Китай на пороге технологической революции с чипами без кремния

(Дэн Три) - Китай стоит на пороге крупного технологического прорыва, способного изменить мировую индустрию производства микросхем и снизить зависимость от американских технологий.

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, и при этом не использует кремний.

Эти усилия предпринимаются на фоне того, что санкции США, направленные на ограничение доступа Китая к передовым технологиям в области микросхем, судя по всему, 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 прилагать усилия по производству высокопроизводительных чипов для искусственного интеллекта, чтобы конкурировать с ведущим мировым производителем чипсетов Nvidia.

Благодаря этому новому шагу Китай не только решает проблему зависимости, но и может произвести революцию в компьютерной индустрии, используя совершенно новую технологию обработки данных. Пекинский университет впервые успешно разработал двумерную (2D) транзисторную архитектуру с полностью безкремниевым кристаллом.

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

Уникальной особенностью чипа является использование новых материалов, полностью заменяющих кремний. В частности, команда использовала оксиселенид висмута (Bi2O2Se) для канала и оксид селенита висмута (Bi2SeO5) для затвора. Эти материалы образуют двумерные (2D) полупроводники — атомарно тонкие листы с превосходными электронными свойствами.

Преимущества этих материалов:

Оксиселенид висмута (Bi 2 O 2 Se): обладает высокой скоростью переноса электронов, даже без необходимости в тонкости, как у кремния, и способен более эффективно сохранять 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 раздела между двумя материалами более гладкая, что способствует снижению дефектов и электрических шумов. Архитектурно новый транзистор построен по схеме полевого транзистора с круговым затвором (GAAFET).

Технология GAAFET не является совершенно новой и уже применялась для кремниевых чипов с размерами менее 5 нм. 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, команда успешно интегрировала чип в прототипы устройств, продемонстрировав совместимость с существующими электронными схемами. Это открывает перспективы массового производства, и исследователи с оптимизмом смотрят на возможность работы над производственным процессом в промышленных масштабах.

Хотя коммерциализация может занять несколько лет, эта инновация отражает агрессивные усилия Китая по снижению зависимости от американских технологий и потенциальному преодолению ограничений 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