手机芯片主要原材料是硅,硅是由石英沙精炼而来,晶圆就是由纯硅制成,用于制造集成电路。晶圆可用单晶硅晶圆作基层,光照技术则用于制造电路线路和晶体管。最新HUAWEI P50 Pocket采用的是HarmonyOS 3系统。
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手机芯片是什么材料制成的(98年使用什么手机芯片)
品牌型号:HUAWEI P50 Pocket
系统:HarmonyOS 3
手机芯片是用硅制成的。手机芯片的主要原材料是晶圆,晶圆的原材料就是沙子里面的硅,所以手机电脑的芯片主要是由硅组成的。
硅是由石英沙所精练出来的,晶圆便是硅元素加以纯化,接着是将这些纯硅制成硅晶棒,成为制造集成电路的材料。使用单晶硅晶圆用作基层,然后使用光刻、掺杂、CMP等技术制成MOSFET或BJT等组件,再利用薄膜和CMP技术制成导线,如此便完成芯片制作。因产品性能需求及成本考量,导线可分为铝工艺和铜工艺。
手机芯片通常是指应用于手机通讯功能的芯片,包括基带、处理器、协处理器、RF、触摸屏控制器芯片、Memory、无线IC和电源管理IC等。手机芯片是IC的一个分类,是一种硅板上集合多种电子元器件实现某种特定功能的电路模块。它是电子设备中最重要的部分,承担着运算和存储的功能。
华为自研芯片取得成功,手机却越卖越贵!自研有什么价值?
在国内的 科技 互联网领域,除了华为可以自主研发芯片外,中兴也可以自主研发芯片,与华为不同的是,华为早已经把自己的麒麟系列芯片应用到了其智能手机中,而中兴却坚持使用高通骁龙或联发科的芯片,那么中兴为什么不把其自主研发的芯片搭载到自己品牌的智能手机中呢?
中兴之所以不这样做,主要是有三个原因造成的:
一中兴不敢,从华为遭到5G芯片以及其他与5G相关的零部件断供后,华为遭到了很大一定程度上的损失,不仅仅智能手机的全球销量跌出了前五名,营收也大幅度缩水。但华为顶住了巨大的压力,仍然坚强地维持企业的日常运作与继续投入巨资用作 科技 创新。之所以遭到5G零部件断供,原因就是华为的5G通信网络技术与功能已经领先全球。如果中兴把自主研发的5G芯片投入到中兴手机中,一旦遭到了与华为同样的困境,那么中兴可以顶得住吗?所以对于中兴来说,还没有华为那样的敢做。
二中兴对手机芯片并不热衷,中兴有国自主研发的讯龙手机芯片,但发展进度相对较慢,所以暂时无法应用在智能手机中。中兴只要把芯片研发的重心投入到通信设备中,中兴通信设备中的芯片都是中兴自主研发的。很多人会觉得中兴是做手机的,其实中兴真正的核心业务是通信设备,比如室外的基站中有很多都是中兴提供的通信设备。
三联发科与高通芯片已经足够优秀,除了华为与iPhone外,其他品牌的智能手机所使用的芯片基本都是联发科天玑系列或高通骁龙系列的处理器,这两种类型的芯片无论是在运行速度还是功能上都已经实现了顶级的水平,尤其是高通骁龙系列。没有任何一个 科技 企业能够实现完全的自给自足,想要长久地发展,就必须有合作。还有三星、索尼、诺基亚等全球知名的智能手机品牌所使用的手机芯片也都是联发科或高通的芯片。所以中兴选择搭载联发科或高通芯片,也是很合情合理的。
所以通过上述两个原因就说明了中兴不会把其自主研发的芯片应用在中兴手机中。
华为麒麟芯片手机有哪几款?
你好,我来谈下我的看法。
华为手机越卖约贵,跟芯片性能的升级分不开,但是华为不是所有的手机材料都是自己的,比如屏幕。自研有很大的价值。
第一、摆脱美国的制裁
美国队华为的制裁不是一天半天的,自研芯片之路必须走,必须走好,这样才能彻底摆脱美国的制裁。最近华为与意法半导体的合作透露了一种信号,自研芯片崛起之路开始。
第二、创业自己的品牌,立足世界
世界市场上的手机芯片以高通为核心,华为的自研芯片崛起之后,打响自己的品牌,可以顺利的走向世界,跟更多的手机厂商合作。不再是手机芯片被供商,而是供应商。嗯
自研是企业发展的必经之路,研发的成本也是很好的,手机价格昂贵是可以理解的,至少性能可以达到顶级,物有所值吧。
华为自研芯片取得成功,手机却越卖越贵,自研有什么价值?
