Глава 971. Готовый продукт углеродный чип драйвера •
Когда Жэнь Чжэнфэй ехал в Цзиньлин, он надеялся только на то, что удастся создать готовый чип, интегрирующий несколько сотен тысяч или миллионов углеродных транзисторов.
Ведь компаний и организаций, занимающихся исследованием углеродных чипов, много, и если не считать зарубежные компании и лаборатории, то только в Китае их бесчисленное множество.
Например, Институт полупроводников Китайской академии наук, два ведущих университета - Цинхуа и Пекинский - также имеют различные проекты по углеродным чипам и углеродным полупроводникам.
Кроме того, есть государственные и частные предприятия и исследовательские подразделения, такие как Zhongke Electric, AMEC, Yinlong Co., Ltd. и другие, которые занимаются исследованиями.
Включая и саму Huawei, которая инвестирует в область углеродных чипов, и ежегодные инвестиции в область углеродных полупроводников составляют не менее миллиарда.
Но факт в том, что до появления результатов Исследовательского института Синхай в области упорядочивания массивов углеродных нанотрубок высокой плотности, в области исследований углеродных чипов, можно сказать, не было выдающихся достижений.
Лучшее, чего удалось добиться, - это значительный прорыв исследовательской группы Пекинского университета в этой области, которая разработала первый в мире тензорный процессор (TPU) на основе углеродных нанотрубчатых транзисторов.
Этот вычислительный чип TPU состоит из 3000 углеродных нанотрубчатых транзисторов и использует конструкцию, называемую архитектурой сжатого массива, которая может синхронно обрабатывать несколько вычислительных задач, как конвейер, значительно повышая скорость и эффективность вычислений.
Но интеграция 3000 углеродных транзисторов в области чипов - это даже не пустяк.
Если сравнить современные зрелые кремниевые чипы с огромным деревом, то углеродный чип TPU, разработанный командой Пекинского университета, похож на семя, упавшее с дерева, которое только проросло и пробилось из земли.
Поэтому до приезда Жэнь Чжэнфэй надеялся только на то, что Исследовательский институт Синхай сможет интегрировать несколько сотен тысяч или миллионов углеродных транзисторов в чип.
Ведь по сравнению с только что проросшим семенем, чип такого уровня уже имеет определенную коммерческую ценность.
Будь то управление питанием, управление бытовой техникой, светодиодное освещение, промышленное управление, автомобильная электроника и другие области, несмотря на небольшое количество транзисторов, он все же удовлетворяет потребности этих областей в низкой стоимости, низком энергопотреблении и высокой надежности.
Если будет создан готовый продукт такого уровня, то проросшее семя превратится в маленькое дерево, которое сможет постоянно получать питательные вещества и солнечный свет, быстро расти и конкурировать на рынке со старыми кремниевыми полупроводниками.
Однако он не ожидал, что, пока он ждал чипа с несколькими сотнями тысяч или миллионами углеродных транзисторов...
Исследовательский институт Синхай... уже создал углеродный чип, интегрирующий десятки миллионов транзисторов на квадратный миллиметр.
Этот результат превзошел все ожидания и был просто шокирующим.
После короткого завтрака Жэнь Чжэнфэй сразу же попросил Сюй Чуаня отвезти его в исследовательскую лабораторию углеродных чипов, чтобы посмотреть на результаты.
Сюй Чуань, естественно, не отказался.
Но не успели они отправиться, как к комплексу вилл у подножия горы Цзыцзиньшань приехал еще один человек.
"Доброе утро, академик Сюй!"
У ворот двора виллы Сюй Чуань, только что взявший свой ноутбук и собиравшийся вместе с Жэнь Чжэнфэем из Huawei отправиться в лабораторию углеродных чипов в районе Цися, чтобы посмотреть на результаты, услышал знакомый голос.
Приехал не кто иной, как Юань Чжоули, министр Министерства науки и технологий, которому Сюй Чуань также звонил вчера.
