南京大学传来好消息!中国芯片成功“换道超车”,实现芯片领域突破,到底发生了什么?

程序猿的内心独白

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2023-09-21 16:50

我们都知道社会的发展离不开科技,因为科学技术是第一生产力,科学技术的发展,直接影响着一个国家的经济和社会的稳健发展。

中国在过去的十年高速发展,很多科学技术领域都取得了非常大的进展,也取得了很大的成果,并且很多科技领域已经成为全球顶尖水平,在国际上也极具影响力,像人工智能、5G技术、量子技术等等。



但芯片领域目前还处于落后水平,虽然说华为已具有芯片设计能力,但在芯片制造方面我们国实在跟不上,所有就算华为设计出芯片,但造不出来,最后也是纸上谈兵。

所以,我国的芯片领域还一直被西方卡住“脖子”,如果想要彻底摆脱外部依赖,就必须在芯片领域上下游全方位的自研。

目前中国只能支持制造28nm工艺芯片的量产,14nm工艺芯片虽然已经有所突破,但还能实现量产,因为良品率太低。


整体芯片制造生产过程,最为重要的是光刻机,荷兰可以说是目前光刻机技术最顶尖的国家之一,荷兰ASML的在高端光刻机市场当中的占有率非常高,具有着绝对的话语权,多年以来来都是稳居销售第一的宝座。

目前我国在芯片制造领域遇到了瓶颈,ASML的EUV光刻机就不卖给我们,短时间内我们也无突破,这所制造高端常规芯片的路是走不通了,我们只能另辟蹊径。


华为在芯片3D领域堆叠技术上实现新突破,根据相关报道:华为目前已经拥有了多项芯片3D堆叠方面的技术,并且已经能够实现将两块14nm的芯片通过3D堆叠技术实现7nm芯片的性能了

当然,目前的3D堆叠技术还存在一些问题,像能耗问题、成本问题等还需要克服,等华为解决了这些问题之后,就可以正式投入使用,这刚好解决了我国无法生产7nm以上高端芯片的难题。


除了芯片3D堆叠技,我国在量子芯片和光量子芯片领域也取得了很大的成就,目前华为已经发布了关于量子芯片和量子计算机的相关技术,解决了当下量子芯片制造难度大、良品率低等问题。

并且,我国的本源量子最近也成功研发出了量子芯片的设计软件,而且这款量子芯片设计软件也是目前全球第一款。


与此同时,南京大学科研团队也传来了好消息,据南京大学微信公众号消息,2020年9月14日,国际顶级学术期刊《自然》发表了南京大学张勇、肖敏、祝世宁领衔的科研团队在下一代光电芯片制造领域的重大突破。

南京大学科研团队发明的一种新型“非互易飞秒激光极化铁电畴”技术,把光雕刻铌酸锂三维结构的尺寸,从传统的 1 微米量级(相当于头发丝的五十分之一),一下子推进到30 纳米级别,大幅度提高了加工精度,也标志着我国科学家在下一代光电芯片制造领域实现重大突破。

这是我国首次得到纳米级光雕刻三维结构,新技术突破了传统飞秒激光的光衍射极限!

其次,光电子器件是光电芯片的核心组成部分,和传统的硅基电子器件存在着很大的差别,在传输速度上光电芯片要快1000倍,且在功耗的控制上也更佳。


众所周知,全球高端光刻机及硅芯片基本被国外厂商垄断,特别是美国在芯片领域特别强大,也一直死死的卡着我们的脖子,但我们改变思路“换道超车”,绕过光刻机实现了3D堆叠芯片技术、量子芯片和光电芯片这几个领域的突破。

美国等西方国家做梦也没想到,他们在这些技术领域还停留在门槛的时候,我们已经在向下一个科技制高点发起了挑战!

在半导体芯片领域我们不但没有被美国打倒,反而刺激了中国在其它芯片领域的快速崛起,以后再想遏制我国芯片的发展,恐怕是不可能了!


这些年,我国确实在科技事业发生了历史性、整体性、格局性的重大变化,一些前沿领域开始进入并跑、领跑阶段,科技实力正在从量的积累迈向质的飞跃,从点的突破迈向系统能力提升,为中国科技突破加油!

当然,如果想要在芯片领域有更大的成就,肯定需要科学家们付出更多的努力,杨振宁可以说是物理界的科学人才,同时也是物理界少有的大量运用数学的科学家。
他曾经说过:我的物理学界同事们大多对数学采取功利主义的态度。也许因为受我父亲的影响,我较为欣赏数学。我欣赏数学家的价值观,我赞美数学的优美和力量:它有战术上的机巧与灵活,又有战略上的雄才远虑。而且,堪称奇迹中的奇迹的是,它的一些美妙概念竟是支配物理世界的基本结构。
杨振宁提出要“寻找美妙的几何结构”,就是用数学来研究物理。
1983年,杨振宁向中学生介绍自己的学习过程时,就专门提到了一个人。
他说:“有一位刘薰宇先生,他是位数学家,写过许多通俗易懂和极其有趣的数学方面的文章。我记得,我读了他写的关于一个智力测验的文章,才知道排列和奇偶排列这些极为重要的数学概念。”


刘薰宇是中国著名的数学家跟教育家,他跟杨振宁的父亲还是同学。
他有多牛呢?我举个例子。
在中国的历史上,有一所神一般存在的中学:春晖中学。
这所学校的美术老师是丰子恺。
音乐老师:李叔同。
国文教师:朱自清、朱光潜。
书法课:于右任。
此外,还有蔡元培,蒋梦麟,何香凝,叶圣陶,张大千,巴人,廖仲恺,陈望道等等前来讲座。
而数学老师是谁呢?就是刘薰宇。
所以,在数学教育这个领域,刘薰宇绝对是民国大师级的存在。像美术老师丰子恺就经常跟刘薰宇请教。
丰子恺说:
“我与薰宇相识后,他便做这些文章。他每次发表,我都读,诱我读的,是它们的富有趣味的题材。我常不知不觉地被诱进数学的世界里去。
每次想,假如从前有这样的数学书,也许我不会抛荒数学……
其中《韩信点兵》一篇给我的回想很不好:
这篇文章发表时,我正患眼疾,医生叮嘱我灯下不可看书,而我接到杂志,竟在灯下一口气读完了。次日眼睛很痛,又去看医生。”
我专门找来了刘熏宇的书给我家小孩看,我家小孩正在上六年级,平时也补习数学,他有时候觉得上补习班有点枯燥。可他看这个书,却觉得很有意思,而且还能把他在补习班学到的东西运用过来。一看就看了个把小时。平时,他是坐十五分钟就要挪屁股的。

我给孩子看的这套书一共有三本,一本是《马先生讲数学》,主要讲如何用图解法求解一些算术四则问题
第二本《数学趣味》,主要讲日常生活中碰到的数学问题,我们讲万物皆数学,通过万物来学数学是最快的。
第三本是《数学的园地》,这一册就有点难度了,里面讲了函数、连续、诱导函数、微分、积分和总集等概念及它们的运算法的基本原理。虽然有点深,但讲解的方法很妙,我家小孩六年级,还能看懂一部分的内容。
这个书合适小学生以及初中生,可以为他们的自学教材。让他们能够自我学习。
这套书价格也不贵,三册只要69块钱,而且还包邮到家,真的很划算!
这套书能够启蒙杨振宁这样伟大的物理学家,也一定能得到你孩子的喜欢,点下面的链接开始参团





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