首先要说明,华为手机目前并不算贵,如果真的想买很便宜的手机,那可以去买别的便宜的,何必说华为手机贵。其次自研的价值,并不是为了让手机更便宜,而是为了实现自身品牌价值,让华为走的更远。
1为什么要自研芯片
这个道理其实很容易理解,别人家的东西再好,也不是自己的,要想以后不束缚于人,就必须做自己的产品。事实证明,华为自研芯片的想法,是非常正确的,如果目前市面上,没有麒麟芯片。清一色的高通骁龙芯片,那么手机哪里有什么竞争力,手机价格估计也会很贵,这样对我们是很不利的。
我们都知道,每卖出一部骁龙手机,高通公司都能赚手机厂商1/3的钱,但其实还是我们消费者买单。如果站在没有麒麟芯片,那么高通公司,岂不是可以肆无忌惮的,收取专利费,我们不也成了待宰的羔羊。华为在十多年前就意识到了这一点,我们国人必须有系列的芯片技术,于是从第一代海思K3系列发布后。虽然效果甚微,但并没有打消华为自研芯片的决心,经过这么多年的努力,于是有了我们看到的麒麟芯片。
2麒麟芯片发展
麒麟芯片在前几年,和其它厂商处理器是有很大差距的,稍微有点起色的是麒麟970芯片,10nm制程工艺,其性能和骁龙835差不多,取得初步成绩后。麒麟980横空出世,全球首发7nm制程工艺,把功耗和性能做到极致。到现在的麒麟990 5G芯片,7nm+EUV制程工艺,再次领先其它厂商。麒麟810、麒麟820、麒麟985,这几款在同价位手机中,几乎是没有敌手的,麒麟芯片的优势逐渐显露出来。
3总结
我觉得目前华为手机,并没有显得太贵,比如千元机中,搭载麒麟810的荣耀9X,比同价没手机性价比还高;中端5G手机荣耀30S,搭载麒麟820,不也比同价位的骁龙765手机,卖的便宜。搭载麒麟990 5G芯片的手机,目前三千多就可以买到,这些都并不贵啊。
如果题主说的是华为Mate和P系列的话,那苹果和三星的旗舰系列,卖到上万,那难道不贵吗。手机都是一分价格一分货,每个品牌都有自家旗靓和低端系列产品,不要以旗舰的价格,来看到一个品牌。
首先华为手机贵不贵全凭自己一张嘴说。你买最新的M和P系列旗舰当然贵,买荣耀,麦芒自研的很便宜啊。而且再贵也没苹果贵!另外,华为自研芯片的意义不但是价格,还关系到国家国力的独立自主,是国家的生存和发展的战略力量,就像核导弹航母一样重要。这些不是纯经济价格能够比较的。华为如果没有独立研制芯片的力量,马上就变成了第二个中兴了。醒醒!
