過(guò)去幾十年，硅幾乎是芯片制造的唯一選擇，以硅為材料的芯片也一直在跟隨摩爾定律的步伐，工藝以及集成度都在穩(wěn)步提升。但是現(xiàn)在，半導(dǎo)體領(lǐng)域遇到了空前的麻煩，硅基材料在芯片制造上的提升空間越來(lái)越小，以至于人們膜拜幾十年的摩爾定律也開始停滯不前。
好在，科技前進(jìn)的步伐并沒有停止，下一代芯片材料——石墨烯已經(jīng)準(zhǔn)備登上歷史舞臺(tái)。華為創(chuàng)始人任正非去年就曾指出，現(xiàn)在芯片有極限寬度，硅的極限是七納米，已經(jīng)臨近邊界。石墨烯已經(jīng)是技術(shù)革命前沿邊，可以預(yù)見的未來(lái)10到20年，這才是真正的變革?？梢钥闯?，華為早就盯上了石墨烯材料。
但是，任正非放出這番話之后，沒有人想到華為會(huì)在未來(lái)的某個(gè)時(shí)候突然踏進(jìn)石墨烯的研究領(lǐng)域。
現(xiàn)在這一切似乎要成真了。在習(xí)大大訪英期間，華為與英國(guó)曼徹斯特大學(xué)共同宣布將在石墨烯領(lǐng)域展開研究。
石墨烯材料誕生于2004年，由英國(guó)曼徹斯特大學(xué)兩位科學(xué)家安德烈·杰姆和克斯特亞·諾沃肖洛夫首次在實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，石墨烯就是把石墨中的堆疊的碳原子分離成單層或者雙層，例如，鉛筆在紙上留下的痕跡就可能是幾層甚至是單層石墨烯。
那么石墨烯好在哪里?
石墨烯是已知的世上最薄、最堅(jiān)硬的納米材料，它幾乎是完全透明的。其導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性也非常適用于新型電子材料。例如，電池電極材料。
鋼鐵俠馬斯克曾預(yù)測(cè)，內(nèi)置石墨烯聚合材料電池的電動(dòng)汽車未來(lái)的續(xù)航里程可以達(dá)到800公里，達(dá)到了傳統(tǒng)汽車的續(xù)航水平。
除了電池材料之外，石墨烯對(duì)芯片性能的提升也非常明顯。
眾所周知，硅基芯片的主頻越高，發(fā)熱量就越高，但是主頻是芯片性能最重要的衡量標(biāo)準(zhǔn)之一，很多芯片商為了控制發(fā)熱問題都會(huì)采取降頻措施。目前，PC處理器的主頻基本在3-4GHz，而移動(dòng)處理器最高也不過(guò)2GHz的水平。
相比之下，石墨烯的承受能力要比硅材料高出不少。因?yàn)槭┝己玫膶?dǎo)熱性，其芯片主頻理論可以達(dá)到300GHz，而且在功耗方面也比硅材料芯片要好。華為旗下有海思半導(dǎo)體，如果華為在石墨烯的研發(fā)上有所斬獲，那么其手機(jī)處理器的競(jìng)爭(zhēng)力也將大幅提升。
不過(guò)需要注意的是，因?yàn)榧夹g(shù)的局限性，現(xiàn)在石墨烯的生產(chǎn)基本還處于實(shí)驗(yàn)用研究層面，并未大規(guī)模量產(chǎn)用于商業(yè)用途。另外，石墨烯的研制成本非常高，之前石墨烯價(jià)格高達(dá)5000元/克，被業(yè)內(nèi)人士稱為“黑金”。所以石墨烯的玩家基本上還是一些科技巨頭，包括英特爾、三星、IBM等，現(xiàn)在有習(xí)大大做“紅娘”，華為終于如愿加入到這一陣營(yíng)。
華為為什么選擇英國(guó)?
實(shí)際上，據(jù)英國(guó)《泰晤士報(bào)》網(wǎng)站10月24日?qǐng)?bào)道，在截至今年初的逾2.5萬(wàn)件石墨烯應(yīng)用專利申請(qǐng)中，有近1/3來(lái)自中國(guó)，只有12件申請(qǐng)來(lái)自曼徹斯特。某種程度上講，中國(guó)在石墨烯的研究上市處于世界領(lǐng)先地位的。
但是作為石墨烯研究的鼻祖，英國(guó)在這一領(lǐng)域研究的底子更厚。
目前，曼徹斯特大學(xué)國(guó)家石墨烯研究所是石墨烯研究和商用的領(lǐng)先機(jī)構(gòu)，已有40多家企業(yè)與曼徹斯特大學(xué)的235名研究人員合作開展石墨烯和相關(guān)二維材料的研究。而且，曼徹斯特大學(xué)周邊目前已催生出上千家獨(dú)立公司，可以說(shuō)英國(guó)在石墨烯的研發(fā)能力是其它國(guó)家無(wú)法比擬的。
另一方面，華為在海外市場(chǎng)表現(xiàn)一直不盡如人意，尤其是在美國(guó)市場(chǎng)，更是遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于國(guó)內(nèi)對(duì)手中興。但是，華為在歐洲的業(yè)務(wù)卻可圈可點(diǎn)，華為在英國(guó)投資石墨烯，并不會(huì)成為主要研發(fā)角色，其會(huì)幫助英國(guó)將石墨烯材料實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)化。這一點(diǎn)對(duì)華為在歐洲市場(chǎng)的拓展具有推動(dòng)作用，與英國(guó)合作可實(shí)現(xiàn)雙贏。
華為董事、高級(jí)副總裁陳黎芳表示：“英國(guó)有著強(qiáng)大的科技基礎(chǔ)研究基因，華為很高興能與曼徹斯特大學(xué)共同開展HIRP(華為創(chuàng)新研究計(jì)劃)旗艦項(xiàng)目，研發(fā)多項(xiàng)前沿技術(shù)。我們?cè)谑╊I(lǐng)域的合作，將為未來(lái)信息通信行業(yè)發(fā)展、構(gòu)建更美好的全聯(lián)接世界，提供至關(guān)重要的基礎(chǔ)性支撐。”
不過(guò)，石墨烯能否成延續(xù)摩爾定律的“神兵”，我們不得而知。
