La máxima prioridad del proyecto "Nanniwan": ¡chips de grafeno! El nuevo campo de chips de Huawei está progresando rápidamente
Hoy, el presidente de negocios de consumo de Huawei, Yu Chengdong, dijo que Huawei detendrá la producción de chips Kirin. Cuando escuché esta noticia, ¡me sentí incómodo desde el fondo de mi corazón! Como fiel seguidor, ¡estoy muy decepcionado!
Recuerdo que Yu Chengdong dijo en una conferencia de prensa en 2018 que Huawei ha entrado en la investigación y el desarrollo de chips de grafeno, y que el tiempo de retardo electromagnético de los chips hechos de grafeno se acorta 1.000 veces, lo que También significa que los chips de grafeno procesan señales. El tiempo se puede acortar 1000 veces y la velocidad de computación también se puede aumentar 1000 veces. ¡Este tipo de rendimiento entusiasma a la gente! Desde que el Sr. Yu dijo esta noticia en 2018, también muestra que el tiempo de investigación y desarrollo de Huawei en chips de grafeno no es corto.
El material de grafeno es un material de alta gama en el campo de la fabricación. Incluso se le conoce como el cristal más fuerte del mundo. Este material tiene una excelente conductividad térmica y eléctrica y es altamente moldeable. Como material superconductor universal, es precisamente porque el grafeno tiene un enorme potencial en el desarrollo industrial que los científicos chinos han estado prestando mucha atención al desarrollo de la tecnología de materiales de grafeno y trabajando arduamente para romper con esta tecnología. Ahora el grafeno ya se ha logrado. en el campo de los chips.
Hoy en día, todas las principales potencias tecnológicas del mundo están comprometidas con el desarrollo de supercomputadoras, y el rendimiento de estas computadoras no se puede lograr sin varios chips. Después de todo, la clave de la potencia informática de una computadora reside en el. Velocidad de procesamiento del chip Debido a la influencia de la tecnología de chip tradicional, se ha vuelto muy difícil mejorar el rendimiento informático de las computadoras existentes. Sin embargo, el enfoque principal actual en varios países es agregar más chips a las computadoras. Los chips resuelven fundamentalmente este problema. Dado que la velocidad de los chips de grafeno se ha incrementado 1.000 veces, un chip de grafeno equivale a 1.000 chips tradicionales.
Debido a su estructura ultrafina y excelentes propiedades físicas, el grafeno ha mostrado un rendimiento excelente y perspectivas de aplicación atractivas en aplicaciones FET. Por ejemplo, la investigación de Obradovic et al. tiene un voltaje de funcionamiento más bajo; la tira de grafeno FET con un ancho de puerta inferior a 10 nm preparada por Wang et al. tiene una relación de conmutación de 10 a la séptima potencia. Wu et al. utilizaron epitaxia de evaporación térmica 4H-SiC; Los FET preparados a partir de grafeno cultivado son de 5400 y 4400 cm2/V respectivamente, que son mucho más altos que los materiales semiconductores tradicionales como SiC y Si. Lin et al. prepararon un FET de alto rendimiento con una longitud de puerta de 350 nm. tiene una movilidad de portadora de 2700 cm2/V y una frecuencia de corte de 50 GHz, que se incrementó aún más a 100 GHz en investigaciones posteriores, la transconductancia del FET de grafeno preparado por Liao et al. frecuencia de corte de 300 GHz hasta ahora, superando con creces el Si-FET (~40 GHz) con la misma longitud de puerta. Sin embargo, dado que la brecha de energía intrínseca del grafeno es cero y su conductividad en el nivel de Fermi no cae a cero como un semiconductor general, sino que alcanza un valor mínimo, esto es fatal para la fabricación de transistores.
Además, una banda prohibida cero significa que no se pueden realizar circuitos lógicos, lo que se ha convertido en la principal dificultad y desafío para el uso del grafeno en dispositivos como los transistores. Por lo tanto, es necesario estudiar y resolver con urgencia cómo realizar la apertura y regulación de la banda de energía del grafeno.
