第1个回答 2022-07-08
芯片发展到现在，将面临一次重大的半导体材料变革，很多人都知道目前我们的芯片材料主要是硅材料，这种材料虽然稳定是很好，成本也便宜，但是却受到材料的限制，发热和功耗高，性能遇到瓶颈都是硅芯片急需被替换的原因，而在新一代的芯片研发中，各国也是各显神通，比如我国的碳芯片和量子芯片等，在新一代芯片的研发中，我国已经达到了先进水平，相比其他国家而言，我国是少有的在芯片领域和美国并驾齐驱的国家。
华为创始人任正非曾在 接受雅虎 财经 专访中 说过，光芯片将是新一代芯片的未来，并且华为和英国的剑桥大学也有合作，并且今天上半年华为也成功的发布了自主研发的 全球首个800G模块的光芯片，当然这款芯片 主要应用于光纤通信的光电转换上面， 华为宣称： 该芯片的单纤容量可达到48T，对比业界方案高出40%，传输距离相比业界提升20%。
而就在8月底的Hot Chips 32大会上，麻省理工学院的初创公司Lightmatter发布了一块AI加速的光子计算测试芯片。根据Lightmatter提供的数据，该芯片由毫瓦级的激光光源供电，利用硅光子和MEMS技术的处理器速度比传统芯片快1000倍，但是功耗却只有普通电子器件的千分之一，并且预计将在2021年正式生产实现商用，而主要应用领域在未来的人工智能AI运算方面。
人工智能被称之为第四代工业革命，这款Lightmatter研发出来的光子芯片，采用的是两个层叠的芯片组，面积约为150mm2左右，内部拥有超过十亿FinFET晶体管，数万光子算术单元，将重新定义AI智能芯片领域的发展，据Lightmatter首席执行官介绍，在实际应用中，该芯片将击败全球领先的AI芯片领导者—英伟达GPU A100，并且在BERT和ResNet-50等推理工作上可提升20倍的效能，提高5倍以上的数据吞吐量。未来量产后，对AI智能领域的发展将会是颠覆式，AI智能领域也将迎来爆发式增长。
其实光芯片是一个统称，光芯片被应用在各个领域，目前通信上面的已经比较成熟。相比传统的硅材料为导体的电信号而言，光信号的传输要快的多，这个就相当于家里面的拨号宽带和光纤宽带一样，不光是带宽的提高，在速度和延迟上面也是质的飞越，而光芯片的主要工作方式是靠激光发生器触发的，可以同时实现多路运算，并且传输过程中的损耗很低，是未来替代传统芯片的有效解决方案。
在下一代新材料的芯片中，我国也一直在努力，在世界上也达到了领先水平，比如北大的碳基芯片和中科的量子芯片、华为研究的通信光芯片都刷新过世界纪录。但是即便如此，相关行业的公司和科研人员还是非常稀少，努力的培养新一代的科研人员，开设相关专业的课程是未来可持续发展的重要道路，毕竟随着硅基芯片慢慢走向极限，未来新材料的芯片研发是我国弯道超车的好机会。
随着我国2025年芯片自主率达到70%的计划，相关行业的企业可以获得10年免税的机会。各大集成电路的设计和制造厂商也站在风头上，彻底激发了国内半导体企业的发展。当然目前我国的只有15%，想要达到70%的自给率，其中的任务也是非常艰巨的，但是这也看得到来，我国在半导体芯片中的发展决心和毅力，未来新型半导体的开发也将提上日程。
其实在芯片的发展中，量子芯片才是未来超级计算机的模型，那么我国的量子芯片发展如何，量子计算机相比传统计算机优势在哪里，上西瓜视频，搜索“ 科技 思维”，看西瓜视频：实话实说，跟欧美相比中国量子 科技 研究到底处于什么水平？跟着西瓜视频创作人“ 科技 思维”一起 探索 我国量子计算的秘密，我国在量子计算领域和欧美的差距有多远，量子芯片能替代传统芯片吗。