中国核弹科学家★★、原中国工程物理研究院研究员魏世杰在访谈中表示★★,造芯片要比造原子弹难很多★★,原子弹现在看起来★★,难度不是很大★★,美国的一个大学生★★,就能造个原子弹出来★★。根据现有的公开资料为基础★★,通过这些公开的资料凯发首页官网登录★★,★★,就可以造原子弹★★。
原子弹的基础是核物理★★,其关键就是要掌握核裂变的原理★★,即重原子核(如铀 - 235或钚 - 239)吸收一个中子后★★,会分裂成两个或多个较轻的原子核★★,同时释放出巨大的能量中兴n760驱动★★、几个中子以及γ射线凯发app手机版下载★★。
这个过程涉及到复杂的量子力学计算★★,要精确地计算出裂变发生的概率★★、中子的产生和传播规律等★★。像费米★★、奥本海默等科学家在原子弹研发初期★★,花费了大量时间在理论推导上★★,构建数学模型来预测裂变反应的链式反应能否持续进行★★。
核武器的发展★★,在论证阶段困难度最高★★,需要用到各种相关的物理化学知识来佐证核武器的可行性★★,在通过气体扩散法★★、离心分离法等将天然铀中铀 - 235的丰度从0.72%提高到武器级的90%以上★★,这一过程虽然技术难度较大★★,但是技术点相对集中★★。
而芯片不但技术难度大★★,而且技术点分散的特别多★★,每一个技术节点都需要相应的技术创新★★。以CPU举例★★,CPU涉及到指令集架构的设计★★、还要考虑与存储器之间进行数据交换的传输效率凯发app手机版下载★★。
并且对于不同的产品★★,指令集架构需要重新进行研发★★。例如★★,电脑端的x86架构和移动端的ARM架构★★,这两种不同的指令集架构中兴n760驱动★★,它们在设计上各有特点★★。
x86架构在处理复杂计算任务时有优势★★,但功耗相对较高★★;ARM架构则以低功耗★★、高能效比著称★★,适用于移动设备等对功耗敏感的场景★★。
但是芯片的逻辑电路中兴n760驱动★★,需要使用硬件语言(如Verilog或VHDL)来描述电路的功能链条导轨★★,然后通过电子设计自动化(EDA)工具进行仿真和验证★★。
例如★★,在设计一个高速缓存(Cache)电路时★★,要考虑到数据的存储方式★★、访问速度★★、命中率等多个因素★★。缓存的组织结构(如直接映射★★、全相联★★、组相联等)会影响其性能★★,设计人员需要通过大量的仿真和优化来确定最佳的缓存设计方案★★,以提高芯片的整体性能★★。
在制造上面★★,虽然原子弹的制造环节多★★,但是产业模式简单★★,主要依赖于本国的科研力量以及材料资源★★。芯片产业极其依靠全球的产业链分工★★,而且需要上下游供应链进行协同发展★★。
芯片的基材是高纯度的硅片★★,而且纯度要达到99.9999%以上★★,任何细小的杂质★★,都会直接影响到芯片的性能与可靠性★★。
拿铁元素举例★★,微量的铁杂质会在硅中形成复合中心★★,降低少数载流子的寿命★★,影响晶体管的开关速度★★。而且除了硅材料★★,芯片制造还需要各种特殊的材料★★,如光刻胶★★、掩模版材料等凯发app手机版下载★★,这些材料的性能和质量也直接影响芯片制造的成功率★★。
芯片的制造还需要依靠光刻机★★、刻蚀机中兴n760驱动★★、离子注入机★★、化学气相沉积等设备★★,这些设备是无法依靠单一国家的力量制造而成★★。
光刻机经过曝光工艺之后★★,需要在晶圆上面涂抹光刻胶★★,然后经过刻蚀机的处理★★,将多余的光刻胶去除★★。
一旦在设备与材料上面出现偏差聚乙烯板★★,比如光刻胶和清洗液的材料不匹配★★,那么会导致两种材料无法直接进行有效的化学反应★★,已曝光的晶圆会直接报废★★。
而原子弹等核武器的研发是从0到1的过程★★,只要成功研发了出来★★,就不需要像芯片那样持续进行迭代和技术创新★★。只要能够制造出具有威慑力的原子弹武器★★,就能在战略上产生重大影响★★,提升国家在国际上面的军事力量与话语权★★。
根据摩尔定律的影响★★,每经过18个月或者更短的时间★★,芯片内部的晶体管堆叠数量翻倍★★,芯片的性能翻倍凯发app手机版下载★★,功耗降低中兴n760驱动★★,上一代的芯片在制造成本上面会大幅度下降★★。
这就意味着相关企业需要不断的打磨技术工艺★★,从7nm到5nm★★、3nm★★,在下探到技术瓶颈之后★★,就需要在晶体管的技术上面动手★★。将曾经的fin FET晶体管技术更换成GAA晶体管凯发app手机版下载★★,以此来实现更好的电流控制★★。
芯片产业是需要不断在底层技术★★、制造技术★★、制造材料等领域持续发展的凯发app手机版下载★★,产业链分工繁杂中兴n760驱动★★,而且主流的制造设备掌握在少数国家企业的手里★★。
原子弹的产业链相对独立★★,依靠美国和苏联的理论基础★★,再加上国内的资源开采与材料储备★★,完全可以在几年的时间内攻克原子弹等核武器技术★★。
芯片技术虽然发展了几十年★★,但是这几十年当中的变数太多★★,尤其是在全球的高端芯片领域★★,目前仍然是少数企业和国家所持有的技术★★。
芯片的设计制造★★,涉及多个领域★★,任何一个环节的缺失★★,都会对相关产业造成严重的阻碍★★。美国曾经在制造上面卡中国脖子★★,后来又在EDA设计软件上面对中国进行封锁★★,EDA软件市场被美国的三大巨头——Synopsys凯发vip★★。★★、Cadence★★、Mentor牢牢掌控★★,占据90%的份额★★。
一旦美国限制出口★★,中国芯片企业将面临无从下手的困境★★,这也极大拖慢了中国企业在芯片产业的技术发展★★。
原子弹的目的是国家的战略威慑★★,价值在于维护国家的安全与战略平衡★★,是国家军事技术的命脉★★,不能去考虑成本方面的问题★★。
而芯片的设计和制造★★,需要考虑成本与投入产出方面的规模★★。技术研发★★、设备采购★★、材料采购等方面投入大量资金★★,同时要确保产品能够以合理的价格进入市场并获得利润★★。
例如★★,如果中国举国之力花费1000亿美元制造出一个2nm的芯片★★,但市场不接受★★,芯片无法通过消费市场进行盈利★★,那么之前的这些资金投入将无法收回★★,下一步的技术研发也无法继续下去★★。