Китай на пороге технологической революции с чипами без кремния

Особенностью этого чипа является использование новых материалов, которые полностью заменяют кремний (Иллюстрация: FS).

Недавно Пекинский университет объявил о разработке революционного чипа, который, как утверждается, на 40% мощнее и энергоэффективнее самых современных процессоров, не использующих кремний.

Эти усилия предпринимаются на фоне того, что санкции США, направленные на ограничение доступа Китая к передовым технологиям в области чипов, по-видимому, не достигли своей цели.

Это похоже на то, как запрет Android подтолкнул к созданию HarmonyOS (собственной операционной системы Huawei), а теперь Китай продвигает идею автономности чипов.

Страна даже планирует запретить использование процессоров Intel и AMD в правительственных компьютерах и серверах, а также приложить усилия для производства высокопроизводительных чипов для искусственного интеллекта, чтобы конкурировать с ведущей мировой группой по производству чипсетов Nvidia.

Благодаря этому новому шагу Китай не только решает проблему зависимости, но и может произвести революцию в компьютерной индустрии с помощью совершенно новой технологии обработки данных. Пекинскому университету впервые удалось успешно разработать двумерную (2D) транзисторную архитектуру с полностью безкремниевым чипом.

По словам команды разработчиков, новый чип имеет потенциал стать одним из самых мощных, эффективных и энергоэффективных чипов в мире. В то время как обычные кремниевые чипы постепенно достигают физических пределов размеров в несколько нанометров, китайская технология двумерных транзисторов преодолела эти барьеры.

Особенностью этого чипа является использование новых материалов, полностью заменяющих кремний. В частности, группа использовала оксиселенид висмута (Bi 2 O 2 Se) для канала и оксид селенита висмута (Bi 2 SeO 5 ) для затворного электрода. Эти материалы образуют двумерные (2D) полупроводники – атомарно тонкие листы с превосходными электронными свойствами.

Преимущества этих материалов включают в себя:

Оксиселенид висмута (Bi 2 O 2 Se): обладает высокой скоростью переноса электронов, даже без необходимости в тонкости, как у кремния, и способен более эффективно поддерживать и контролировать энергию заряда.

Переключение состояний транзистора происходит быстрее, что снижает риск перегрева и минимизирует потери энергии. По словам одного исследователя, электроны движутся практически без сопротивления, подобно воде, текущей по гладкой трубе.

Граница между двумя материалами более гладкая, что помогает уменьшить дефекты и электрические шумы. Архитектурно этот новый транзистор использует структуру полевого транзистора с круговым затвором (GAAFET).

Технология GAAFET не является абсолютно новой и применялась к кремниевым чипам размером менее 5 нанометров. Однако вместо традиционной вертикальной структуры каналов FinFET в этой новой конструкции каналы расположены горизонтально.

Команда утверждает, что новый чип может работать на 40% быстрее и быть на 10% более энергоэффективным, чем самые передовые на сегодняшний день 3-нанометровые архитектуры кремниевых чипов.

Хотя это достижение лабораторного масштаба, команде удалось успешно интегрировать чип в прототипы устройств, продемонстрировав совместимость с существующими электронными схемами. Это открывает перспективы массового производства, и исследователи с оптимизмом смотрят на работу над промышленным производством.

Хотя коммерциализация может занять несколько лет, эта инновация представляет собой агрессивную попытку Китая снизить свою зависимость от технологий США и потенциально преодолеть ограничения традиционной кремниевой технологии, открывая новую главу в истории вычислительной техники.

Источник: https://dantri.com.vn/cong-nghe/trung-quoc-tren-da-cach-mang-cong-nghe-voi-chip-khong-dung-silicon-20250517113350547.htm