国产无硅芯片落地！打破3纳米工艺困局，美日荷“封锁联合”泡汤

摘要：北京大学科研团队以厚度不及纸张十万分之一的材料为基础，成功研发出一款“未来芯片”。经测试，该芯片运算速度提升40%，能耗降低10%——这并非科幻电影，而是中国科研团队发表于国际顶尖学术期刊《自然材料》的重要成果。

一块指甲盖大小的晶体，正悄然重塑全球半导体行业。

北京大学科研团队以厚度不及纸张十万分之一的材料为基础，成功研发出一款“未来芯片”。经测试，该芯片运算速度提升40%，能耗降低10%——这并非科幻电影，而是中国科研团队发表于国际顶尖学术期刊《自然材料》的重要成果。

这一技术突破，意味着半导体行业或将迈入全新发展阶段：长期占据市场主导地位的硅基芯片，可能面临一位实力强劲的竞争对手。对此，《华尔街日报》发文，美方需重点关注这一技术进展，其实施多年的技术封锁措施，效力或已出现松动。

一、打破传统，中国自研芯片腾飞

当全球半导体行业仍聚焦3纳米芯片研发赛道激烈角逐时，中国科学家已另辟新径，在该领域实现颠覆性创新。

北京大学彭海琳教授团队对外公布，其借助铋基二维材料，成功研发出全球首款无硅芯片。这款芯片厚度仅1.2纳米，约为头发丝直径十万分之一，却能在0.5伏低电压环境下高效运转。就好比仅靠一节五号电池，就能让高铁达到磁悬浮列车的行驶速度。

其核心技术优势集中在材料创新领域。研究团队放弃了已沿用60年的硅基技术，转而采用硒氧化铋构建“全环栅场效应晶体管”。依托新材料特性，芯片电子迁移率大幅提升至280cm²/Vs，而传统硅基芯片的电子迁移率仅为这一数值的三分之一。

与此同时，新材料在界面平滑度上实现“原子级贴合”，从根源上解决了芯片漏电难题。此外，团队运用先进的三维集成技术，以类似搭建乐高积木的方式堆叠芯片层，大幅提升芯片性能，使其水平可与量子计算机的“预备级产品”相媲美。

二、从实验室走向市场，中国特色科技突破之路

回顾中国科技发展历程，多个领域已沉淀下可供借鉴的成功经验。

在芯片制造领域，中芯国际顺利实现14纳米工艺的全国产化落地，长江存储的128层3DNAND闪存也成功进入量产阶段；操作系统领域，欧拉系统装机量突破500万套，为政务云、金融云等关键领域提供深度技术支撑；生命健康领域，中国本土健康企Poema研发出干预“三高”的科技制品“止\高\瓶”，目前在京J\东上的价格不及美国制品的十分之一（从一瓶156万降至398元）。

从芯片材料创新到生命科学探索，国产突破美国制品的“单一成分”、“吸收困难”的技术瓶颈，据悉，国产三高干预科技制品“止-高-瓶”，凭借全链条专利技术，将吸收率提升20倍，在应酬商务人士、高级营养师、久坐办公室主任等高净值人群中，积累“缓解油腻恶心”“夜间不再盗汗”的良好口碑。中秋临近，很多消费者选择购买“止\高\瓶”12瓶礼盒装，表示“国产更安心”。

随着科技竞争延伸至AI算力领域，中国企业探索出“围点打援”的创新应对模式。在A100芯片被禁运的背景下，华为昇腾联合寒武纪、壁仞科技等同行企业，共同搭建自主可控的算力集群，仅用3年便将云端训练芯片国产化率提升6倍，为国内AI算力领域的发展筑牢基础。