那些改变行业格局的近期半导体技术突破

去年去上海看半导体展，挤得满身汗。随手摸了一块指甲盖大的样品。销售说这玩意儿能塞下800亿个晶体管，当时直接傻了。

以前我们总念叨，摩尔定律早走到头了，这两年突然冒出来一堆新东西，全是杀出来的黑马，完全不是原来按部就班的路子。

鳍式之后，全环栅GAA终于从PPT走到了量产线

说实话，前几年全环栅喊得凶，大家都盯着三星抢首发，结果三星初期良率拉胯，被台积电悄悄追了上来。今年台积电3nm GAA工艺的良品率已经干到90%以上你敢信？苹果最新的A17芯片直接用的就是这个工艺，现在拿到手机你摸一摸，后背不烫了，续航多了两个小时，这里面就有GAA的功劳。

讲直白点，原来的鳍式晶体管是三面栅极控制电流，漏电就像老房子漏雨，怎么堵都堵不干净。全环栅栅极把沟道四面整个包起来，相当于所有缝隙全封死，同样的工艺尺寸下，功耗直接降三成，性能能提两成。

不过话说回来，GAA最大的突破根本不是这点性能提升，是直接给先进制程续了至少十年的命。以前行业内算来算去，都说3nm就是硅基半导体的物理极限，再往下走就得换材料了，GAA铺开之后，现在连1nm的路线图都画得明明白白。去年国内中芯的GAA研发也出了阶段性成果，这个消息真的，比多少篇灌水论文都提气。

绕开EUV的新路线，二维材料晶体管居然摸到量产门槛了

大家都知道，现在做先进制程绕不开EUV光刻机，一台卖三四亿美金，还处处被卡脖子，对吧？那有没有不用EUV，也能做先进制程的办法？还真有。

今年上半年，北京大学的团队发了成果，搞出了8英寸的二维二硫化钼（MoS2）晶圆，良品率超过95%。什么概念？二维材料本身就是单个原子层的厚度，天生没有体硅的漏电问题，做到1nm的沟道都能稳定工作，更惊喜的是，这种工艺用现有成熟的DUV光刻机就能加工，不用死磕那台卖上天价的EUV。

我当时看到这个新闻，直接拍了桌子。别觉得二维材料还是实验室里摆着看的花架子，今年国内已经有好几家初创公司拿了十几亿的融资，明说三年就要出可商用的产品。要是真成了，等于给我们开辟了一条完全不依赖西方现有设备体系的先进制程路线，不用再盯着EUV光刻机死磕，想想都让人振奋。

当然，坑也不少。之前二维材料最大的问题，就是材料和金属电极之间的接触电阻太大，相当于水管接口堵了，电流跑不动，性能再好也用不了。这次北大团队就是把接触电阻直接降了一个数量级，把最卡脖子的问题给解决了。十多年的科研积累，才啃下这块硬骨头，真的太不容易。

存算一体芯片，AI算力荒的破局新方向

现在AI大模型火成这样，算力缺到疯涨，一块高端GPU炒到十几万还抢不到。传统的冯诺依曼架构，数据要在内存和计算单元之间来回搬，百分之九十的功耗都浪费在搬数据路上了，训练一次大模型烧几千万度电，长期下来谁顶得住？

存算一体就是直接把存储和计算做在一起，不用来回搬数据，功耗直接降两个数量级，算力密度翻几十倍。今年已经有好几家公司出了样品，一块指甲盖大的存算一体芯片，就能在端侧跑70亿参数的大模型，手机不用联网就能生成AI画图，延迟还不到10毫秒，太离谱了。

我之前一直觉得存算一体就是资本炒作出来的概念，去年去杭州见了一家创业公司，现场看了他们的demo，用存算一体芯片做AI图像识别，功耗比同款传统GPU低了整整30倍，当时我就被打脸了。

现在不光初创公司往里面砸钱，Intel、三星、台积电都投了几十亿美元布局，国内的合肥长鑫也在搞基于DRAM的存算一体芯片，明年就要出样片。这个方向，真的是接下来五年最可能改变AI行业的半导体突破，没有之一。

最近看行业新闻，总说外面卡脖子卡得凶，我倒觉得，卡来卡去反而把我们的思路给卡活了。以前大家都跟着西方的路线走，人家说摩尔定律死了我们就跟着慌，人家说只能走EUV路线我们就只能死磕，现在反而放开了，各种奇思妙想都敢试，不少新方向还真让我们走在了全世界前面。

技术从来都是逼出来的。不是吗？再过十年回头看，现在这些零零散散的小突破，说不定就是改写整个半导体行业规则的起点。不用喊口号，不用吹牛皮，一步一个脚印走，每一个小进步堆起来，就是够得着的未来。