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隧穿效应最新视觉报道_隧穿效应1nm制程(2024年12月全程跟踪)

内容来源：麦吉窗影视所属栏目：热点更新日期：2024-12-03

隧穿效应

聚焦中国芯片突围：勿被“1nm”噱头带偏，务实才是正途近期高新区的中美芯片战局初显态势，网上一篇热议文章观点犀利，颇引人深思。当下现实是，中国芯片前行脚步没预想中轻快，就拿中芯国际来说，与行业头部企业的技术鸿沟较为明显。2020 年时，中芯还被困在 7nm 量产难题里，彼时台积电 5nm 都已大规模投产了。不过，芯片这场仗，工艺竞争并非只看尺寸越小越好。“1nm”听着超先进，实则不然，硅原子直径才 0.23nm，逼近 1nm 尺度时，量子隧穿效应就来搅局，致使芯片性能、稳定性大打折扣，还伴随着高昂成本。故而比起盲目追“1”，把精力投放到 7nm 突破上更靠谱，一旦实现量产，在国际竞争间便能挺直腰杆；而 14nm 堪称重中之重，牢牢把控它的良品率、压低成本，就等于在市场有了立足根基，不管外部风云如何变幻，都能稳住阵脚。近来芯片话题热度居高不下，舆论场却乱象丛生，从 1nm 到 14nm，说法纷杂，多数讨论舍本逐末。民众被“1nm”这类噱头勾了魂，反倒遗漏关键要点。芯片不是科研展品，对普通用户而言，性能“够用”、运行稳定、价格合理才是王道，过度追求极致工艺，除了徒增成本、拔高技术门槛，日常使用体验提升微乎其微。着眼未来科技走向，芯片需求在于承载更大计算量、容纳更多电路，一味执着于微小尺寸意义有限。当下，中国芯片的突围策略应是摒弃浮躁、回归务实，踏实深耕 7nm 和 14nm 工艺，步步为营，夯实产业基础。这场“芯片战”关乎国运、关联民生，您对中国芯片的发展路径又有何见解？评论区一同论道，共寻破局之法。 #芯片# #科技#

麻省理工与英特尔创建量子隧穿晶体管 2024年5月1日，麻省理工学院微系统技术实验室发布新闻，称该实验室博士后邵严杰（音译）因“探索纳米尺度下垂直纳米线量子隧穿场效应晶体管的极限”方面的工作获得2023年英特尔杰出研究员奖。 2024年11月4日，邵严杰的工作在《自然电子》发表。很多人有一种固有的印象，就是到了10纳米以下尺寸，量子隧穿效应导致芯片无法进一步微缩。然而，从另一个维度来说，利用控制量子隧穿电流来获得更高灵敏度的晶体管，则是在10纳米以下物理尺度继续探索摩尔定律的一个方向。所以，从某种意义来说，MIT的这项工作，要比之前中国社交平台炒作的那个“1纳米芯片”重要的多。

芯片封装封测行业可能迎来大爆发，台积电推出的CoWoS先进封装技术，据台媒报道，凡是拥有这个技术的上市公司，股价都会大涨，原因很简单，因为芯片技术已经快到了物理的极限了，目前台积电最先进的制程是2纳米，再往下做，就可能出现量子隧穿效应，所以都在封装技术上面做文章，包括我们的中芯，因为没有EUV光刻机，更是注重封装封测上面发展，而我们的AI芯片更是需求量庞大，老美那边封锁，所以大部分AI芯片是靠我们自己生产，以前只需要几次封装就可以了，现在可能需要十几次了，中芯自己肯定有封装封测部门，但全靠自己是做不过来的，所以会外发大量的订单给别的厂商的

【台灣】【工業】經濟的最後支柱 | 後註五2024-10-18 過去20年的晶片製程，實際上早已脫離Moores Law（摩尔定律），不再以每18個月縮小一半的指數序列演進，但臺積電、三星和Intel這三家壟斷的寡頭繼續采用名不副實的標簽來誤導大衆。下面是一張簡單的示意圖供讀者參考：橫軸是年份，縱軸是製程尺寸， ...

