北大立功了!首款光子时钟芯片诞生,外媒:中国开始变道超车了

一个有灵魂的作者 2025-03-05 20:23:15

中国科技领域甩出了一个“王炸”!《央广网》报道,北大研发出了全球首款时钟芯片,这可不是普通的技术迭代,很可能是改写游戏规则的革命性突破。

这两年我国在科技领域的发展节奏,快到让全世界刮目相看,但有一点遗憾还困扰着中国企业的发展节奏,那就是芯片!

芯片技术诞生于美国并在美国发扬光大,他们掌握着大量技术专利和底层技术,靠着先发优势尝尽了发展红利。当中企不小心闯入了他们的舒适区,每隔一段时时间大洋彼岸就会传来一些限制规则,从成品芯片断供,制造技术断供,光刻机断供,甚至半导体材料都要断供。

这些年我国在半导体领域可谓是受尽了委屈,但中国人自古讲究“知耻而后勇”,从哪里跌倒了就从哪里爬起来。所以我们看到许多企业纷纷涌入芯片市场,我国也推出了一系列优惠补贴等利好政策。每隔一段时间芯片业就会传来捷报,比如28nm、14nm实现量产,90nm光刻机落地,28nm光刻机通过了技术认证….

但没有ASML的EUV光刻机,国产芯片始终无法达到西方发达国家的水平,而且高端光刻机、芯片制造技术的研发还面临现有专利壁垒的限制。面对这种情况,有些团队学会了另辟蹊径,就比如此次要聊到的北大!

据报道,北京大学与中国科学院空天信息创新研究院合作,研发出了世界首款光子时钟芯片,可将芯片上的时间调控速度提升100倍,大幅提升芯片在计算机、6G通讯、空天遥感等领域的性能表现。成果已经发表在了知名杂志《nature》上。

什么是光子时钟芯片?

传统芯片也就是硅基芯片,在进行高速信息处理时,需要用电子的振荡器来产生时钟信号。但需要的性能越高电子迁移速度越快,电流越大,而电流越大就越容易产生漏电现象,尤其当传统工艺逼近天花板,各厂商对晶体管栅极的设计都是围绕如何不漏电而展开,但这种方案已经不是理想方案,一方面功耗太大;另一方面就是产生的热量也高,而热量正是导致电子漏电的重要因素。

光子时钟芯片则是以光为信号传输介质,通过光子产生时钟信号,每跑一圈的时间就可以作为芯片上时钟的标准。一方面光子的传输速度比电子速度快许多,重要的是光子的传输过程不需要耗费太大功耗,而且只产生极少的热量。

速度方面,传统芯片CPU、GPU主频一般都在3-5Ghz,而光子芯片主频则能达到100Ghz,计算速度提升数十倍乃至上百倍。尤其当人工智能产业爆发,市场对算力需求暴涨,此时光子芯片的出现,不仅能提供更强的算力,还迎合了节能环保的理念。

制造方面,光子芯片不依赖高端光刻机,其结构对工艺要求比较低,一般100nm精度的光刻机就够了,而我国90nm光刻机已经实现量产。关键是我国之前已经建成了一条光子芯片生产线,所以制造环节不会再步硅基芯片的后尘。所以这次北大可是立大功了!

任何事情都有两面性,变幻莫测的外界环境对我们而言也是一种挑战,但也是一种机遇,当传统工艺逼近天花板、先进芯片无法自由出货,聪明的中国人自然会寻找转机,并将外部压力转化为内在动力!正是如此,一些外媒表示:中国芯片开始变道超车了!

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