目前国产手机品牌除了华为,都在使用高通的处理器,都没有自己的处理器。华为的麒麟处理器近几年发展的也非常的快,与高通的旗舰处理器不相上下,甚至在很多的方面已经超过了高通。 直到现在高通也没能在旗舰处理器上集成5G基带,而华为现在已经有三个集成5G基带的处理器了。
这时很多都在想了华为自研处理器的到底意义何在?华为的Mate系列以及P系列价格还卖的这么贵,麒麟处理器到底有何意义呢?下面我就为大家进行一个详细的分析。
对于一部手机来说,处理器应该是最重要的东西,它像是一部手机的大脑,手机性能的好坏主要取决处理器的性能。像全球三大手机厂商三星、华为、苹果它们都有自己的处理器,它们每年可以实现这么多的销量, 最主要的原因就是它们有自己的核心技术。
很多人这时就不明白了,为什么非要自己掌握核心技术呢?难道我去买别人的不行吗? 买别人的技术肯定是可以的,但是无法塑造品牌独特性,因为你可以买到的技术,别人也可以买到。如果一个品牌没有自己独特的地方,很难在高端领域站住脚。 就像是苹果有A系列处理器与IOS系统、华为有麒麟处理器与优秀的通信能力、三星有顶级的屏幕,这是其他手机厂商所不具备的。
毫不夸张的说,如果华为手机没有麒麟处理器,华为恐怕不会现在这么好的销量。
除了华为,每年很多的手机品牌想尽各种办法去争夺高通旗舰处理器的首发权,华为拥有自己的处理器,不必像其他的手机厂商一样去争夺首发权。
因为大家都懂的原因,谷歌已经禁止华为手机使用GMS,现在华为的海外市场受到了很大的损失。 如果华为没有自己的处理器,恐怕华为手机现在也不能使用高通的处理器 ,这样就不仅仅失去的是海外的市场了,而是全球的手机市场。
虽然麒麟处理器没有对外进行销售,但是搭载麒麟处理器的华为手机一直在市场上是有销售的。 华为在本质上与高通是竞争的关系, 目前高端安卓手机领域只有华为的麒麟处理器与高通的骁龙处理器,如果没有麒麟处理器, 那么高通在高端处理器领域,基本就处于垄断的地位 ,高通就可以随意定制处理器的价格,处理器的价格上涨了,手机的价格自然也就贵了。
正是因为华为这个强大的对手的存在,高通不敢拉高处理器的价格。如果搭载高通处理器的手机太贵了,消费者也不会买单,更多人会选择购买华为的手机。
华为Mate系列与P系列的价格确实比较贵,但是这两个系列走的是高端品牌的路线,无不仅仅处理器是最好的,在其他硬件的用料上也是非常好的。
华为除了Mate系列与P系列, 还有很多极具性价比的产品,比如荣耀的X系列、荣耀数字系列以及荣耀V系列 。如果没有华为的麒麟处理器,我们现在恐怕很难能买到像麒麟820这样性能比较好的中端手机。
麒麟处理器无论是对于华为,还是我们普通的消费者来说,都带来了很多的好处。 如果没有麒麟处理器,现在的手机价格会更加的贵。麒麟820处理器的诞生,在很大程度上加速了5G手机的普及。
小米手机越卖越贵就是冲击高端,华为手机越卖越贵就是自研芯片没有价值?这是什么强盗逻辑!
对比性价比,那就要再同一个维度对比,你不能用华为Mate对比红米、IQOO、Realme等等这些机型吧。
对比这些手机,还是那句话, 搭载骁龙765的机型售价2000多元,搭载麒麟810的机型售价1000多元, 同样的性能更低的价格,这不是性价比吗?
搭载骁龙765G的机型售价2000多元,搭载麒麟820的机型售价也是2000多元, 性能比骁龙765G领先至少一代,这不是性价比吗?
至于高端芯片,华为系列手机早就有2000多元的手机了,那时候骁龙865G的机型最低3000多元,这不是性价比吗?
1、远的就不提了,就拿最新的来说,小米卢伟冰说骁龙865G芯片价格翻了一番,如果没有华为,这个价格只是翻一番吗?
2、如果没有自研芯片,就像电脑市场,高端 科技 掌握在美国手中,我们只能接手他们淘汰的产业,美国在上游获取大量利润,我们不过是为美国打工罢了。如果华为依靠自研芯片打下手机市场,那么手机就不会重蹈电脑的覆辙。
3、如果没有自研芯片,美国不给芯片给我们用我们怎么办,用回功能机吗?还是屈服于美国,任美国企业狮子大开口?
以上,就是自研芯片的价值。对华为来说,有了自己的优势;对消费者来说,给了高通压力,不敢狮子大开口;对于我们所有人来说,这是我们国家科学技术的进步。
华为自研芯片,主要是两方面因素
我们知道去年美国对我国诸多公司进行了打压,比如中兴华为,给这些公司带来了极大的影响,由于没有备用方案,所以中兴一度极为被动,而直接禁止华为使用谷歌的GMS,也直接让华为销量明显下滑,但是由于华为提前准备的备胎被一夜宣布转正,这才显示出自研的效果,自研不一定非常优秀,但是必须能起到备胎作用,在关键时刻能救命,只有这样才能走的更远。
怎么说呢?举一个例子,上世纪由于我国技术落后,显示屏被日韩垄断,一块小小的显示屏就被卖到好几千块钱,实际有这么高的成本么,肯定是没有的,外国企业就是靠着技术垄断性超高价售卖,而我们国内有了屏幕制备能力后,价格被大大的拉了下来,一个是国产便宜,自己做可以有更多的降本空间,另外一个就是我们有这个能力了,所以对方不降价市场将大大降低!
