何止3nm？中国芯片界再迎突破，1nm要来了？

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摩尔定律到极限了吗？

人类对芯片工艺的发展一直在不断进步，虽然业内人士强调摩尔定律已经接近极限，但目前为止摩尔定律依然适用于集成电路的进步。

摩尔定律强调的是每隔18个月，集成电路可容纳的晶体管数量就会翻一倍。这意味着芯片性能可以持续提升，集成电路不会受到物理规则的限制，进一步突破到3nm，2nm甚至是更先进的1nm。

关键是，这可能吗？从物理规则的角度来看，摩尔定律是有尽头的，可容纳晶体管的数量到一定程度后就无法更进一步。但是从台积电的工艺进展来看，已经宣布2022年进行3nm的量产工作。

所以摩尔定律到极限了吗？很显然，台积电这样的全球芯片制造巨头都在探索3nm及以下的工艺技术，足以证明摩尔定律还能继续延伸。至少在未来5-10年内，不会终止。

台积电和三星都已经量产5nm芯片，这是人类芯片工艺史上新的高度。在这之上，还有新的突破吗？

关于更先进的芯片工艺，一则消息传来，何止3nm，一项全新的集成电路使用方法，或让1nm芯片的到来也变成现实。

中国芯片界迎来突破

在芯片界，摩尔定律是基于传统水平结构晶体管来定义的，就是在一个水平面上去增加集成电路可容纳晶体管的数量。

在有限的晶圆面积范围内，制造商为了控制大小，基本上不会延长晶圆和芯片的长度，面积。而是通过缩小纳米精度的方式，用波长在13.4nm的极紫外光刻技术，把纳米程度的集成电路晶体管光刻在芯片上，并生产出顶尖的5nm芯片。

这种控制精度的方式不会扩大芯片面积，只会改变晶体管的集成密度，让其能够光刻出上百亿根晶体管，从而达到高性能，并降低运行功耗。好处是稳定，坏处是很难如摩尔定律所说，让晶体管数量实现翻倍，并最终到达极限。

但如果将水平结构的晶体管变成垂直的呢？是不是就能取得更大的制造工艺突破。关于这一点，中国芯片界迎来突破。

由湖南大学刘渊教授带领团队，完成了1nm物理沟道长度的垂直场效应晶体管验证。刘渊教授团队采用垂直结构的晶体管来实现芯片的全新发展思路。

从水平结构到垂直结构，将进一步打破传统工艺的束缚，有望实现1nm的技术研发。所以1nm要来了？目前来看，是处在理论阶段，如果理论和实际测试都能成功的话，1nm芯片真的能实现吗？

1nm真的能实现吗？

相信就算是台积电，未来5年内都无法实现1nm的量产。因为台积电遵循的是循序渐进，走的是传统芯片制造工艺路线。台积电可以研发到3nm，甚至是2nm。但需要花费多少时间，最终又能否实现，在没有成功量产之前，一切都是未知数。

关于中国芯片界1nm的突破消息来看，理论上而言是有一定意义的。关键就在于实际应用。

1nm是否能实现，什么时候实现还需要等待时间的验证。或许有人会反驳，现在还只是理论，又没有进入到量产，更没有实际的产品亮相，这一突破有意义吗？

需要知道的是，任何实际的技术突破，都是用理论基础开始发展的。没有理论的数据和实验奠定，又怎么可能展开后续的工作呢？

就好比盖一栋大楼之前需要将内部结构设计好，用理论知识去支撑，只要这样，才能为后续的成功打下基础。湖南大学教授的突破，也是同样的道理。

总结

芯片研发何止3nm，在这之下还有更先进的1nm也有相关验证。也许等1nm到来时，全球科技界将发生翻天覆地的变化。中国芯片界也能迎来全新的时代未来，这或许需要时间，但如果能成功，一切付出都是值得的。

你认为1nm芯片可能吗？

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