最近刷屏的半导体技术突破，到底是真风口还是画大饼？
最近刷行业交流群，刷到两条新闻直接炸屏。一条是国内团队搞出的大尺寸二维半导体掺杂突破，一条是海外大厂公布的下一代芯片结构新方案，吵得不可开交。有人说国产半导体终于熬出头，也有人说又是骗经费的画饼。
二维半导体原子结构透射电镜图
说实话，二维半导体我听了快十年，一直都是实验室里的"花瓶"。好看，理论性能甩硅基几条街，就是用不了。对吧？最大的坑就是大尺寸掺杂均匀度。你想把杂质掺到二维材料的晶格里面，一不小心就把晶格捅坏了，做小片还能凑合用，一做8英寸以上的大圆片，掺杂偏差直接超过20%，良品率连1%都达不到，根本没法流片。
这次国内团队搞的插层相变掺杂，思路真的绝——不往晶格里面塞，把掺杂原子插到两层二维材料的间隙里，通过相变控制均匀度。我前阵子问了在国内大厂做材料研发的朋友，他说看到数据的时候直接愣了。12英寸的硫化钼大圆片，掺杂偏差不到1%。这是全球第一次啊。原来最多只能做指甲盖大的小片，连量产线都进不去，这次直接摸到了量产的门槛。
太炸了。
存算一体半导体芯片晶圆实物图
不过话说回来，媒体都盯着材料突破炒，其实芯片架构这边悄悄搞出来的成果，离我们的生活更近。上个月中科院团队发的存算一体成果，直接用成熟的28nm CMOS工艺做出来了，能效比比现在主流的GPU AI芯片高两个数量级。
什么概念？同样的功耗下，AI计算性能翻100倍。或者说，同样的性能，电费只要百分之一。之前存算一体吹了那么久，大多只能做低精度的推理，想要训练大模型根本不行，这次人家直接搞定了8位精度的训练，完全适配当前主流的大模型框架。
那个做AI芯片创业的朋友跟我说，现在行业最大的痛点就是训练成本，训一个千亿参数的大模型，光电费就要大几个亿，要是这个架构能用，成本直接砍到十分之一，原来只有头部大厂能玩的大模型，小公司也砸得起钱了。这才是能直接改变行业格局的突破啊！
突破虽好，距离真正商用还有三道坎
我也泼点冷水吧。别一看到技术突破就喊"颠覆行业"，实验室成果到量产上车，中间隔的不是一步两步，是万水千山。
先说说二维半导体那个。现在确实能做12英寸的掺杂大圆片，那下一步呢？怎么刻纳米级的电路？怎么降低接触电阻？怎么跟现有的硅基工艺线兼容？这些问题一个都没完全解决，业内普遍估计，最少还要五到十年才能用到消费级芯片上，急不来。
那存算一体呢？距离量产确实近很多，最大的坎不是技术，是生态。现在所有的AI软件、开发框架都是冲着GPU和ARM架构做的，你一个新架构要想进来，就得让整个行业改代码改习惯，这动的是不知道多少人的利益，哪那么容易推得开？
但我还是觉得开心。这十年我们看多了跟着老外屁股后面追，老外搞7nm我们追7nm，老外搞GAA我们追GAA，现在不一样了。我们在全新的赛道上，自己搞出了能摸到量产门槛的成果，能跟全球玩家站在同一起跑线抢位置了，这本身就是天大的进步。
十年前谁能想到我们能自己设计出7nm的手机芯片？当年不也说要十几二十年吗？一步步走，不也过来了。半导体这个行业，从来不是靠某一个惊天大突破一飞冲天，都是无数个小突破堆出来的，堆着堆着，就把原来的天花板给捅破了。
这次的这些半导体技术突破，就是捅天花板的那几下子。再过五年十年回头看，说不定就是今天这些不起眼的成果，改变了整个全球半导体的格局。等着看吧。
别被标题党忽悠，这次半导体技术突破真改了底层问题
二维半导体原子结构透射电镜图
说实话，二维半导体我听了快十年，一直都是实验室里的"花瓶"。好看，理论性能甩硅基几条街，就是用不了。对吧？最大的坑就是大尺寸掺杂均匀度。你想把杂质掺到二维材料的晶格里面，一不小心就把晶格捅坏了，做小片还能凑合用，一做8英寸以上的大圆片，掺杂偏差直接超过20%，良品率连1%都达不到，根本没法流片。
这次国内团队搞的插层相变掺杂，思路真的绝——不往晶格里面塞，把掺杂原子插到两层二维材料的间隙里，通过相变控制均匀度。我前阵子问了在国内大厂做材料研发的朋友，他说看到数据的时候直接愣了。12英寸的硫化钼大圆片，掺杂偏差不到1%。这是全球第一次啊。原来最多只能做指甲盖大的小片，连量产线都进不去，这次直接摸到了量产的门槛。
太炸了。
别只盯材料，架构方向的半导体突破可能更快落地
存算一体半导体芯片晶圆实物图
不过话说回来，媒体都盯着材料突破炒，其实芯片架构这边悄悄搞出来的成果，离我们的生活更近。上个月中科院团队发的存算一体成果，直接用成熟的28nm CMOS工艺做出来了，能效比比现在主流的GPU AI芯片高两个数量级。
什么概念？同样的功耗下，AI计算性能翻100倍。或者说，同样的性能，电费只要百分之一。之前存算一体吹了那么久，大多只能做低精度的推理，想要训练大模型根本不行，这次人家直接搞定了8位精度的训练，完全适配当前主流的大模型框架。
那个做AI芯片创业的朋友跟我说，现在行业最大的痛点就是训练成本，训一个千亿参数的大模型，光电费就要大几个亿，要是这个架构能用，成本直接砍到十分之一，原来只有头部大厂能玩的大模型，小公司也砸得起钱了。这才是能直接改变行业格局的突破啊！
突破虽好，距离真正商用还有三道坎
突破虽好，距离真正商用还有三道坎
我也泼点冷水吧。别一看到技术突破就喊"颠覆行业"，实验室成果到量产上车，中间隔的不是一步两步，是万水千山。
先说说二维半导体那个。现在确实能做12英寸的掺杂大圆片，那下一步呢？怎么刻纳米级的电路？怎么降低接触电阻？怎么跟现有的硅基工艺线兼容？这些问题一个都没完全解决，业内普遍估计，最少还要五到十年才能用到消费级芯片上，急不来。
那存算一体呢？距离量产确实近很多，最大的坎不是技术，是生态。现在所有的AI软件、开发框架都是冲着GPU和ARM架构做的，你一个新架构要想进来，就得让整个行业改代码改习惯，这动的是不知道多少人的利益，哪那么容易推得开？
但我还是觉得开心。这十年我们看多了跟着老外屁股后面追，老外搞7nm我们追7nm，老外搞GAA我们追GAA，现在不一样了。我们在全新的赛道上，自己搞出了能摸到量产门槛的成果，能跟全球玩家站在同一起跑线抢位置了，这本身就是天大的进步。
十年前谁能想到我们能自己设计出7nm的手机芯片？当年不也说要十几二十年吗？一步步走，不也过来了。半导体这个行业，从来不是靠某一个惊天大突破一飞冲天，都是无数个小突破堆出来的，堆着堆着，就把原来的天花板给捅破了。
这次的这些半导体技术突破，就是捅天花板的那几下子。再过五年十年回头看，说不定就是今天这些不起眼的成果，改变了整个全球半导体的格局。等着看吧。