听说广东江门中微子实验室明年开始工作，预先祝贺成功。不过我要泼个冷水，能穿越地壳的除了中微子，还有达到力失效隧穿效应的超高能粒子。力失效隧穿效应是民间弦理论推导出来的效应，意思粒子速度快到一定程度，在穿越力场过程会出现力场抓捕失效，完全无视核力与电磁力，除非击中原子核。你们最好希望理论是错误的，否则很难分辨中微子与超高能粒子。

想在股市里找到捷径发财？现在有个风口：芯片封装！台积电的CoWoS技术，谁用谁的股票都涨。为啥？因为芯片制造快到头了，2纳米都出来了，再小就碰上量子隧穿效应这堵墙了。这就像盖楼，楼层高度有限制，那就得想办法在有限的空间里塞更多东西。芯片也一样，没法做更小，那就得在封装上下功夫，把更多的芯片集成到一起，性能自然就上去了。以前封装几次就够了，现在要十几次，复杂程度翻了几倍。这就好比以前盒饭里就几个菜，现在十几二十个菜，你说哪个饭盒厂生意更好？美国卡我们脖子，不让我们用先进的光刻机，逼得中芯国际这样的企业只能在封装上另辟蹊径。国内AI芯片需求又巨大，老美卡我们，我们只能自己造，所以封装订单像雪片一样飞出来。中芯国际自己忙不过来，只好把订单分给其他厂商，大家都有肉吃。网友们炸锅了，有人说这是弯道超车的机会，有人说这是美国制裁下的无奈之举。我倒觉得，这就像“上有政策，下有对策”，老美不让我们用好的工具，我们就用巧劲儿，把现有的东西玩出花样来。 “树挪死，人挪活”，说的就是这个道理。不过，光靠封装也不是长久之计，核心技术还得掌握在自己手里，不然哪天封装技术也被卡脖子，那就真成“巧妇难为无米之炊”了。别光顾着炒股票，踏踏实实搞研发才是正道！

CPU发展：四大挑战待破 CPU的发展面临着多重挑战，这些挑战涵盖了技术、市场、安全以及环境等多个方面。以下是对这些挑战的详细分析： 𐟌 市场挑战市场竞争加剧：随着AMD、苹果等公司在CPU市场的崛起，市场竞争愈发激烈。各大厂商需要不断创新，以提供更高性能、更低功耗的CPU产品。 𐟒ᠦŠ€术挑战制造工艺的极限：随着芯片制造工艺的不断进步，如从7纳米向5纳米、3纳米甚至更先进工艺的发展，制造工艺的复杂性和成本显著增加。同时，物理极限的挑战也日益凸显，如量子隧穿效应和功耗增加等问题，这些都限制了制造工艺的进一步提升。性能与功耗的平衡：在提升CPU性能的同时，降低功耗成为了一个重要的挑战。随着主频和核心数的增加，功耗问题愈发严重，这不仅影响了设备的续航能力，还增加了散热系统的负担。如何在保持高性能的同时，有效控制功耗，是未来CPU设计需要解决的关键问题。异构计算的整合：随着应用场景的多样化，CPU需要与GPU、FPGA、AI加速器等多种处理单元进行高效协同工作。如何实现这些异构计算单元之间的无缝集成和高效调度，是未来CPU架构设计的难点之一。 𐟔’ 安全挑战数据安全：随着网络攻击和数据泄露的风险增加，CPU的数据安全保护变得至关重要。未来CPU需要具备更强的加密和防护功能，以确保数据的安全存储和传输。侧信道攻击：侧信道攻击通过物理手段或软件漏洞来窃取数据。未来CPU需要设计更加安全的存储和访问机制，以防止侧信道攻击的发生。 ♻️ 环境挑战能源消耗：随着芯片性能的提升，能源消耗也在不断增加。未来CPU需要采用更加节能的设计和制造技术，以减少对环境的影响。废弃物处理：随着电子设备的更新换代，废弃的CPU和芯片会产生大量电子垃圾。未来需要建立更加完善的电子废弃物回收和处理机制，以减少对环境的污染。这些挑战不仅涉及技术进步，还涉及到市场、安全和环境保护等多个方面。未来CPU的发展需要在这些领域取得平衡和突破。