Увидев этого министра Юаня, Сюй Чуань с улыбкой кивнул и поздоровался: "Министр Юань, не ожидал, что вы приедете лично".
Юань Чжоули с улыбкой сказал: "Новости, которые вы сообщили вчера, были просто ошеломляющими, если бы руководство не было так занято, приехал бы не я".
Поздоровавшись с улыбкой, он перевел взгляд на Жэнь Чжэнфэя, стоявшего рядом, и протянул руку для рукопожатия.
"Господин Жэнь? Не ожидал вас здесь увидеть".
Жэнь Чжэнфэй с улыбкой на лице протянул руку, пожал ее и поздоровался: "Министр Юань, здравствуйте".
Huawei довольно много сотрудничает с Министерством науки и технологий, в том числе с Китайской академией наук, например, с Институтом полупроводников Китайской академии наук, Институтом информационных и коммуникационных технологий и другими организациями.
Но он не так часто встречался с этим министром Министерства науки и технологий.
Ведь он глава Министерства науки и технологий, настоящий большой руководитель.
Даже если он президент такой крупной корпорации, как Huawei, перед ним он ничто.
Хотя Huawei и немаленькая компания, если бы она была в системе, то, по крайней мере, имела бы уровень министерства.
Но и между равными по уровню есть разница, и немалая.
Поздоровавшись с улыбкой, Юань Чжоули посмотрел на Сюй Чуаня и с любопытством спросил: "Вы собираетесь куда-то?"
Сюй Чуань кивнул и с улыбкой сказал: "Мы с господином Жэнем собираемся в лабораторию углеродных чипов, министр Юань, не хотите ли присоединиться?"
Юань Чжоули с улыбкой сказал: "Конечно, я ради этого и приехал".
Сюй Чуань с улыбкой сказал: "Тогда поехали вместе, как раз Чжэн Хай тоже приехал".
Пока они разговаривали, машина, организованная Чжэн Хаем, уже прибыла, и группа людей села в машину и направилась в лабораторию углеродных чипов.
В лаборатории, взяв у Чжао Гуангуя две защитные коробки из поликарбоната, в которых находились два углеродных чипа, и передав их Юань Чжоули и Жэнь Чжэнфэю, Сюй Чуань сказал.
"Это наши новейшие готовые чипы".
"Сюнсинь 05, экспериментальный чип, использует технологию многократной экспозиции 28 нанометров, что позволило интегрировать 10 миллионов углеродных транзисторов на квадратный миллиметр..."
Словно держа в руках хрупкое сокровище или сверкающий драгоценный камень, Жэнь Чжэнфэй осторожно держал эту защитную коробку с углеродным чипом, и в его глазах больше ничего не было, как будто это был весь его мир.
А рядом с ним выражение лица Юань Чжоули, министра Министерства науки и технологий, было ненамного лучше, полное волнения, возбуждения и потрясения.
"Это просто завораживает..."
Долго глядя на чип в своих руках, Жэнь Чжэнфэй не удержался и вздохнул.
Сюй Чуань улыбнулся и сказал: "Конечно, это кристаллизация мудрости, будущее всей человеческой цивилизации!"
Слегка помолчав, он продолжил: "Хотя в настоящее время Сюнсинь 05 пока не может сравниться по производительности с высокопроизводительными кремниевыми чипами с низким нанометровым техпроцессом".
"Но чипы, изготовленные из углеродных транзисторов, теоретически имеют гораздо больший потенциал, чем чипы, изготовленные из кремниевых транзисторов, как с точки зрения вычислительной мощности, так и с точки зрения минимального размера травления транзисторов, что невообразимо для кремниевых чипов".
"В соответствии с текущим прогрессом исследований в лаборатории углеродных чипов, в течение полугода мы сможем улучшить технологию изготовления углеродных чипов примерно до 23 нанометров, а в течение года - до 20 нанометров".
"Хотя это далеко от 7 и 5 нанометров кремниевых чипов".
