突然爆火的“碳基芯片”背后，是噱头还是真实力？

最近，在美国芯片制裁的大背景下，碳基芯片将取代硅基芯片的呼声愈演愈烈，那么什么是碳基芯片？碳基芯片是否真有实力取代硅基芯片，成为下一代半导体领域发展新方向，还是只是哗众取宠的市场噱头呢？

什么是“碳基芯片”

碳基芯片又称碳基集成电路技术，是以碳基材料制成的碳纳米晶体管芯片。我们知道，自上世纪五六十年代开始，集成电路的发展一直都是以硅基为载体，即所谓的硅基芯片。经过数十年的发展，硅基芯片无论是理论技术还是制程工艺都已相当成熟，俨然成为整个半导体领域产业支柱。

虽然近些年硅基芯片的发展遵循摩尔定律的发展趋势稳步前进，但是因为硅基材料的工艺在进入纳米级别后难度越来越高，所需的材料、技术和设计等各方面都将面临物理限制的问题，导致传统硅基芯片的发展速度也相应开始减慢。

为了打破制约硅基芯片发展的瓶颈，科学家们开始研究用于替代硅基芯片的新材料，在众多材料中，碳基材料的石墨烯被认为是最佳的替代材料。而且得益于石墨烯技术的发展，碳基芯片的研究也颇有成果。

5月26日，中国科学院院士彭练矛和张志勇教授率碳基纳米管晶体研究团队，经历近20年的艰苦研发，一举突破了碳基半导体设备制造的瓶颈，制造出高纯半导体阵列的碳纳米管材料——碳晶体管，在全球范围内率先实现碳基芯片制造技术的突破。碳基芯片再一次成为全球热点。

彭练矛和张志勇介绍成果

碳基芯片只是新的技术突破，取代硅基芯片言之尚早

不可否认，碳基芯片的问世是科学技术的一次突破。碳基芯片在很多方面确实有叫板硅基芯片实力。比如，与硅基芯片相比，碳基芯片具有成本更低、功耗更小、效率更高的显著优势。据相关报道显示，与传统硅基芯片相比，我国碳基芯片在处理大数据时不仅速度更快，而且至少可节约30%的功耗。

但是很可惜，目前，碳基芯片的研究更多地还是处于理论环节，从理论到商用没那么简单。其实，相比于网络上流传的碳基芯片将要取代硅基芯片的说法，碳基芯片更像是另辟蹊径，目的是想规避卡脖子的硅基芯片技术，实现中国芯的崛起。而且根据目前硅基芯片的发展情况来看，我国至少落后国际3代以上的水平，要想在硅基芯片领域实现赶超，几乎是不可能的事情，因此，转投碳基芯片的研制也无可厚非，毕竟从长远看，硅基芯片的发展必然受到物理极限的制约，碳基芯片转正只是时间问题。可喜的是，在碳基芯片领域，我国拥有良好的开局，且已处于世界领先水平。

但是现在就说碳基芯片取代硅基芯片还为时尚早。目前，硅基芯片拥有完整的产业链，生态环境良好，若要实现替代，就必须全球跟进，难度可想而知。若能够加快实现碳基芯片的产业化，将为中国芯片突破西方封锁提供前所未有的助力。