過去幾十年,,硅幾乎是芯片制造的唯一選擇,,以硅為材料的芯片也一直在跟隨摩爾定律的步伐,,工藝以及集成度都在穩(wěn)步提升。但是現(xiàn)在,,半導體領(lǐng)域遇到了空前的麻煩,,硅基材料在芯片制造上的提升空間越來越小,以至于人們膜拜幾十年的摩爾定律也開始停滯不前,。
好在,,科技前進的步伐并沒有停止,下一代芯片材料——石墨烯已經(jīng)準備登上歷史舞臺,。華為創(chuàng)始人任正非去年就曾指出,,現(xiàn)在芯片有極限寬度,硅的極限是七納米,,已經(jīng)臨近邊界,。石墨烯已經(jīng)是技術(shù)革命前沿邊,可以預見的未來10到20年,,這才是真正的變革,??梢钥闯?,華為早就盯上了石墨烯材料。
但是,,任正非放出這番話之后,,沒有人想到華為會在未來的某個時候突然踏進石墨烯的研究領(lǐng)域。
現(xiàn)在這一切似乎要成真了,。在習大大訪英期間,,華為與英國曼徹斯特大學共同宣布將在石墨烯領(lǐng)域展開研究,。
石墨烯材料誕生于2004年,由英國曼徹斯特大學兩位科學家安德烈·杰姆和克斯特亞·諾沃肖洛夫首次在實驗室發(fā)現(xiàn),。簡單來說,,石墨烯就是把石墨中的堆疊的碳原子分離成單層或者雙層,例如,,鉛筆在紙上留下的痕跡就可能是幾層甚至是單層石墨烯,。
那么石墨烯好在哪里?
石墨烯是已知的世上最薄,、最堅硬的納米材料,,它幾乎是完全透明的。其導熱性,、導電性也非常適用于新型電子材料,。例如,電池電極材料,。
鋼鐵俠馬斯克曾預測,,內(nèi)置石墨烯聚合材料電池的電動汽車未來的續(xù)航里程可以達到800公里,達到了傳統(tǒng)汽車的續(xù)航水平,。
除了電池材料之外,,石墨烯對芯片性能的提升也非常明顯。
眾所周知,,硅基芯片的主頻越高,,發(fā)熱量就越高,但是主頻是芯片性能最重要的衡量標準之一,,很多芯片商為了控制發(fā)熱問題都會采取降頻措施,。目前,PC處理器的主頻基本在3-4GHz,,而移動處理器最高也不過2GHz的水平,。
相比之下,石墨烯的承受能力要比硅材料高出不少,。因為石墨烯良好的導熱性,,其芯片主頻理論可以達到300GHz,而且在功耗方面也比硅材料芯片要好,。華為旗下有海思半導體,,如果華為在石墨烯的研發(fā)上有所斬獲,那么其手機處理器的競爭力也將大幅提升,。
不過需要注意的是,,因為技術(shù)的局限性,現(xiàn)在石墨烯的生產(chǎn)基本還處于實驗用研究層面,并未大規(guī)模量產(chǎn)用于商業(yè)用途,。另外,,石墨烯的研制成本非常高,之前石墨烯價格高達5000元/克,,被業(yè)內(nèi)人士稱為“黑金”,。所以石墨烯的玩家基本上還是一些科技巨頭,包括英特爾,、三星,、IBM等,現(xiàn)在有習大大做“紅娘”,,華為終于如愿加入到這一陣營,。
華為為什么選擇英國?
實際上,,據(jù)英國《泰晤士報》網(wǎng)站10月24日報道,,在截至今年初的逾2.5萬件石墨烯應用專利申請中,有近1/3來自中國,,只有12件申請來自曼徹斯特,。某種程度上講,中國在石墨烯的研究上市處于世界領(lǐng)先地位的,。
但是作為石墨烯研究的鼻祖,,英國在這一領(lǐng)域研究的底子更厚。
目前,,曼徹斯特大學國家石墨烯研究所是石墨烯研究和商用的領(lǐng)先機構(gòu),,已有40多家企業(yè)與曼徹斯特大學的235名研究人員合作開展石墨烯和相關(guān)二維材料的研究。而且,,曼徹斯特大學周邊目前已催生出上千家獨立公司,,可以說英國在石墨烯的研發(fā)能力是其它國家無法比擬的。
另一方面,,華為在海外市場表現(xiàn)一直不盡如人意,,尤其是在美國市場,更是遠遠落后于國內(nèi)對手中興,。但是,,華為在歐洲的業(yè)務(wù)卻可圈可點,華為在英國投資石墨烯,,并不會成為主要研發(fā)角色,,其會幫助英國將石墨烯材料實現(xiàn)市場化。這一點對華為在歐洲市場的拓展具有推動作用,,與英國合作可實現(xiàn)雙贏,。
華為董事、高級副總裁陳黎芳表示:“英國有著強大的科技基礎(chǔ)研究基因,,華為很高興能與曼徹斯特大學共同開展HIRP(華為創(chuàng)新研究計劃)旗艦項目,,研發(fā)多項前沿技術(shù)。我們在石墨烯領(lǐng)域的合作,,將為未來信息通信行業(yè)發(fā)展,、構(gòu)建更美好的全聯(lián)接世界,提供至關(guān)重要的基礎(chǔ)性支撐,?!?/p>
不過,石墨烯能否成延續(xù)摩爾定律的“神兵”,,我們不得而知,。
來源:雷鋒網(wǎng)