事关半导体！华为再拿新专利，半导体芯片将迎来新变革？

华为新专利引各国热议

据报道，华为宣布成功拿下了石墨烯晶体管专利，该专利还涉及了半导体领域，而这些技术的出现标志着中国在芯片研究领域进入了一个新的阶段。

石墨烯晶体管在石墨烯芯片研发上更是起着至关重要的作用，它能够提高电子的传输速度，同时有效增加芯片元件和器件的输出电阻，从而最大限度地提高射频性能。并且石墨烯芯片其独特的结构可以让雕刻呈现立体样式，这也极大地增加了芯片性能，现在华为宣布这项技术专利申请成功，无疑是国产芯片一个崭新的开始。

石墨烯芯片意义重大

石墨烯芯片的出现很可能将会彻底推动我国在半导体芯片研发中更进一步，而这种技术被我国掌握，也将会成为我国与美国 科技 对决中的一个“重大武器”。要知道目前市面上最常见的传统芯片遵循着一个定律——摩尔定律，早在半导体芯片研发之后，研发芯片的工程师曾经出过预言，日后每隔18-24个月，集成电路上可容纳的元器件的数目增加一倍，性能也将提升一倍。

这一预言对于传统芯片来说好比是一个诅咒，这意味着当集成电路上可容纳的元件数目达到一定数值时，传统芯片便很难有发展的前景。而随后石墨烯晶体的发现给人们提供了一个新的思路，但将想法变为现实的过程十分艰难，美国截至目前为止依旧没有攻破这一技术。

半导体芯片将迎来改革

现如今中国除了已经掌握石墨烯技术外，2020年5月北大团队制造出了纯度高达99.99%的碳纳米管阵列，其运转速度相较国外更快、耗能更低，相比较之下整整减少了三成耗能。据悉，碳纳米管阵列因为其优秀的性能，可以在更多的领域应用，不仅在人工智能、卫星定位等方面可以起到重要作用，同时在医疗设备、国防 科技 方面也有很大的用处。

有专家预测这种载流子迁移率和稳定性更高的碳纳米管阵列很可能将会取代传统的硅晶片，而石墨烯材料的出现更是为中国芯片铺垫了基础，届时中国势必会成为该领域的领头羊。

虽然我国在芯片技术制造工业中与美国还有不可逾越的鸿沟，但是我国芯片研发技术一直名列前茅，此次华为成功掌握石墨烯晶体管制造技术，也进一步证明我国完全有实力反超美国，现在所需要的只是时间。相信随着越来越多技术的突破，中国在芯片制造业也会取得进展，届时我国将会建立属于自己的芯片产业链，美国也无法再利用同样的手段限制中国。

华为手机在美国的制裁下，销量持续下滑，并不是华为手机卖不出去，而是因为美国的制裁，让华为手机的产量严重受限，现在的华为面临两大困境，第一是芯片，第二是硬件设施，芯片方面，美国禁止代工厂为华为代工，甚至连芯片相关的产品都不出口给华为，导致华为现在无芯可用，在硬件设施方面，很多相关的硬件都被外国公司垄断，比如说射频天线，滤波器等等。

太过于依赖外国产品，让华为在手机的制造上都出现了问题，以至于华为新机P50推迟到了7月29日发布，不过，近期有两个好消息传来，给华为的两大困境带来了新的希望。

7月27日，华为极为低调地发布了一款手机，华为，Nova，8，se，活力版，有细心的网友发现，这款新出的手机使用的是，14纳米工艺制程的麒麟710A芯片，最重要的是，它完全由中国的芯片制造商中芯国际代工，这就意味着我国已经掌握了，14纳米制程工艺的技术，此外，美国根本不让其它拥有美国技术的厂商，为华为生产芯片，这意味着中国的14纳米制程芯片，基本上摆脱了美国技术，说明中国完全有能力生产14纳米芯片。

这种进步对中国来说意义重大，虽然说14纳米制程的芯片制造技术，已经是好几年之前的技术了，但是，全球大多数的电子产品使用的芯片，都不超过14纳米制程，基本上只有手机，而且还是中高端品牌的手机，才需要使用到7纳米以下的芯片，所以可以认为，中国大部分的电子设备，都再也不惧怕美国的芯片卡脖子，中国的半导体行业也将更有竞争力。

此前，中国巨大的芯片市场，许多都被三星等公司占据，我国每年都需要进口大量芯片，去年，在集成电路领域的销售额，高达8848亿元人民币，根据海关总署的数据显示，今年的1-6月份，我国累计进口芯片数量达到3123.3亿颗，总进口额为1978.8亿美元，其中6月份，我国芯片的进口量达到519.8亿颗，进口总额达到379.6亿美元，比去年同期还增加了28%，而国内自己生产的芯片，1-5月份总共生产1399.2亿颗，5月份仅为298.7亿颗，进口的数量远远大于国内生产。

而如今，在市场需求，以及国内生产技术进步的刺激下，国内的企业正在积极扩产并且加速布局市场，今年前5个月，中国对半导体产业的投资金额，就已经达到400亿元人民币，这也让我国的芯片增产48.3%，随着国内芯片生产的不断加快，国产的芯片也将越来越多，这就是中国芯片技术进步带来的好处。

值得一提的是，美国在芯片制造方面的地位，却正在逐渐落后，如今，美国在半导体产能中的份额，已经降低到12%，而根据波士顿咨询集团的一项预测，未来10年，将有40%的芯片产能集中到中国，中国很有可能成为全球最大的半导体制造基地，这当然离不开中国半导体领域的巨大投入，在美国的步步紧逼之下，我国不得不加快半导体领域的发展，仅在2020年，就投入超过了24426亿元。

