據(jù)香港《南華早報》網(wǎng)站近日報道，現(xiàn)如今，市場上最先進(jìn)的計算機(jī)芯片使用7納米晶體管。這種晶體管將大大增強(qiáng)芯片的性能，并大幅降低它們的能耗。但這種晶體管的研發(fā)者來自中國科學(xué)院的科學(xué)家。
中國科學(xué)院微電子研究所微電子設(shè)備與集成技術(shù)領(lǐng)域的專家殷華湘說，他的團(tuán)隊已經(jīng)研發(fā)出3納米晶體管——相當(dāng)于一條人類DNA鏈的寬度，在一個指甲蓋大小的芯片上能安裝數(shù)百億個這種晶體管。
殷華湘表示，晶體管變得越小，芯片上就能安裝越多的晶體管，這會讓處理器的性能顯著提升。晶體管是處理器的基本部件。殷華湘說，用3納米晶體管制造的處理器將會增加計算速度，并降低能耗。比如一位智能手機(jī)用戶可以整天玩需要大量計算能力的游戲，卻不需要為電池重新充電。
殷華湘說，他的團(tuán)隊還必須克服一些重大障礙。他們的研究成果本月部分發(fā)表在同行評議雜志《電氣與電子工程師協(xié)會電子器件通訊》上。其中一個障礙是“波爾茲曼暴政”。路德維?！げ柶澛?9世紀(jì)的奧地利物理學(xué)家?！安柶澛┱泵枋龅氖怯嘘P(guān)電子在一個空間中的分布問題。對芯片研發(fā)者來說，這意味著隨著更多較小的晶體管安裝到芯片上，晶體管所需電流產(chǎn)生的熱量將燒毀芯片。
報道稱，物理學(xué)家已經(jīng)為這個問題提供了解決辦法。殷華湘說，他的團(tuán)隊使用一種稱為“負(fù)電容”的方法，這樣他們能用理論上所需最小電量的一半電量來為晶體管提供電力。這種晶體管實現(xiàn)商業(yè)應(yīng)用可能要花幾年時間。該團(tuán)隊正在進(jìn)行材料和質(zhì)量控制方面的工作。
殷華湘說：“這是我們工作中最激動人心的部分。這不僅是實驗室中的又一項新發(fā)現(xiàn)。它有著實際應(yīng)用的巨大潛力。而我們擁有專利?！?/p>
報道稱，殷華湘說，這項突破將讓中國“在芯片研發(fā)的前沿同世界頭號角色進(jìn)行正面競爭”。他說：“在過去，我們看著其他人競爭。現(xiàn)在，我們在同其他人競爭。”
據(jù)報道，中國還在研發(fā)一種原子大小（0.5納米）的晶體管，而其他國家已經(jīng)加入將3納米晶體管投入市場的競賽。
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