台积电3nm芯片产线计划建设,1nm还会遥远吗?
台积电3nm芯片2021年将会量产,不过现在已经在研发2nm进程,预计到2024年会问世。
而台积电黄汉森表示:摩尔定律依然有效且状况良好。未来的碳纳米管将取代硅晶体管,进程可以做到1.2nm,到2050年甚至可以推进到不可想象的0.1nm,也就是氢原子的尺度。
技术的进步将会使芯片的运算速度获得倍数级的增长。
然而这种基于半导体材料的芯片即便做得再微小仍然不是革命性的。
只有量子反常霍尔效应能在未来突破摩尔定律的最终瓶颈问题。量子反常霍尔效应对普通人来说,拗口而晦涩。但在物理学家眼中,它神奇而美妙。
因为半导体晶体管芯片运行中的电子是杂乱无章的,会相互碰撞消耗能量而使芯片发热,而具有量子反常霍尔效应的材料(如拓扑绝缘体)中的电子却能有规律的互不干涉的运行。
如用这种材料制成芯片,浪费能耗几乎为零,运行速度和效率呈指数级增长,而且芯片不存在发热问题,那么千亿级别的银河计算机可以做成平板电脑大小,智能手机内存可提高上千倍。
而在这一领域,我国科学家薛其坤院士率领的团队正走在世界的最前沿。如果量子反常霍尔效应能在未来电子器件中真正得到运用,那将带来一次伟大的信息技术革命。
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