受中美贸易战的影响，中国芯片技术整体产业链面临着被“卡脖子”的状况，关键原因就在于中国在芯片技术领域缺乏核心技术，没有主导芯片从材料、设计到生产制备的全套技术中任何一个环节。

国产芯片面临的窘境

中兴、华为事件的发生，已经成为了国产芯片产业逆袭崛起的导火索，尤其是在最近一段时间，华为海思芯片也是再次遭受到了美国“断供新规”影响 ，再次警醒了国内的企业，必须要掌握芯片设计、制造等核心技术。

当然在最近一段时间，我们也可以经常听到国产芯片取得重大突破的好消息，例如5G毫米波芯片、华为麒麟9000成功发布，中兴自研7nm芯片成功商用，中芯国际N+1工艺成功流片等等，这对于我们国产芯片产业链而言，绝对是重大利好消息。

然而路漫漫其修远兮，吾将上下而求索，中国芯道路任重而道远。

目前，国内最先进的芯片代工厂是中芯国际，在N+1工艺完善之后，能够生产出7nm芯片。但与世界领先的台积电相比，中芯国际还有很大的差距。要知道，台积电不仅具备了量产5nm芯片的能力，还在研发下一代的3nm甚至是2nm芯片！

众所周知，现有的芯片采用的都是硅基半导体材料，虽然成本很低，但是却有一个明显的特点，或者说是难点，那就是严重依赖光刻机等精密设备。光刻机被誉为“人类工业皇冠上的明珠”，是芯片制造过程中的核心机器，也是一直困扰着我们国内的技术难题。

全球最顶尖的光刻机都集中在荷兰的ASML公司，它在整个半导体行业中占据着不可替代的重要地位。台积电之所以能成为世界第一大代工厂，就是因为得到了ASML的全力支持，而我们国内大陆的芯片企业由于《瓦森纳协议》的存在，根本享受不到这种待遇。

柳暗花明，一石激起千层浪

不过，好在国内已经意识到了“买不如造”的道理。就在近日，中科院再次对外霸气官宣，纯国产石墨烯8英寸晶圆已经正式亮相，并可小规模量产，这意味着将会给我们国产芯片产业链发展提供巨大的助力，在关键的半导体原材料方面，我们终于可以实现国产替代化，意味着我国已经开始实现弯道超车，通过石墨烯来作为原材料制作晶圆产品。

据了解，石墨烯晶圆是一种全新形态的芯片，以最为常见的碳元素为基石，一旦正式投入量产，那么将会打破硅基芯片的垄断局面。事实上，全球很多国家都在研究碳基芯片，但是能生产出8英寸石墨烯晶圆的只有我们中国！

石墨烯被誉为"新材料"之王，具有高硬度、高导热性和导电性、高弹性等性能，相比传统的硅晶圆，石墨烯晶圆在性能上提高了十倍以上。

石墨烯下游应用主要分为两个方面：第一是石墨烯粉体下游应用，第二是石墨烯薄膜下游应用。其中，石墨烯粉体可应用在新能源电池、复合材料、锂电池等方面；石墨烯薄膜可应用在柔性显示屏和传感器等方面。

实际上，碳基芯片未来将替代硅基芯片的一个重大原因在于，受到摩尔定律的限制，硅基芯片每过18~24个月，它的性能就会翻一倍。但是摩尔定律是有极限的，半导体行业普遍认为1nm就是硅基芯片能达到的最高制程。这是因为硅的一些特性限制，如果晶体管太小，出故障的概率就会急剧升高，要知道把芯片里面上百亿个晶体管协调起来一起工作是非常困难的。

那怎么解决这个问题呢？一个办法，就是用碳来替代硅，做晶体管。

有人肯定又要问了：为什么要用碳元素呢？

其实，这跟碳元素本身很多优质的特性有关，碳晶体管跟硅相比，功耗更小，效率更高。比如，用碳纳米管做的晶体管，它的电子迁移率可以是硅的1000倍，通俗来说就是碳材料里面电子的群众基础更好。再比如，碳纳米管里面的电子自由程特别长，通俗的理解就是电子的活动更自由，不容易摩擦发热。

由于这些底层的优点，用碳来做晶体管，甚至不用像硅晶体管那么小，就可以取得同等水平的性能。从目前已掌握的技术来看，一旦成熟，碳基芯片将有望把集成电路技术推进到3nm节点以下，性能将超越硅基芯片10倍以上。

现在看来，在中科院科研团队的努力下，国产碳基芯片的研发进度已经处于全球领先的地位。8英寸石墨烯晶圆的亮相代表着国内的芯片事业寻找到了另外一个发展方向，只要继续突破，就一定能完成“换道超车”，“中国芯”的崛起指日可待！

写在最后

正所谓山重水复疑无路，柳暗花明又一村。虽然在硅基芯片方面，国内无法超越国外顶尖技术。但如今，国内通过石墨烯来打造的碳基芯片的技术取得重大突破，意味着我们的国产芯片很快就可以掀开新的发展“芯”篇章。相信国产碳基芯片一定不会让大家失望，让我们拭目以待！