"Но благодаря превосходству углеродных транзисторов в физических характеристиках, я могу без преувеличения сказать, что углеродные чипы с техпроцессом 20 нанометров по производительности могут сравниться с кремниевыми чипами с техпроцессом 13 нанометров или даже ниже".
Нанометровые уровни кремниевых чипов в целом делятся на три основные категории.
А прецизионные техпроцессы - это техпроцессы ниже 13 нанометров, например, 9 нм, 7 нм, 5 нм, самые точные - 3 нм и 2 нм.
В настоящее время техпроцесс 2 нм, представленный TSMC, относится к самому передовому прецизионному техпроцессу.
С техпроцессом 20 нанометров, сравнимым по производительности с прецизионными чипами с техпроцессом 13 нанометров или даже ниже, потенциал углеродных чипов практически безграничен!
Осторожно достав этот углеродный чип из защитной коробки, Юань Чжоули внимательно осмотрел его некоторое время, а затем с любопытством спросил.
"Почему мне кажется, что этот чип какой-то легкий?"
"Хм..." Подумав немного, министр Юань нашел подходящее прилагательное и продолжил: "Как будто держишь в руках перышко, почти невесомое".
"И он выглядит таким тонким, как будто толщиной с конверт для документов из крафт-бумаги".
Услышав это, Сюй Чуань улыбнулся и объяснил: "Это тоже одно из преимуществ углеродных чипов. В Сюнсинь 05 в качестве основного материала используются углеродные нанотрубки".
"А углеродные нанотрубки не только обладают превосходными механическими свойствами, но и благодаря своей уникальной структуре делают углеродные чипы легкими, сохраняя при этом высокую прочность и жесткость".
"Конечно, это также связано с тем, что этот чип еще не полностью упакован. Неупакованный чип сам по себе представляет собой лишь тонкий слой".
Для чипов неупакованная кремниевая пластина чипа также называется кристаллом, и в целом она очень хрупкая и легко подвержена влиянию внешней влаги, вибрации и т. д.
Однако лаборатория, естественно, использует этот тип для удобства исследований.
Когда позже он будет упакован с использованием эпоксидной смолы и других материалов, он будет выглядеть так же, как и кремниевый чип.
"Кстати".
Говоря об упаковке чипов, Сюй Чуань вспомнил о другом продукте, который он видел вчера в лаборатории, и с улыбкой посмотрел на Юань Чжоули и Жэнь Чжэнфэя, сказав.
"Что касается упаковки и применения углеродных чипов, то в лаборатории уже есть готовые продукты".
"В основном, это касается управления цепями, связи, датчиков и т. д., хотите посмотреть?"
Тот факт, что лаборатория углеродных чипов может производить чипы с десятью миллионами транзисторов, интегрированных на квадратный миллиметр, означает, что исследования чипов фактически вступили в среднюю и позднюю стадии.
В дальнейшем необходимо постоянно уменьшать размер травления, исследовать низконанометровые углеродные чипы, проектировать схемы и так далее.
Но техпроцесс 28 нанометров и выше уже имеет потенциал для широкого применения.
Например, управление питанием, бытовая техника, светодиодное освещение, промышленное управление и другие области требуют низкоуровневых чипов с высоким нанометровым техпроцессом для управления.
Естественно, лаборатория не могла игнорировать эти направления.
Поэтому, помимо 28-нанометровых серверных чипов, здесь уже изготовлено немало относительно зрелых однофункциональных или малофункциональных низкоуровневых чипов.
"Конечно".
Услышав это от Сюй Чуаня, Юань Чжоули поспешно кивнул, углеродные чипы были целью его срочного приезда из Пекина, и, естественно, он хотел выяснить, до какой степени здесь дошли исследования.
Если уже есть готовые продукты, то ему следует думать не о помощи Исследовательскому институту Синхай в разработке углеродных чипов, а о продвижении!
Да, именно о продвижении!
Конечно, субсидии и помощь, безусловно, будут, но, что более важно, если Исследовательский институт Синхай уже может производить готовые углеродные чипы для коммерческого использования, то, вернувшись, он немедленно напишет отчет.
