"摩尔定律"即将成为过去？芯片新纪元即将来临！
作者：阳仔读科技昨天，国家自然科学基金委员会发布了2021年重大研究计划年度项目指南，重点面向芯片的研究。这次的研究不像以前的小打小闹，而是彻底颠覆整个产业链，从芯片最底层的"摩尔定律"，到整个冯.诺依曼计算体系，统统推翻重来，像华为的5G研究一样，真正走上自主创新，引领世界科技前沿的道路。
摩尔定律的计算能力
这无疑是让我们振奋的，中国要真正强大起来了。这也无疑是一条艰辛之路，从基础研究，到整个产业链整合，通通都有着层层的技术壁垒。这个困难可想而知，再加上芯片试错成本太高，美国技术的封锁，全球局势的紧张，这条路并不好走。但是，没关系，不好走不代表没机会，有一点点机会，我们就可以把它实现。下面让我们看下具体的研究方向：
核心科学问题
首先是解决核心科学问题，第一个就是《CMOS器件能耗边界及突破机理》。我们知道，由于CMOS器件功耗低，易于大批量生产的特性，它很快取代了BJT，成为现在芯片设计的主要元器件。但随着生产工艺的不断降低，无限逼近原子直径长度，性能提升也很快来到了它的瓶颈。这个时候，急需一种新的器件，或者新的技术，突破这个瓶颈，才能进入芯片发展的新纪元。谁在这个领域有大量的技术积累，谁就有发言权，制定规则的权利就在谁的手上，就像华为5G专利全球数量最多，已经威胁到美国的霸主地位，老美这才着急上火，疯狂打压。失去了新技术的积累，也就失去了新规则的制定权，老美深谙这个道理。现在中国终于觉醒了，我们很幸运，生在这个国度，和她一起成长，一起强大。强大不是为了欺凌别人，而是让自己免受欺负。
CMOS电荷传输图
第二个就是《突破硅基速度极限的器件机制》，同样，工艺尺寸的急剧减小，一方面提高了速度，但也很快达到技术极限。当载流子在介质中接近弹道传输时，运行速度会有大幅增益。何为弹道传输？百度百科中给出的解释是：介质中的载流子在输运过程中几乎不会遇到散射。由于没有散射的作用，电子的运动仅遵从牛顿定律。通俗来讲，接近于超导，没有能量损失，载流子能量利用达到最大值。为什么这样说呢？介质中的电阻一般由电子散射产生，电子和光子一样具有波动性，当电子平均自由程，即波长，小于介质尺度时，会发生明显的散射现象。而当介质尺度足够小时，电子散射消失，变为弹道传输。这个时候的速度应该就是极限了。如果要突破的话，估计要改变器件结构，或者材质。
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硅基芯片
第三个就是《超越经典冯?诺依曼架构能效的机制》，这个可不容易，可一旦做成，意义巨大，冯.诺依曼架构是现在所有计算机的基石，是计算机体系的根基。从微型计算机到超级计算机，没有一个可以跳出它，它定义了现代计算机的存储结构。如果我们要推翻的话，量子计算机是一个方向，我们现在对量子计算机的研究也在全球前列，还是有一些技术积累的。另一个就是，从零到一，自己创建一个体系。想想很兴奋，然而，自古以来，技术创新都可遇不可求，知识，思维，甚至要加上一点点运气，才有可能遇到科技创新，而且，更多时候，这点运气，更是关键因素。说实话，真正要突破的话，挺难的。但终归要试一下，万一实现了呢。你说是吧？
冯?诺依曼本人（右边）
2021年度重点资助研究方向
下一个就是重点资助的项目了，有以下项目入围：
[*]超低功耗器件技术
[*]新材料新工艺技术
[*]新架构与设计方法
[*]超低功耗新原理信息器件
[*]多感知融合新原理器件
[*]多层硅纳米线生长制备及器件集成技术
等等。
小编就不一 一罗列出来了，大家想看完整项目的话，点击下面原文链接：
http://www.nsfc.gov.cn/publish/portal0/tab948/info79814.htm
很感激您能耐心地看完，我是一个刚起步的科技解读者。如果您觉得我的文章还有点意思的话，请不要吝啬您的点赞、转发和关注。您的鼓励就是我创作的最大的动力。
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