华为自研芯片同样的道理,如果华为没有自研芯片,那么国内手机厂商只能任高通宰割,后果可想而知!
国内的手机厂商,除了华为手机用了自研的麒麟系列芯片,其它用品牌用的基本上是高通或者联发科的SoC方案。当然手机芯片研发是非常烧钱的,没有一定的财力,别说自主研发芯片了,想都不敢想。这几年美国持续对华为进行各种打压和制裁,禁止美国的 科技 公司和华为做生意,美国的芯片华为不能用,美国的软件华为不能用,甚至其它国家的的 科技 公司如果使用了美国技术超过了10%,都被禁止与华为合作。要是华为没有提前布局自主研发,大家觉得华为还能生存下去吗?
SoC芯片虽然是手机的核心部件,但并不是手机的全部,手机却越卖越贵是因为消费者的要求越来越高了,手机的功能与越来越强大了,以为华P40为例,它用的是徕卡5000万像素的三摄摄像着,成本能不高吗?
要是没有华为自研的麒麟系列芯片,估计会更贵,人家的芯片,说要收多少钱就多少钱,我们根本没有还价的余地。
华为的芯片研发之路从2004年就开始了,期间经历了多次失败,直到2014年华为海思麒麟手机芯片才开始跻身到主流。虽然华为海思麒麟系列芯片已经取得空前的成功,但使用的是ARM架构,还有很大程度会受制于人,最近给华为代工芯片的台积电也被美国禁止给华为生产芯片。所以华为现在还是面临着巨大的压力。
因为苹果的新款iPhoneSE只要3000多,而华为的P40Pro却卖到五六千,在这种情况下很多人都在质疑,华为的自研的芯片都这么成功了,但手机却越卖越贵,自研就是这样的结果?
这句话其实还有半句没有说完,都说自研可以降低成本。但为何自研的却一点不也便宜,折腾这么一大圈,还不如直接采购别人的芯片来得实在。这跟我们宣扬的自研可以低价是完全相悖的。那么事实真的如此吗?
华为自研最直观的好处就是去年的麒麟810,一局弯道超车,直接把高通的骁龙730G给打蒙了。今年的麒麟820更胜,采用了1+3+4的三丛八核架构,芯片实力进一步提升,把同级别的高通765G远远的甩在身后,这就是高端发展成熟后,中高端一起受益的结果。
另外今年华为的高端开始分出麒麟985这样的新芯片,这颗芯片的实力介于麒麟820和990之间,通过测试可以发现这就是麒麟980的5G版,所以这也算是自研的一些优势。
通过近年的手机发展来看,华为手机确实不便宜,好一点的都是五六千了。但很多人可能会不服气了,华为不是有便宜的手机么?谁叫你非要买贵的,自己穷还怪别人卖得贵。
这句话说得是没错,但手机厂家都很精的,就说这华为买不起,现在荣耀手机也不便宜了,稍微好一点的荣耀Pro都3999元了,并且荣耀还很鸡贼的砍掉了90hz刷新率,让人很难受。所以这部分吃瓜群众吐槽华为卖得贵也是事实。最便宜的高通865卖出的价钱跟麒麟820的价格差不多。
当然也不得不说一个事实,那就是所有手机都越卖越贵。今年的国产机都开始借助5G的东风开始涨价。
不管承认与否,华为自研芯片是很有必要的。不指望华为的海思芯片能一统国产的手机江湖,但自研有两层意义非常重要:
第一、自研可以保证自己产品的竞争力。当一家公司发展到一定规模后,一定想要完善上游供应链和下游的组装厂家,除了可以保证自己的品控外,更重要的一点是可以减少自己的成本。华为手机一年都卖两亿部了,这个数量完全可以撑起自研芯片的费用,这比直接采购来得划算。后续还可以用自研做宣传,体现自己的产品优势。
第二、战略意义深远。芯片制造是 科技 行业中技术含量非常高的领域。所以不发展,那么这个行业就永远停止不前,以后这个行业就会被其他国家控制,甚至形成垄断,到时候想要发展就更难了。以后的互联网会发展得越来越快,那芯片的战略地位就更加重要了。所以目光要当放长远一点。
