司(TrendForce)很快發表報告,評估華為的光子通信供應鏈基本完備,所以不會受到制裁的影響。其中值得注意的是華為向外曝光的光子芯片(optical chip)。

 

2016年,Nature科學雜誌刊登題為《摩爾定律日薄西山》The chips are down for Moore’s law一文中指出,接下來半導體發展將不再以摩爾定律為中心,新的芯片必須應運而生,因為「在摩爾定律的物理極限用完之前,我們已經傾家蕩產」,事關為追求定律中「每18個月、芯片容納更多電晶體、性能增加一倍」的目標,就要縮小芯片內電晶體,目前高端工藝是5nm,每升級一代,例如2nm,製造商需要更新光刻機。建設一條新的晶圓廠生產線需要一項以數十億美元計的投資,這只有少數公司能夠負擔得起。

 

2017年,英國艾克斯特大學(University of Exeter)、牛津大學和德國明斯特大學(University of Münster)的研究人員,宣佈使用特殊材料和光子集成電路模擬人腦神經,做出一款傳輸速度達300Gbps的芯片,比當時標準處理器要快10至50倍,同時功耗大幅降低。光子芯片的發展自此在歐美等地加速發展,然而,美國低估中國這方面實力。

 

2019年任正非透露的華為光子芯片是800Gbps,技術領先美國。不過,華為的重點不是速度,而是光子芯片製造工藝跟摩爾定律的不同,是不需要光刻機,改而使用全新的製程。幾乎是全球獨家生產供應光刻機的荷蘭,已經發現這一點,今年初表示,美國的光刻機封鎖就快失去作用了,未來「中國芯」不需要光刻機。

 

中國近年以舉國之力自主研發芯片,投入光子芯片的不止華為,還有很多間高科技公司。《新華網》4月21日報導,中科鑫通創辦人韓付海表示,已取得光子技術的突破,預計兩至三年內,實現光子芯片的大規模批量化生產,為量子電腦、量子通信、6G通信多個領域,提供切實可靠的國產核心技術支援。

 

光子芯片擁有體積更小、速度更快、功能更強,同時有低成本的效益。華為研究報告指,光子產業發展前景巨大,光子核心組件市場價值不低於3200億美元,未來還將帶動產業創造2.6萬億美元產值。

 

美國的光子技術也很先進,中美未來將要有更激烈的科技競賽,不過,今次大家一齊起步,美國難以重施制裁故技去卡中國的脖子。美國是好球員,技術和智慧都很好,可是過去打慣茅波,未知未來是否適應正常比賽?都係嗰句︰「我哋拭目以待!」

 

深藍

 

原文刊於《巴士的報》

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