《极简量子物理》超酷知识点总结𐟓š ✨今天想和大家分享一本让我眼前一亮的好书——《极简量子物理》𐟓š，作者是华人物理学家张天蓉。这本书里有很多我们平时不太了解的量子物理知识，真的是超级有趣！ 𐟎露€、量子世界的奇妙规则 𐟌Ÿ 量子叠加态在量子世界里，粒子可以处于多种状态的叠加状态𐟘‚就像薛定谔的猫，在没有被观测时，它可以是既死又活的状态𐟐𑣀‚这与我们日常生活中物体非此即彼的状态完全不同哦𐟤‚比如说一个量子比特，它不仅可以表示0和1，还可以是0和1的任意叠加态，这就为量子计算提供了超强的能力𐟒𛯼Œ能同时处理多种信息，比传统计算机厉害多啦𐟑 𐟌Ÿ 量子隧穿效应粒子居然有一定概率能穿越高于它自身能量的势垒，就像穿墙而过一样𐟧𑯼在经典物理中这是完全不可能的，但在量子世界里却真实存在𐟘œ。比如放射性衰变，原子核里的粒子就有可能通过量子隧穿效应跑出来𐟎‚这个现象在半导体器件、超导等领域都有重要应用哦𐟓𑊊𐟎鷺Œ、量子物理与相对论的奇妙交织 𐟌Ÿ 时间和空间的量子化量子物理认为时间和空间可能不是连续的，而是有最小的单位𐟘𒣀‚就像能量是量子化的一样，时间和空间也可能是“一份一份”的𐟤“。虽然目前还没有完全确定，但这个想法超级酷𐟘Ž。如果时间和空间真的是量子化的，那对我们理解宇宙的本质会有巨大的影响𐟌Œ 𐟌Ÿ 相对论与量子力学的矛盾与融合相对论主要描述宏观高速的世界，而量子力学专注微观世界𐟧。但当研究微观高速的粒子时，两者就出现了矛盾𐟘–。比如黑洞内部，就涉及到强引力和量子效应的相互作用𐟖䣀‚科学家们一直在努力寻找一种统一的理论，能把相对论和量子力学完美融合起来，这可是物理学的大难题和大目标呢𐟒ꊊ𐟎露‰、量子物理的哲学思考 𐟌Ÿ 观察者效应在量子物理中，观测行为会影响粒子的状态𐟘‚这就引发了很多哲学思考，我们的观察到底在多大程度上塑造了现实呢𐟧？是不是没有观察，世界就处于一种不确定的混沌状态呢𐟤ﯼŸ这让我们对现实的本质有了更深的思考𐟤” 𐟌Ÿ 自由意志与决定论量子物理的不确定性似乎给自由意志提供了一些空间𐟘œ。如果微观世界是不确定的，那我们的行为是不是不完全受因果关系决定呢𐟧？但这也只是一种思考方向啦，关于自由意志和决定论的讨论在哲学界一直都很激烈呢𐟒죀‚ 𐟓–这本书真的让我大开眼界，原来量子物理有这么多神奇又深刻的内容𐟘ƒ。推荐大家都去读一读，一起探索这个奇妙的量子世界吧𐟎‰！

