根据2017年中国集成电路产业分析,我国在移动通信和计算机领域的国产芯片,占有比例接近为零,就算到了2020年占有率有所上升,但也很低,我国在芯片领域的发展落后,主要原因是因为缺少先进的光刻机,那何为光刻机呢,简单来说,光刻机是制造芯片的核心装备,它的工作原理有点像相片冲印,需要把集成电路的精细图形,通过光线曝光印到硅片上形成芯片,但一台光刻机的造价十分昂贵,通常在三千万至五亿美元之间,光刻机的优劣直接决定了芯片的性能,而世界上只有少数几个国家拥有高端的光刻机,我国于2018年研发的光刻机,光刻分辨率才22纳米,继续完善后也只能达到10纳米,而在芯片领域发达的国家,早就已经在制造7纳米、5纳米的芯片了。 阿斯麦是世界上能生产7纳米芯片的最大半导体供应商,我国中芯国际在2018年就进口了该类型的光刻机,但因为美国的打压,光刻机迟迟未到,中国制造芯片之路仿佛被人扼住了脖颈,没了芯片我国高 科技 的发展将会受到极大的影响,大到航天航空领域,小到人们手上的手机,就比如说华为基于5纳米工艺打造的,麒麟9000芯片可能成为绝版,而缺少芯片带来的恶劣后果,直接影响了我们的日常生活和国家 科技 发展,不过就算是这样,中国也有无数科研人员正在努力,让中国芯片绕开美国的封锁,比如正在研究的光子芯片的技术,让中国就算没有光刻机,也可以制造出高端的芯片,其中有一位年轻有为的青年科研家,他所带领的团队研究的光子芯片,已初有成效,为中国缺芯的局面带来曙光,他就是麻省理工学院毕业的沈亦晨,今天就和大家聊聊沈亦晨其人,以及他又是怎么用光子芯片打破美国封锁,让中国缺芯局面可解的。 沈亦晨出生在浙江杭州,从小便聪明伶俐,对电器十分感兴趣,喜欢将家里的小电器拆了又装,观察里面的构造,而这也得益于他父亲的影响,沈亦晨的父亲是一位电力工程师,当别的孩子都在玩玩具车时,沈亦晨的玩具就是父亲工作时的各种器材设备,当别的孩子在看漫画书时,沈亦晨看的书就是父亲书柜里那些晦涩难懂的电路图,和电力物理书,在父亲的耳濡目染下,沈亦晨对这一行业拥有着强烈的好奇心,他喜欢去学习去 探索 ,读完高中之后,沈亦晨就前往新加坡和美国,在新加坡南洋理工大学和美国霍普金斯大学,攻读物理专业,沈亦晨就像一条游进了宽阔大海的鱼,如鱼得水,他的知识系统迅速被扩展,并且在纳米光子学领域增长了学识,为后来的光子芯片研究,奠定了坚实的专业基础。 在沈亦晨求学之路上,无论是读研还是读博期间,沈亦晨积极参与光学研究,他在《科学》杂志上发表了论文得到了业界的好评,除此之外他还发表过25篇顶级期刊的论文,还拥有着10项美国专利,沈亦晨对光学研究的孜孜不倦,让他得了一个“追光者”的外号,其实关于光学的研究与应用,在数十年间一直有在进行,沈亦晨在研究中也也发现了光子比电子更快,而且耗能也更低,如果能用光子替代电子,那将是史无前例的进步,但是由于光像是一个难以琢磨的孩子,行为难以预测,也就是光具有不可控性,所以关于光学计算的研究就十分具有挑战性,沈亦晨向来就是喜欢挑战的人,他喜欢一个个谜题在自己手中解开的感觉。 在2016年时沈亦晨创立了自己的第一家公司,主要立足于使用太阳能发电和移动电子显示的方向,接着沈亦晨觉得只研究表面无法得到突破,于是他又成立了一家公司 曦智 科技 ,该公司的目标是要生产出光子芯片,这也正式开启了沈亦晨研究光子芯片的道路,沈亦晨和团队在研究中,建立了一个光学神经网络架构技术,在此技术下架构出来的芯片,就是一个可以变成的纳米光子处理器,能够取代传统电子晶体管,改进电子晶体管的性能 延迟 功耗问题,如果这光子芯片能够研发成功,将会带来飞跃性的进步。 不仅是原电子芯片计算能力的一千倍,它的耗能还将低于电子芯片一百倍,可别小看这一百倍的降低耗能,现在 社会 追求的都是一个低耗能,节约一切资源长途发展,光子芯片能使得全球数据服务器的用电量大大减少,而且应用面也会更加广,对增强现实 自动化等领域助益极大,沈亦晨凭借着这个研究,在2017年将学术成果报告发表在了顶级期刊上,业界为之震动,纷纷夸赞,而沈亦晨在当年也拿下了,麻省理工和哈佛大学 科技 创新赛的第一名,2018年沈亦晨刚成立不到两年的曦智 科技 ,就获得了百度和美国半导体企业的投资,金额高达1000万美元,折合人民币6500万。 现在的沈亦晨还在继续研究光子芯片,他在前几年的突破性进展,为现在中国缺芯的僵持局面,撕开了一道裂口,力挽狂澜般辅助我国解决芯片问题,沈亦晨的曦智 科技 目前已经建立了,设备更为先进 功能更为齐全的光学实验室,全力研发光子芯片的相关技术,虽然一时半会儿还不能马上上线光子芯片,但是只要开始永远不晚,正是有像沈亦晨这样优秀的青年人才,有决心有毅力,热爱学术研究,并且能够将理论与实际结合,勇于担当起兴国重任,才让我国现有的芯片技术快速发展,如今我国7纳米GPGPU芯片已经面世,中芯国际也在进军7纳米SOC芯片的研究,相信在未来,我国一定会“芯心满满”。