港媒稱,內(nèi)地的科學家說,,他們已經(jīng)研發(fā)出一種晶體管,,這種晶體管將大大增強芯片的性能,并大幅降低它們的能耗,。
現(xiàn)如今,,市場上最先進的計算機芯片使用7納米晶體管。中國科學院微電子研究所微電子設(shè)備與集成技術(shù)領(lǐng)域的專家殷華湘說,,他的團隊已經(jīng)研發(fā)出3納米晶體管——相當于一條人類DNA鏈的寬度,,在一個指甲蓋大小的芯片上能安裝數(shù)百億個這種晶體管。
殷華湘說,,晶體管變得越小,,芯片上就能安裝越多的晶體管,這會讓處理器的性能顯著提升,。晶體管是處理器的基本部件,。殷華湘說,用3納米晶體管制造的處理器將會增加計算速度,,并降低能耗,。比如一位智能手機用戶可以整天玩需要大量計算能力的游戲,卻不需要為電池重新充電,。
殷華湘說,,他的團隊還必須克服一些重大障礙。他們的研究成果本月部分發(fā)表在同行評議雜志《電氣與電子工程師協(xié)會電子器件通訊》上,。其中一個障礙是“波爾茲曼暴政”,。路德維希·波爾茲曼是19世紀的奧地利物理學家,?!安柶澛┱泵枋龅氖怯嘘P(guān)電子在一個空間中的分布問題。對芯片研發(fā)者來說,,這意味著隨著更多較小的晶體管安裝到芯片上,,晶體管所需電流產(chǎn)生的熱量將燒毀芯片。
報道稱,,物理學家已經(jīng)為這個問題提供了解決辦法,。殷華湘說,他的團隊使用一種稱為“負電容”的方法,,這樣他們能用理論上所需最小電量的一半電量來為晶體管提供電力,。這種晶體管實現(xiàn)商業(yè)應用可能要花幾年時間。該團隊正在進行材料和質(zhì)量控制方面的工作,。
殷華湘說:“這是我們工作中最激動人心的部分,。這不僅是實驗室中的又一項新發(fā)現(xiàn),。它有著實際應用的巨大潛力。而我們擁有專利,?!?/p>
報道稱,殷華湘說,,這項突破將讓中國“在芯片研發(fā)的前沿同世界頭號角色進行正面競爭”,。他說:“在過去,我們看著其他人競爭?,F(xiàn)在,,我們在同其他人競爭?!?/p>
據(jù)報道,,中國還在研發(fā)一種原子大小(0.5納米)的晶體管,,而其他國家已經(jīng)加入將3納米晶體管投入市場的競賽,。
韓國三星公司說,它計劃到明年上半年完成3納米晶體管的研發(fā),。三星說,,同7納米技術(shù)相比,用它的3納米晶體管制造的處理器只需用一半的電力,,性能卻會提高35%,。三星沒有說它預計這些芯片將于何時投產(chǎn)。