总之一句话,华为目前的自研芯片取得一定成绩,受限于研发成本不可能卖得很便宜(当然华为也从来不是一个低端品牌,即使不自研,也不会卖很便宜,参考之前的一些产品就知道了)。但反过来说,这对消费者不是一件好事吗?自研后双方竞争,价格和产品都有一定制衡,到了一定的时间点,自然会降价,这对消费者是有很大好处的。并且华为还发展了芯片行业,这也是一直战略布局。
手机圈有一句话叫做自研的猪肉比较香,华为手机正是由于自研麒麟芯片,从而建立了自己的护城河,即使被美国制裁,依然能够保证企业的生存与发展,从而将命运掌握在自己手里。
很多人说华为手机越来越贵,自研没有反馈国民,这都是错觉,这句话甚至不负责任。因为华为手机不仅不贵,反而很便宜 。
你之所以认为华为手机贵,是因为盯着的是华为高端旗舰手机P系列与MATE系列,这两款手机是名副其实的高端手机,是国产智能手机的牌面,一点不输给三星与苹果的高端手机。作为高端手机,定价方面自然不能低了,因为高定价能够保证企业的利润,同时保持品牌的高端形象。而华为这两个系列的高端手机价格并不比苹果与三星贵,甚至还便宜不少,华为只有保时捷定制版比较贵,非定制版走量的价格比苹果三星的旗舰手机便宜不少,不信你对比一下就能够发现,这里面华为手机的摄像与信号可是最强的。
而华为自研的魅力在于它确确实实反馈给了国民。华为的子品牌荣耀使用的处理器与P系列与MATE系列的处理器可是同规格的,价格跟高通最新的旗舰价格差不多。
当然,自研芯片的好处远不止这些,今年华为中端处理器818、820、985三种规格的芯片性能已经超越了高通中端芯片一大截,荣耀X系列产品皆使用了这些芯片,它们多采用7nm工艺,性能比旗舰芯片也就差一点,使用起来非常棒。
最关键的是荣耀X系列的机器每一代出货量都在千万以上,质量有保障,同样的价位麒麟芯片已经有性能优势。同样在1千、2千这几个价位,你发现高通芯片已经快没有能打的了,甚至需要865芯片“贱卖”才行,我想说这不就是反馈消费者么?
自研有什么价值?好吧,我们把时间回拨到2019年5月17日,假设那一天不是华为承受 美国商务部砸来的“实体清单” ,而是小米、OPPO、vivo等其中的任何一家国产手机厂商,现在它们的坟头草妥妥的有一尺高了。
我无意去比较华为和小米、OPPO、vivo等厂家的商业模式优劣,但在贸易摩擦紧张的当下,自研芯片在关键时刻可以救命,这是最大的价值。
这种情况下,买别人的,确实不如能自己“造”。
当然华为最初自研芯片时,并没有想到把它作为抵御美国打击的盾牌,实实在在地就是想赚钱,想多赚点钱。任正非说过,华为手机的学习对象是苹果公司,也就是要做高端品牌,而要打造高端品牌,靠组装供应商的零配件肯定不行。因为张三能从三星买到2K高刷新率屏幕,李四钱给够,三星照样卖。
产品没有差异化,还打造什么高端品牌?
产品差异化越明显,越利于打造高端品牌。
行业中唯二的高端品牌苹果和三星,都有自己的芯片,其中苹果还有自己的操作系统。
说一个反例。现在小米、OPPO和vivo都在冲击高端市场,但从市场销量看,vivo和OPPO的高端之路并不成功,小米赚了销量,小米10系列提价幅度很大,但价格高端了(其实离真正的高端还是有一段距离),但品牌的高端是否竖起来,还有待观察。
而华为手机因为有自研芯片,高端之路走得比较顺畅:
价格逼近三星,用户群体和苹果三星的部分重叠,市场销量也不错。
什么时候用上碳基芯片?