美国对此也非常头疼，美国媒体呼吁政府应该加大半导体投入，有白宫的官员透露，不久之后美国或许会通过一项法案，拿出520亿美元投资半导体，以此来和中国竞争，美国商务部也表示，已经做好了和中国竞争的全面准备，必然不会让中国在半导体领域超越美国。

不管美国的计划能否顺利进行，都不妨碍美国此举释放的信号，那就是中国在半导体领域，完全有超越美国的实力，虽然美国现在似乎掌握着最先进的技术，但是却并不妨碍中国半导体的发展，毕竟全球芯片的主要产能，还是集中在中低端的芯片，事实上，随着中国的发展，此后需要从外国进口的产品，也大多数仅剩下一些高端的芯片产品，一旦中国技术能够突破重围，那么或许连高端产品都不需要进口，而这就是中国反败为胜的机会。

除了芯片上的突破之外，随着华为新一代旗舰手机P50系列发布，又一个好消息随之传来，此前，余承东表示虽然P50只有4G版本，但是却依旧值得期待，P50只有4G的原因不需要过多解释，美国对华为的4轮制裁，令华为根本买不到5G芯片，在这个全球5G发展最快的国家，没有5G让P50的吸引力无疑下降了不少，而且价格其实和原先的5G手机差不多，既然如此，还有什么值得期待的地方呢。

原来华为P50系列的手机，核心部件已经大部分被国产替代，其中，屏幕来自京东方，玻璃盖板，紧密结构部件，电池，充电器等，使用的是比亚迪和蓝思 科技 ，此外，射频天线，声学模组，锂电池，甚至摄像头模组，光学镜片，滤波器等，统统来自中国企业，这是中国手机制造的一大突破，意味着中国能够完全独立生产，一部高端性能的手机，这是国产手机的一次巨大跨越，在华为硬件受阻之后，将重新开始一段新的征程。

唯一遗憾的是，华为的芯片问题目前来看还很难解决，从5G变为4G完全是无奈之举，美国限制了元器件厂商，向华为提供5G射频芯片，并且在专利方面进行限制，华为的5G芯片也不得已当成4G用，好在，华为早已就对此做好准备，在发布会上余承东表示，4G+WiFi6，再加上华为先进的通讯技术，依旧能够给用户带来非常好的网络体验。

华为的库存芯片还能支持华为走多久，这也是一个问题，虽然余承东说，华为的库存芯片还能保证华为不从市场上消失，但是却依旧让人担心华为手机的未来，首先，这一两年内4G手机使用体验依旧不错，这主要还是因为5G没有这么快成熟，但是一旦5G布局彻底完成，4G手机恐怕再也没有人愿意购买了，而且，各大芯片厂商都开始布局3纳米芯片，过一两年，新一代的芯片进入市场，华为现在的5纳米芯片，到时候也许再也无法用到高端手机中，即便是拥有库存也没用。

目前，解决问题的方法，只有中国半导体行业的全面突破，或者是让美国彻底解除制裁，但是不管是哪种方法，困难程度都堪比登天，芯片方面我国才刚刚突破14纳米，14纳米到3纳米或许需要10年，而且光刻机能否突破也是个问题，华为到底该如何走出困境呢，欢迎大家在评论区讨论。

光刻机与华为的关系，可以从以下的几个方面大概地了解一下：

中国半导体产业链之所以不能生产高端芯片，主要原因是国内市场在制造光刻机方面的技术落后于人。这项关键技术被欧美等科技巨头长期垄断，而自从美国擅自修改了芯片规则后，华为等中企的自研芯片之路可谓是“举步维艰”。

尽管华为拥有海思这样芯片设计技术一流的团队，但是没有高端光刻机，华为海思芯片也造不出来。再加上台积电也跟随美国的脚步，不给华为代工麒麟系列芯片，从而导致华为手机业务一落千丈，至今都没有缓过来。

也正是因为如此，华为入局光刻机产业就成了大势所趋。可以说，如果华为真的研发出国产光刻机，那么中国芯片被“卡脖”的问题就能迎刃而解。

但是，正所谓“理想很丰满，现实却很骨感”，目前国内最高端的光刻机仅可达到90nm，很难满足智能手机、电脑等行业的需求。

虽然EUV光刻机可以生产7nm及以下制程的芯片，但是自主研发的难度也是相当大。要知道，EUV光刻机的零部件就多达10万个，需要全球5000多家供应商提供，甚至连ASML都曾嘲讽我们，就算把图纸给中国，我们也造不出先进的EUV光刻机。不可否认，制造高端光刻机并不是一件容易的事情，单凭一个华为也很难搞出来。

其实，早在2016年，华为就开始研发光刻机，而华为也不是孤军奋战，包括国望光学、科益虹源、华卓精科、上海微电子等国内顶尖芯片企业都在负重前行，并投入大量的资金和人才参与光刻机的技术研发。

此消息一出，就有国外媒体表示，华为这是要向欧美科技巨头的核心技术垄断正式“宣战”。要知道，EUV光刻机的关键核心技术掌握在荷兰ASML手中，而ASML又因生产线上采用了大量的美技术和设备，不得不听从老美的“建议”，禁止向中国市场出货先进的EUV光刻机，甚至连DUV光刻机的正常出货也遇到了“瓶颈”。

事实上，华为并不是只搞了光刻机，其正在全面出击攻克各种芯片难题。就比如华为还先后发布了芯片叠加技术和超导量子芯片专利，尤其是芯片叠加技术，可以通过叠加的方式，将两颗14nm芯片做成相当于7nm芯片性能的高端芯片。

不管怎么说，华为等中企的芯片之路还非常的漫长，我们和欧美等企业的科技实力仍然有不少的差距。但是国内一家家像华为这样的企业，燃起的星星之火，难道不值得期待吗？

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