Los materiales de nanocarbono, especialmente el grafeno, tienen propiedades eléctricas, ópticas, magnéticas, térmicas y mecánicas extremadamente excelentes y son materiales nanoelectrónicos y optoelectrónicos ideales. El grafeno tiene una estructura geométrica especial, lo que hace que el estado electrónico cerca de la superficie de Fermi sea principalmente un estado π extendido.
Dado que no hay enlaces colgantes en la superficie, la dispersión de los estados π extendidos por defectos en la superficie y las estructuras de nanocarbono tiene poco impacto en la transmisión de electrones en estos materiales. Tanto los electrones como los huecos tienen movilidades intrínsecas extremadamente altas en el grafeno a temperatura ambiente. Mayor de 100.000 centímetros cuadrados/V?S), superando a los mejores materiales semiconductores (la movilidad electrónica de un típico transistor de efecto de campo de silicio es de 1.000 centímetros cuadrados/V?S). Como material electrónico, el grafeno se puede utilizar para crear tubos metálicos y semiconductores controlando su estructura. Bajo la condición de un voltaje de polarización pequeño, la energía de los electrones no es suficiente para excitar los fonones ópticos en el grafeno, pero la interacción con los fonones acústicos en el grafeno es muy débil y su camino libre medio puede ser de hasta varias micras, lo que hace que Los fluidos portadores presentan características de transporte balístico perfectas en los típicos dispositivos de grafeno de varios cientos de nanómetros de largo. La velocidad de Fermi de los electrones en el grafeno metálico típico es
, la resistividad a temperatura ambiente es
y su rendimiento es mejor que el de los mejores conductores metálicos. Por ejemplo, su conductividad eléctrica. supera al del cobre. Dado que el enlace C-C en la estructura del grafeno es uno de los enlaces químicos más fuertes de la naturaleza, no solo tiene una excelente conductividad eléctrica, sino que su conductividad térmica también supera con creces a los conductores térmicos más conocidos, alcanzando los 6.000 W/mK. Además, la estructura del grafeno no tiene defectos de baja energía ni dislocaciones como las de los metales que pueden provocar movimiento atómico, por lo que puede soportar corrientes superiores a 10 A centímetro cuadrado, superando con creces lo que pueden soportar las interconexiones de cobre en los circuitos integrados. límite superior de 10 elevado a 6. Un centímetro cuadrado es ideal para materiales conductores a escala nanométrica. El análisis teórico muestra que los dispositivos electrónicos basados en estructuras de grafeno pueden tener muy buena respuesta de alta frecuencia. Para los transistores de transporte balístico, se espera que su frecuencia de funcionamiento supere los THz y su rendimiento es mejor que el de todos los materiales semiconductores conocidos.
¡Así que el grafeno es actualmente el material semiconductor más ideal para chips! Huawei comenzó la investigación y el desarrollo de chips de grafeno hace unos años y recientemente reveló las patentes del proceso de producción de chips de Huawei y la contratación de personal relacionado con el proceso de chips. Esto muestra que Huawei ha logrado nuevos avances en el campo de los chips de grafeno. Lo que queda por resolver ahora es la producción. Se han completado la investigación, el desarrollo y la depuración de procesos y equipos de producción. Creo que en los próximos dos años, los chips Kirin de Huawei utilizarán nuevos materiales (grafeno), nuevas arquitecturas de chips y tal vez nuevos procesos de producción. el proyecto "Nanniwan" ¡Uno de los proyectos centrales para embellecer!
Ya sea un campo minado o un abismo, ¡nuestro gran Huawei superará todos los obstáculos sin dudarlo y rápidamente se convertirá en la mejor empresa! @ Zhao Ming @ Huawei China @ Yu Chengdong @ Terminal Huawei @ Glory Old Bear
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