华为麒麟芯片手机有,华为nova8Pro、华为Mate40Pro、华为P50Pro、华为Mate40RS、华为MatePadPro。
华为nova8Pro搭载麒麟985 5G SoC芯片,华为Mate40Pro搭载麒麟9000旗舰芯片,华为P50Pro搭载麒麟9000芯片,华为Mate40RS搭载麒麟9000芯片,华为MatePad Pro搭载麒麟9000E芯片。
麒麟990 5G芯片可以称为第一代5G手机的标杆型产品,在一些方面有些巨大的提升和帮助,比如控制手机功耗和提升手机的性能等,可以说是真正意义上的5G芯片开端。虽然存在一些发热和GPU的兼容问题,但是这款芯片所代表的华为手机在芯片市场上的突破意义十分重要。
麒麟芯片的应用:
麒麟芯片是华为在2019年9月发布的一款新的旗舰芯片,采用了海思K3V2一举跻身到顶级类别的智能手机处理器行列。麒麟芯片所采用的K3V2当时号称是全球最小的四核A9架构处理器,性能方面与当时的主流处理器相当。
华为的麒麟芯片主要分两种,高端芯片和中低端芯片,高端芯片如海思麒麟9000系列,中低端有9系,6系和最早的k3v2系。麒麟之前一直是均衡够用的理念,所以为了平衡功耗,在GPU上面一直很保守。
现在的骁龙865相比现在的电脑cpu是什么配置?
从下面的时间节点你会发现,可能下一代的芯片就会使用碳基!
2019年5月26日,北京元芯碳基集成电路研究院宣布,解决了长期困扰碳基半导体材料制备的瓶颈!
2019年,中科院研究所的殷华湘团队公布:他们已经成功研发出相等于人类DNA的宽度的3nm晶体管。
2020年5月,北京元芯碳基集成电路研究院宣布,中国科学院院士北京大学教授彭练矛和张志勇教授带领的团队,解决了碳基半导体材料制备的瓶颈,如材料的纯度、密度与面积问题。
这意味着接下来制造芯片不一定要采用硅了,而可以使用碳来制造了,也就是碳基芯片了。
所谓的碳基半导体,它的成本更低、功耗更小、效率更高。它是一种有别于现在芯片的硅材料,因此突破这种材料的限制,对于我们的芯片未来确实非常有帮助。
未来它将使用在多种设备上,比如说手机芯片,计算机芯片等等方面,甚至碳基技术芯片可能让我们的手机更流畅,电池更耐用。
碳基芯片,资料已经介绍了,效率比硅基芯片高,性能比硅基芯片好。如果是这样子,根据科学发展的规律,在不久的将来就能由碳基芯片替代硅基芯片。新技术的出现,不可能一下子就能赶上旧技术的水平,但是新技术会逐步完善并超过旧技术的。先前就有很多的例子:先说火车刚制造出来第一次开动的时候,据说还没有骑着马跑的快呢!骑着马和火车比赛的人们,都嘲笑火车的笨重和慢。再说显示器吧,开始是电子管显示器一家独霸天下,后来又出现了液晶显示器,当时有不少人认为液晶显示器成不了气候,不可能压过和替代电子管显示器,现在怎样啦!有目共睹吧!我们要有研究新事物、接受新事物的科学心态,不断 探索 、勇于创新,我相信,只要是碳基芯片的性能比硅基芯片的性能好,就会超过和替代硅基芯片!只是时间长短而已。
估计5年以后,也许10年或更长时间也难讲
碳基芯片的进度
