中国芯片行业还在追赶，美国又有重大突破，是“喜”还是“忧”？

芯片作为人类科学技术的结晶，基本可以代表地球文明的最高生产水平了，芯片看似是一个产品，但其实质上是各个工业体系整合后的产物。

所以想要制造出一颗完整的芯片，必须在整个芯片产业链中，都需要具有成熟的技术，这也就是常说的木桶理论，只要木桶中有一个缺口，这桶水就无法装满。

而美国限制中国芯片发展，也正是利用了这个木桶理论，在关键技术上对中国卡脖子，导致中国整个芯片产业链无法形成完整的闭环。

虽然中国在一些细分领域，依然处于国际领先水平，但是在整个芯片产业链来说，中国至少落后10年时间，而一些悲观者则认为，这个时间可能还更久。

无法逾越的“量子隧穿效应”

在传统的芯片领域，一直存在一个定律，这个定律被称为摩尔定律，其最早由英特尔创始人之一的戈登·摩登提出，然后以他的名字来命名。

摩尔定律归纳起来主要有三点：

1. 芯片上的晶体管数量，大约18个月就翻一番

2. 芯片的性能，大约18个月后就能提高一倍

3. 同等性能的芯片，每隔18个月大约就会降价一半

摩尔定律在很长一段时间里都非常有效，每过一年半的时间，随着芯片的性能提升，电子产品的性能也会相应的提升。

但是这个趋势一直持续到2011年以后，在实验室中的芯片碰到一个老大难的问题，那就是在有限的空间里，晶体管的数量不可能无限的增加。

因为人类在芯片领域已经触及到物质的最低单位，也就是已经到达原子级别了，这个时候就出现了量子隧穿效应。本来按照人类设计路线的电子，在这个时候就无视宏观物理层面的规律，穿墙而过了。如果这样的话，那芯片内部的电子全部乱套了，也就没有任何性能可言了。

所以只要物理规律的存在，芯片的性能就会有一个上限，那么中美之间在芯片上的差距，总有一天会持平，谁也不会突破这个限制。

美国芯片又一个从0到1的突破

在中国芯片工程师们，绞尽脑汁想要缩短与美国在芯片领域差距的时候，让人感到窒息的是，美国方面在芯片领域又有了新的突破，并且这个突破是从0到1的突破。

在4月27日，《自然-纳米技术》上刊登了一篇重磅级的论文，麻省理工学院（MIT）研究团队，成功开发出一种基于二氧化钼（MoS2）的原子级别晶体管，有望在摩尔规律达到极限的时候，为人类在芯片领域重开一条赛道。

传统的芯片制造主要依赖的是蚀刻和光刻技术，在三维中刻制出人类预先设计的结构出来，这样做想要实现更密集的晶体管多层堆叠非常困难。

这就好像建一座10层楼的房子，却用以整块料，在里面刻制好房间，然后配套一些家具，这样也能住人，但是内部空间却极其粗糙，有非常多的冗余，没有达到其最佳的性能。

如果房子能一块砖头，一层一层的建起来，是否会更好一些呢？

在芯片领域，科学家们也在思考这个问题，而近日发表在的论文，主要也是解决这个问题，科学家们用超薄的二维材料制成晶体管，每个只有三个原子厚，如此堆叠起来就能制造性能更加强大的芯片。

而如何在晶圆上搭建这样的二维材料，有一个技术上的冲突，就是想要搭建出这样的二维材料出来需要600℃以上的温度，但是硅晶体管和电路在400℃以上的时候就会出现损坏。

由于物理特性，想要硅晶体管和电路在400度以上不损坏，这就不太可能，所以就在二维材料的温度上想办法。

由麻省理工电气工程的华裔研究生朱佳迪（音译），最终开发出一种新技术，把形成二维材料的温度下降到300℃，也就是说让以往的制造芯片的模式发生质的变化。

这种由二维材料堆叠起来的芯片，不仅具有更高的集成度和性能，而且可以在更小的面积里集成更多的晶体管。相对于光刻，这种从二维材料堆叠而成的芯片内部，电子迁移率也更高。

对中国是忧，也是喜

目前一个大的现实问题，中国在芯片领域始终是处于追赶的状态，而由于美国在芯片领域的技术封锁，这给我们追赶的脚步设置不小的阻碍。

在可预见的将来，我们将一直处于追赶状态，在芯片领域不仅需要技术突破，还需要技术积累，这些都需要时间，并不是短时间内就可以完成的。

而在我们追赶的时候，美国却在芯片上有了重大的突破，如果一旦技术成熟，那么对整个芯片行业将是一个“质”的突破，将彻底打破芯片行业格局。

也将芯片行业在物理层面设置的障碍，暂时性的绕过，让芯片的性能出现大的进步。

在差距还至少有10年的时候，美国方面却又有了技术突破，不得不让人担忧。

但同时也可以说是“喜”，为什么这么说呢？

老牌发达国家深耕多年的传统行业，由于他们的技术封锁，在这方面我们进展缓慢，但是一些新兴行业，我们却取得巨大的成功，不仅进步迅速，而且实现反超。

像传统汽车行业，中国追赶了几十年，与欧美国家还是有很大的差距，但是当新能源汽车一出来，中国就在这个行业中迅速崛起，并且占据优势主导地位。

因为新兴技术的出现，各国都在一个赛道上，中国有着巨大的人口优势，不仅有巨大的市场，而且还有海量的工程师和科学团队，足以支撑起来整个产业链。

所以，这次如果二维材料堆叠的芯片，一旦被证实路子可以走通，那么这将是一个打破传统芯片制造的路子，而且性能比之更加优越。

那么美国在传统芯片设置的障碍，将会不复存在，对于全球多数国家来说，将在同一起跑线上，这对中国来说，并不见得是件坏事，也许是一件“喜”事。

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