【Tech点评】光子技术取代摩尔定律,科技茅趸王难施故技对中国

2021-04-22 20:37
美国垄断半导体技术,作威作福很多年。不过,美国想要制裁中国,快要走到尽头了,因为运行在半导体的「摩尔定律」无法扩充下去,中国在下一世代技术与美国一齐起步。估计最快两年,中国芯片也可以平视美国。

 

2019年7月4日,任正非接受《金融时报》访问,当时他创办的华为被美国全面封锁,他淡然表示︰「华为整体上没有受到太大的影响,因为最尖端最重要的芯片,我们已具备这个能力,华为在光这个系统领先美国,是远远领先美国,是绝对领先美国,华为不需要美国任何帮助。」任正非透露的光系统,即是光子通信的供应链(optical communications supply chain),但当时美国不太在意华为在这方面的突破。

 

2020年8月18日,美国商务部对华为禁制升级,要靠中国市场(需求占全球逾35%,数量是美国的2倍)做生意的美国半导体协会(SIA)马上向白宫陈情,反映美国的制裁「不损人更不利己」。电子产业谘询公司(TrendForce)很快发表报告,评估华为的光子通信供应链基本完备,所以不会受到制裁的影响。其中值得注意的是华为向外曝光的光子芯片(optical chip)。

 

2016年,Nature科学杂志刊登题为《摩尔定律日薄西山》The chips are down for Moore’s law一文中指出,接下来半导体发展将不再以摩尔定律为中心,新的芯片必须应运而生,因为「在摩尔定律的物理极限用完之前,我们已经倾家荡产」,事关为追求定律中「每18个月、芯片容纳更多电晶体、性能增加一倍」的目标,就要缩小芯片内电晶体,目前高端工艺是5nm,每升级一代,例如2nm,制造商需要更新光刻机。建设一条新的晶圆厂生产线需要一项以数十亿美元计的投资,这只有少数公司能够负担得起。

 

2017年,英国艾克斯特大学(University of Exeter)、牛津大学和德国明斯特大学(University of Münster)的研究人员,宣布使用特殊材料和光子集成电路模拟人脑神经,做出一款传输速度达300Gbps的芯片,比当时标准处理器要快10至50倍,同时功耗大幅降低。光子芯片的发展自此在欧美等地加速发展,然而,美国低估中国这方面实力。

 

2019年任正非透露的华为光子芯片是800Gbps,技术领先美国。不过,华为的重点不是速度,而是光子芯片制造工艺跟摩尔定律的不同,是不需要光刻机,改而使用全新的制程。几乎是全球独家生产供应光刻机的荷兰,已经发现这一点,今年初表示,美国的光刻机封锁就快失去作用了,未来「中国芯」不需要光刻机。

 

中国近年以举国之力自主研发芯片,投入光子芯片的不止华为,还有很多间高科技公司。《新华网》4月21日报导,中科鑫通创办人韩付海表示,已取得光子技术的突破,预计两至三年内,实现光子芯片的大规模批量化生产,为量子电脑、量子通信、6G通信多个领域,提供切实可靠的国产核心技术支援。

 

光子芯片拥有体积更小、速度更快、功能更强,同时有低成本的效益。华为研究报告指,光子产业发展前景巨大,光子核心组件市场价值不低于3200亿美元,未来还将带动产业创造2.6万亿美元产值。

 

美国的光子技术也很先进,中美未来将要有更激烈的科技竞赛,不过,今次大家一齐起步,美国难以重施制裁故技去卡中国的脖子。美国是好球员,技术和智慧都很好,可是过去打惯茅波,未知未来是否适应正常比赛?都系嗰句︰「我哋拭目以待!」

 

深蓝

 

原文刊于《巴士的报》

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