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市场上使用的芯片绝大部分都是硅基芯片，以硅这一材料为基础铸造成晶圆，从而刻画出芯片，硅基芯片从上个世纪60年代应用至今尚未改变。唯一改变的就是芯片的工艺制程越发地精细缜密，从几十年前的百来纳米，到台积电宣布已经在准备1nm的工艺制程，是他们推动了芯片的发展。

台积电在突破1nm芯片难关

台积电和三星表示：2022年的时候会实现3nm芯片的量产；台积电还表示自己在2nm工艺制程上取得突破性进展，目前正在突破1nm的技术难关。有人以为5nm芯片、3nm芯片、1nm芯片是芯片不断在变小，这也是很多人对芯片制造的误会，相反芯片大小基本没有改变过，甚至变得更大了些。

芯片的本质是一种集成电路，有电路就有电阻，5nm、3nm这些数据就是代表这个电阻的强弱，电阻越小，芯片的效能就提高了上来。攻破这个电阻，是促进芯片技术发展的重要手段之一，另一个方法就是寻找一种比碳基晶圆更为高级的材料来代替它，这是世界正在走的两条芯片道路。

硅基芯片的材料极限：两次危机警示

第一危机是在硅基芯片发展到20nm的时候已经到达了自己材料的极限，晶体管增多，密度上升，大家熟知的骁龙810芯片、苹果 A8芯片、联发科X20芯片都出现过漏电、异常升温的问题。那时候工程师们就知道硅基芯片已经到达了极限，唯一的办法就是将工艺制程提升，打开那块电阻让集成电路更流畅。

第二次则是7nm到5nm过度，也就是现在，发生了同样的问题，ASML站出来搞出了一个EUV光刻机，又帮全人类度过了一劫。台积电和三星要造出1nm芯片，将需要更为先进的光刻机，否则造出来的芯片会像当年的苹果A8芯片一样，漏电、升温。

碳基芯片代替硅基芯片

10月29日，中科院上海微系统团队公布了一种新型芯片材料：碳基晶圆（石墨烯晶圆）。碳基晶圆的出现实现了19世纪60年代以来，处于停滞状态的芯片材料技术的首次突破，有极大的可能将芯片制造推向一个新的纪元。可以确定的是我国可以实现90nm碳基晶圆的代工，铸造90nm的芯片，外界对这颗芯片没有报道出一个准确的数据，不好进行评测。

他们有的说90nm的碳基芯片相当于45nm的硅基芯片，也有说相当于28nm硅基芯片的，有人猜测碳基芯片发展到28nm级别的时候就能超越3nm硅基芯片。且不对这一组的真假进行辩论，可以看出同级别的两者进行比较，碳基芯片是完虐硅基芯片的，无论是功耗还是性能。幸运的是我国已经掌握了这项技术并展开研究，部分985、211的大学生也参与到了当中，领先世界不止一两步。

很快将进入芯片的新纪元

这一场芯片的新纪元到来，需要三个要素共同参与，制造芯片的工具、制造芯片的技术、制造芯片的材料,缺一都觉得遗憾。制造工具上：面对新纪元，ASML的EUV光刻机显然还不够看，上个世纪依靠自大美的特权帮助，将当时的光刻机老大挤出了市场，今年开始，尼康将重启光刻机制造。制造工具上：面对新纪元，ASML的EUV光刻机显然还不够看，上个世纪依靠自大美的特权帮助，将当时的光刻机老大挤出了市场，今年开始，尼康将重启光刻机制造。

制造工艺上：台积电和三星半导体的工艺制程突破到1nm，就该把硅基芯片开发到极致。作为制造材料的碳基晶圆，科学家表示：基于碳基晶圆，能造出可折叠的柔软性芯片、透明芯片。

硅基芯片即将到达极限，台积电传出工艺制程突破的消息，我国在碳基芯片上布局已久，这场新的纪元，我们将会留下最浓厚的几笔。