台積電宣布明年試產5nm晶片!量子穿隧問題該如何解決?

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在半導體中,目前最先進的工藝無非就是7nm了。

今年9月份,蘋果發布了新的產品IPhone XS IPhoneXS Max 以及IPhone XR。

它們搭載的都是基於台積電7nm工藝打造的A12處理器,在發布會上也是花了大量的篇幅去介紹A12,當然除了蘋果,華為的新旗艦麒麟980也同樣採用的台積電的7nm工藝。

自從格羅方德放棄了7nm製程的研發以後,台積電就成為了世界上能大量生產代工7nm的獨苗,連往日的三星也沒了神氣。

可見7nm真的是難住了各路英雄好漢。

很多網友也是擔心是不是半導體的路已經到頭了?根據摩爾定律,IC上可容納的電晶體數目每隔18個月便會增加一倍,性能也將提升一倍。

然而事情的發展總歸會有一個極限。

5nm確實是矽晶片工藝的極限所在。

那問題來了,科技永遠都是在不斷進步的,難不成因為到了矽晶片工藝的極限就停滯不前了嗎?首先我們得需要了解一下目前晶片製造的原材料——「晶元」,說的好聽一點叫晶元,實際上叫矽片,也可以叫矽,叫沙子也可以。

一塊看起來非常小的晶片,實際上已經整合了數以億計的電晶體。

每一個電晶體都像是一個可以控制的按鈕,電流從電晶體的源極流入漏極,就會產生數位訊號,這個信號就是我們熟知的0和1。

而隨著電晶體尺寸的不斷縮小,源極和柵極間的溝道也在不斷縮短,當縮短到一定程度的時候,就會產生量子隧穿效應。

那這個效應又有什麼危害呢?你設想一下電子在電路里肆意的狂奔,亂飛。

電路想啥時候通,就啥時候通。

那麼電晶體就失去了本身開關的作用,所以邏輯電路也就不存在了。

其實說到這,問題已經一目了然了,不是說咱們的技術不行,而是這個物質不行了,要是想突破唯有替換材料,總之技術永遠不會停滯的。

據AnandTech報導稱,近期台積電官方發布公告,透露了明年4月份他們已經可以5nm試產了,預計量產到2020年。

那麼你們覺得未來將會採用什麼材料呢?歡迎在評論區留言。


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