聊量子力学与佛学！世界就是由大量的动态量子组成的。双缝实验说明光子以及其他实物粒子都具有波动性与微粒性两种特性，即波粒二象性。量子波粒性对应的概率幅解释又发现了量子隧穿效应。两个相互纠缠的粒子，无论相距多么远的距离，当其中一个粒子被操作时发生变化（例如量子测量），另一颗粒子的概率分布也随之发生相应变化，即量子纠缠，又称为“非局部性”。在一个量子力学系统中，一个运动粒子的位置和它的动量不可被同时确定；而只能说出其可能性或者概率；这是海森堡的不确定原理，其本质还是对波粒二象性的侧面阐释。当一个量子系统处于多个状态的叠加态，比如0和1；这种叠加的状态在测量之前是不确定的，它既不是0也不是1，而是0和1的线性组合；只有在测量时才会坍缩成确定的状态；且结果是随机的，不可预测的。这就是量子的波函数（由薛定谔方程来描述）的叠加原理。量子力学的应用领域主要有量子计算和量子通信、原子物理和分子物理、量子光学和量子信息、凝聚态物理和纳米科学、核物理和高能物理。上述理论已经广泛应用于生产生活，这说明量子具备意识能量，意识并非虚妄，否则量子纠缠无法形成；否则观察者的测量观察行为不会导致量子坍塌决定存在。这说明意识不仅存在于人的大脑之中，也存在于无尽宇宙之中。意识决定了处于多种状态叠加的物质世界从不确定到确定的塌缩，也证明了平行世界的存在必然性（弦理论）。传统物理学只研究物质（分子、原子），量子力学却研究验证意识（纠缠、测量）与物质（量子、量子场）；佛家的研究对象也是意识（自性、念头、觉知）和物质（“相”、五蕴、四大）。其实，佛家说的无常、缘起性空、相、因果律等理论与量子力学的定律极为相似，类似于从二个侧面去欣赏一座山。而且佛家理论更为全面深入系统，量子力学更像是刚刚踏进山门的孩子，其视角和理解还非常肤浅局限；所以，我觉得量子力学应该把佛学当做其哲学去学习研究，以便于打开眼界维度视角，更为轻松地去研究验证量子力学。当然，上述假设都是胡思乱想，并无理论依据，纯属虚构娱乐，切勿当真！#热点引擎计划#

【性能提升20倍！美国全新纳米级3D晶体管面世】美国麻省理工学院团队利用超薄半导体材料，成功研制出一种全新的纳米级3D晶体管。这款晶体管堪称迄今为止最小的3D晶体管，其性能与功能不仅与现有硅基晶体管不相上下，甚至在某些方面还实现了超越。晶体管作为现代电子设备和集成电路不可或缺的基石，承担着放大和开关电信号等多重关键任务。然而，长久以来，硅基晶体管一直受制于“玻尔兹曼暴政”这一物理定律的束缚，无法在过低的电压条件下正常工作，这无疑成为其性能提升与应用范围拓展的一大障碍。为了攻克这一难题，麻省理工学院的科研团队独辟蹊径，选用了由锑化镓和砷化铟构成的超薄半导体材料，精心打造出这款新型3D晶体管。该晶体管不仅性能达到了当前硅晶体管的顶尖水平，更能在远低于传统晶体管的电压下实现高效运作。此外，团队还创新性地将量子隧穿原理融入晶体管的架构设计之中。在量子隧穿效应的作用下，电子能够轻松穿越能量势垒，而非像以往那样需要翻越，从而极大地提升了晶体管开关的灵敏度。为了进一步优化晶体管的尺寸，科研人员精心构建出直径仅为6纳米的垂直纳米线异质结构，使得晶体管更加小巧精致。经过严格的测试验证，这款新型晶体管在状态切换方面展现出了卓越的性能，其速度之快、效率之高令人瞩目。与同类隧穿晶体管相比，其性能更是实现了20倍的大幅提升。这款晶体管充分利用了量子力学的独特优势，在极其有限的几平方纳米空间内，同时实现了低电压操作与高性能表现的完美融合。得益于其微小的尺寸，未来可以在计算机芯片上封装更多的此类晶体管，从而为研制出性能更为强大、能耗更低且功能更加丰富的电子产品奠定坚实的基础。

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