Затем связаться с Национальной комиссией по развитию и реформам, Министерством промышленности и информатизации, Министерством торговли и другими учреждениями и ведомствами для совместного продвижения углеродных чипов!
Для огромного рынка Китая с населением более миллиарда человек, даже рынок низкоуровневых чипов - это область, измеряемая сотнями миллиардов!
Взяв с собой двух человек, Сюй Чуань пришел в другую исследовательскую зону лаборатории углеродных чипов.
Открыв дверь с помощью контроля доступа и пройдя проверку безопасности, группа сначала вошла в отдельную комнату, где прошла дезинфекцию и очистку, переоделась в защитную одежду, надела бахилы, маски и другое оборудование, и только после этого несколько человек вошли в просторную лабораторию.
В лаборатории ряд приборов стоял на лабораторных столах, сделанных из керамических плит, и внутри было несколько человек в белых халатах, перчатках и защитных очках, которые были заняты работой.
Увидев входящую группу людей, руководитель этой лаборатории поспешно подошел и поздоровался.
"Академик Сюй, профессор Чжао..."
Чжао Гуангуй, возглавлявший группу, кивнул и представил: "Это руководитель лаборатории продуктов № 2, исследователь Ли Мин. В основном отвечает за тестирование и исследование чипов управления питанием".
После взаимного представления он посмотрел на Ли Мина и с улыбкой сказал: "Принесите несколько чипов управления питанием, которые уже прошли тестирование".
"Хорошо, подождите минутку".
Ответив, Ли Мин быстро подошел к шкафу для хранения вещей рядом с лабораторией, достал оттуда несколько уже упакованных "чипов управления питанием" и передал их.
Взяв чипы, Сюй Чуань передал их Юань Чжоули и Жэнь Чжэнфэю в соответствии с наклеенными на них этикетками, с улыбкой посмотрел на Ли Мина и сказал.
"Исследователь Ли Мин, пожалуйста, кратко расскажите об этих функциональных чипах".
"Без проблем".
Кивнув, прочистив горло, Ли Мин быстро сказал: "Эти несколько чипов - это продукты, которые только вчера прошли тестирование, в основном это чипы драйверов LCD/LED".
"...Используется параллельный способ управления четырьмя светодиодными чипами, диапазон входного напряжения составляет 2,7 В ~ 5,5 В, и может обеспечить ток около 20 мА для каждого выхода".
"Кроме того, эти чипы драйверов имеют характеристики системы управления температурой, которая может защитить от короткого замыкания на любом выходном контакте, а встроенная схема плавного пуска также может предотвратить перегрузку по току при запуске".
"И оба они используют простой последовательный интерфейс управления для включения, выключения и 32-уровневого логарифмического управления яркостью чипа..."
"Теоретически, в настоящее время эти углеродные чипы драйверов LCD/LED не сильно отличаются от кремниевых чипов драйверов LCD/LED, продаваемых на рынке, и могут полностью заменить их, по крайней мере, в некоторых областях!"
"Даже с некоторых точек зрения, таких как скорость отклика, основная система управления, преобразование данных и т. д., они намного превосходят кремниевые чипы драйверов IC того же уровня!"
Говоря это, Ли Мин говорил с гордостью.
Он отвечал за разработку, проектирование и тестирование углеродных чипов драйверов LCD/LED.
Возможность добиться этого в совершенно новой области, создать продукт, способный конкурировать с кремниевыми чипами, всего за один год, - это уже не то, что можно решить простым подражанием.
По крайней мере, в области углеродных чипов драйверов LCD/LED они уже предварительно сформировали свои собственные идеи разработки и проектирования!
Несмотря на то, что они только начинают, благодаря преимуществам углеродных транзисторов, изготовленные ими чипы уже могут заменить традиционные кремниевые чипы.
По крайней мере, в некоторых областях чипов драйверов IC можно с уверенностью сказать!