碳基芯片其实已经研发了20多年了,1991年就发布了碳晶体管。但如果利用碳晶体管,科学界这20多年以来,就一直在研发这个问题。
从制备、提纯开始,一直到排列碳纳米管的方法,这一研究就是20多年呢,直到今年北大团队的研究成果,可以不再停留在实验室里了,让碳基芯片有了开始谈论规模产业化了的基础了。
但事实上从可开始生产到真正成为产业,这中间还会有10年甚至20年更长时间,毕竟产业链会涉及到材料、技术工艺,再到工种设备等等,这些上、下游都得跟上啊。
另外还可以给大家一个参考,按照北大团队的说法,他们的下一个目标,是在2-3年内完成90纳米碳基CMOS工艺开发。
大家看清楚了,2-3年内完全成90nm工艺的开发,而这90nm的碳基芯片,按照理论数据,相当于28nm的硅基芯片性能。
而28nm的硅基芯片,中芯国际在2015年就实现了量产,相当于一切顺利,碳基芯片其实至少也是落后10多年的。
所以真的碳基芯片要使用到具体的生产中来,没有个5年10年,是不太可能的,所以短时间内就不要期待了。
碳基芯片的前沿 科技 估计已经可以做出来了。只是性能和造价的问题,估计586的水平的碳基推上市场意义并不大。目前的碳基基本还是在沿用硅基的路子。我认为这在一定程度上局限了碳基芯片领域的发展。
我认为,硅基技术目前已经到了一定的瓶颈期。由于光的波粒二象性,为了让光呈现粒子态,就必须有观察者的存在。这也就是说,硅基芯片的加工基础光刻技术再向前发展也许需要量子学科实用化的突破。
而碳基技术,完全有可能走向另外一个 科技 树。通过生物技术实现功能逻辑单元的构建。虽然是有点科幻,但是哪像科学不是由科幻开始的呢?众所周知,病毒进入细胞之后就会,通过细胞核的物质进行自我复制。大自然中数量最庞大的病毒就是噬菌体,每种噬菌体通常只感染一种真核或原核生物。如果病毒的一系列基因片段可以作为某种计算结构的计算核心功能单元。多重片段组合起来行程一个活体的共生群落。原始构建稳定之后,一种生物性的计算细胞单元就可能改变人类。一个细胞就是一颗超高运算能力的CPU,而且会自我复制,一个生命周期到了,另外一个就分裂合成完毕了。
也许有人会把现在我发表的这个看成疯子。但我要说谁又能预测为了 科技 真正发展的脉络呢!如果生物碳基芯片问世,如今的人类也许就被融合了生物碳基芯片的新人类所取代。这一切谁又说得准呢?
如果只是硅基芯片发展路线的延续,碳基芯片的量产估计也就在5年之内。但如果换一个 科技 树,短则50年,长则上百年。
谁要用这个电子写科幻作品,可以联合署名吗?
1947年贝尔实验室演示了基于锗的半导体晶体管,开启了信息时代的新篇章。紧随其后的硅晶体管在1954年问世,很快就成为了集成电路技术的主流。历经60多年,“摩尔定律”已经被硅基芯片跑得奄奄一息。很多人开始提出疑问芯片是否应该在材料学上来一次“换道”,才能根本性地解决当下整个芯片产业的现状。
在硅基芯片不断试图在单位面积内容纳下更多的晶体管来提高芯片的性能的时候,人们一直也没有停下 探索 新材料的步伐,碳的优越特性成为了最佳选择,更为重要的是碳基芯片制造不需要经历硅基芯片抛光、光刻、蚀刻、离子注入等等一系列复杂工艺。
什么是碳基芯片?
