14、11、7、5。

這是傳統(tǒng)硅基芯片的制程進化。從14nm到11nm，再到7nm、5nm……隨著科技飛速發(fā)展，電子設備的處理效率也越來越高，十年前最頂配電腦運行依然稍有卡頓的游戲，今天在手機上就能輕松暢玩。眾所周知，電子設備的性能高低，往往和中央處理器密不可分。那又是什么造就了處理器性能的提升？答案顯而易見，是芯片的升級。

芯片的升級，主要是在相同的尺寸下，增加更多的晶體管。在幾十年的研究后，人類在硅基芯片方面已經取得巨大的進步。但是，根據摩爾定律，硅基芯片的發(fā)展有本身的瓶頸。人類現在的芯片研發(fā)，已經接近硅基芯片的極限。晶體管柵極寬度越低，電子移動距離就越窄，就越容易出現漏電情況，解決也極為困難?？梢钥隙ǖ氖牵诠杌酒瞥踢_到1nm物理極限后，就需要找到新的材料，以替代傳統(tǒng)芯片進行性能上的升級。

事實上，在還沒有達到極限前的今天，各國就已經開始尋找硅基芯片的可能替代材料，并取得了階段性的突破。

近日，英國塞薩斯大學的物理學家發(fā)現了迄今為止最小的微芯片，該芯片由石墨烯及其他2D材料采用“納米折紙”的形式制作而成。

研究人員通過在石墨烯結構中形成紐結，當石墨烯條以此方式卷曲，其行為就可以像微芯片一般。最值得期待的地方在于，基于石墨烯等新材料的微芯片，體積比傳統(tǒng)硅基芯片縮小了約100倍！

該論文第一作者Manoj Tripathi博士表示，已經證明可以通過故意在結構中加入扭結，來創(chuàng)建石墨烯和其他2D材料的結構。通過制造這種波紋，可以批量可控的制造晶體管或邏輯門。

相比傳統(tǒng)的硅基芯片，石墨烯微芯片除了在體積上的優(yōu)勢外，性能上也將優(yōu)于傳統(tǒng)硅基芯片。塞薩斯大學的艾倫·道爾頓（Alan Dalton）教授表示，使用納米材料將使芯片體積更小，速度更快。在技術成熟后，或使電腦與電話的運行速度有數千倍的提升。

其實，石墨烯造芯片的構想很早前就被提出。在石墨烯微芯片的制造過程中，不需要添加額外材料，而且在室溫下就可以完成芯片加工，在環(huán)保性及節(jié)約材料方面，石墨烯微芯片將更具優(yōu)勢。另外，由于石墨烯的高導電性特點，意味著石墨烯將比硅基芯片更穩(wěn)定，更不容易產生漏電情況。

石墨烯微芯片優(yōu)勢巨大，各國都在主動布局，以搶占未來芯片先機。而我國也在碳基芯片上取得了令人驕傲的成果，目前領先全球。2020年10月，我國中科院上海微系統(tǒng)團隊，就公布了其十年磨一劍的成果——8英寸石墨烯單晶晶圓。石墨烯晶圓，是實現電子器件集成的關鍵。值得一提的是，目前這款產品已經能夠小批量生產，這預示著我國將開啟微電子技術變革，產業(yè)化更進一步。

除此之外，我國石墨烯產業(yè)規(guī)模領先全球，石墨烯微芯片的研究，對我國來說是全新的機會?？梢灶A見，在21世紀科技飛速發(fā)展的今天，石墨烯將成為超越傳統(tǒng)硅基芯片的“潛力股”。在未來的芯片市場上，極有可能是中國企業(yè)進行主導，讓芯片徹底擺脫“受制于人”的尷尬現狀。