我们都知道芯片中的晶体管就是半导体,我们不妨来看看它的结构。栅极和沟道区域之间有一层高K节电材质(绝缘层),通过施加在栅极的电压在沟道区域产生电场,从而切断电流的流动,控制沟道的导通和关断。栅极和沟道区域有一层绝缘层,最早这层绝缘层是用二氧化硅来构成,随着晶体管尺寸的缩小,绝缘层就变得越来越薄了,这样就可以通过更小的电压来控制电流,从而降低能耗。但绝缘层太薄,随之而来的就是量子隧穿效应,电子能够轻易透过它,所以后面就使用了具有较高介电常数的材料(比如二氧化铪)来作为绝缘层。
碳基芯片是利用单个碳纳米管或者碳纳米管阵列作为沟道材料,它允许电子从源极流到漏极。源极和漏极也不再掺杂硅,而是改用特殊的金属,利用金属与碳纳米管之间的结电压来制作晶体管。比如N型碳晶体管使用活性金属钪或钇来作为漏极,P型碳晶体管使用惰性金属钯作为源极。
硅晶体管为了克服固有缺陷所以不得不朝着三维立体结构不断演化来克服量子隧穿效应,而碳基晶体管一开始就是三维模型,每一个碳纳米管的直径为1nm,它比硅基晶体管更容易实现更小尺寸,而2nm或已经达到了硅晶体管的极限了。另外碳纳米管不管是电子的传导速度还是热传递性能都是硅的成百上千倍,但功耗却是硅晶体管的十分之一。
碳基芯片离商用还很远
基于碳的N型半导体、P型半导体已经有了,碳纳米管场效应晶体管也有了。在《自然》、《科学》杂志上也曾出现了多篇碳晶体管的论文。IBM为首的众多科研团队一直在研究碳纳米管技术,2017年北大的科研团队最早实现5nm级碳晶体管元器件。为了推动碳纳米管电路的可行性MIT研究团队甚至发布了全球首个超过14000个碳纳米晶体管的通用计算芯片。
实际上碳基芯片上世纪就已经提出来了,并且被预言未来最终会取代硅基芯片,但直到现在还没有实现。碳基芯片性能确实超越了同规格的硅基芯片,但制作工艺还远远不如硅基芯片成熟。大家都是摸着石头过河的架势,我国属于比较超前的位置,一旦有所突破,将来可能不是弯道超车,而是直道超越。我国甚至将碳基材料纳入国家原材料工业“十四五”规划,近几年更是涌现了很多碳基芯片相关企业。
碳基芯片商用很远,但碳基芯片的未来确实很值得期待。
以上个人浅见,欢迎批评指正。
感觉很难,我理解最大的问题是效果能比硅好多少,以及成本能降低多少,还有工艺的可行性。
碳和硅都是半导体材料,芯片也都是基于晶体管制成的,理论上单壁碳管的迁移率比硅高,但在大规模制造时,很难说,碳管和硅还不一样,不太能用传统提拉法制造大的超纯单晶硅然后切割成硅片,然后一个个构造出晶体管。因为单晶硅的非常高的均匀性,所以每个器件性质都一样。但碳管很可能是自下而上方法,先做成很多碳管,再组装成器件。这组装一定程度上限制了碳管的性能均匀性,而这对超大规模集成电路影响很大。没有办法做到超大规模均匀,基本上不可能商用。即便做出芯片,性质也比单独碳管的要低很多,这能不能比现有的硅芯片更好就很难说了。
成本上,碳管提纯难度应该很大,尤其是要做的五个九以上,而且还要考虑属性,层数,手性,以及每根碳管的长度均匀性,复杂的提纯技术绝对会让成本大范围提高,虽然目前做碳管研究不计成本,可是要商用成本肯定是第一要素。
最后一直觉得工艺上很难实现,碳管太脆弱了,尤其是单壁管,任何的等离子加工,镀膜,刻饰都会对碳管造成破坏,这需要开发非常多的极其温和的加工技术,而这目前很难,尤其在小尺寸下,几个nm范围内。
一个新的技术出来,不是说他研究出来了就能用的,实验室产品和工业生产之间还还距离十万八千里。还有最重要的生态建立,这需要时间和金钱的堆积与投入,没有成熟的生态,那就是噱头
没有可比性,电脑芯片还是强过手机芯片一大截的,在同样的技术加持下,电脑芯片体积比手机大的那么多倍,功耗和性能差别还是很大的。不然何苦?直接用个手机当主机不是更好?还有笔记本什么事儿?
相当于98年那时候的电脑的三分之一吧
直接把ARM指令集和X86拿来直接对比没有任何意义,我们不妨换一个角度来看它们的性能对比,目前高通骁龙865芯片主要装载在各大安卓旗舰机型上,一般的安卓旗舰机会标配4500mah,电压36V,换算过来不到002度电,手机凭这个电量可以满载运行4个小时左右,平均一小时不到0005度,里面还有包括屏幕耗电等其他手机配件。目前的x86处理器芯片入门级的功率大概在70瓦左右,一小时耗电007度,两者根本不在一个纬度里面
865cpu连目前5420都超不过
要听真话?10面前的cpu都比不上
相当于3000--6000块的电脑配的CPU
ARM和X86各有用途各有特长,无法对比
复杂指令集和精简指令集没发比功耗在那摆着
我觉着能有七八年前入门i3的水平就差不多了
外媒表示,苹果今年量产 A14X的性能是对标英特尔 i9-9880H
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