
【IT168 评测】电子产品普及的今天,我们的生活已经无法离开电子产品,我们知道电子产品是由很多电子元件组装而成,电子元件包括有各种的芯片、放大器、集成电路等等的东西,制造这些芯片或者电子元件需要使用半导体材料。一整颗一整颗的芯片我们就看得多了,你看过芯片的内部吗?你看过一整块的芯片晶圆吗?今天,我们使用拥有4800万像素的荣耀V20来一探微观电子世界。
▲荣耀V20带你走进微观电子世界
荣耀V20采用索尼最新的IMX586传感器,提供4800万像素的摄像头,加上荣耀V20拥有4800万像素AI高清拍摄模式,带来非常好的拍照解析力,正是这样出色的解析力非常适合用于拍摄一些细微的东西。
▲晶圆
我们这次拍摄找来了一些晶圆,晶圆进行切割后就是晶片了,我们平时看到的芯片就使用在晶片基础上进行封测而成,包括我们CPU、内存、GPU等等的芯片,甚至一些二极管、三极管都是通过晶片封装而成。
▲一颗芯片要比一角硬币小得多
一颗芯片究竟有多小?从上面的图片可以看到一些较大的芯片面积只有1角硬币的1/3大小,而一些小的芯片可能只有芝麻大小。面积较大的芯片还好,基本可以看到一些内部解构,一些较小的芯片用肉眼是无法看到内部解构,所以我们借助荣耀V20的4800万像素摄像头来看一下小芯片的内部解构,同时我们也使用现在主流的1200万像素的手机摄像头进行对比。
▲荣耀V20拍摄较大芯片
▲荣耀V20 4800万像素放大细节
▲1200万像素拍摄芯片放大细节
首先我们来看一些较大的芯片,使用荣耀V20的4800万像素高清拍摄模式进行拍摄,之后将图片100%放大截取细节,而对比的1200万像素摄像头拍摄的图片只有放大图片到4800万像素再进行截取细节,这个就相当于数码变焦了。荣耀V20拍摄较大的芯片细节保留较多,而1200万像素的手机拍摄图片放大到同样大小的情况下已经出现了细节的丢失。
▲荣耀V20拍摄芯片
▲荣耀V20 4800万像素放大细节
▲1200万像素拍摄芯片放大细节
拍摄芯片再缩小,可以看到荣耀V20依然能看到芯片的内部解构,而且细节的线条已经清晰了,而1200万像素的图片放大到同样大小后虽然能看到芯片的大概解构但细节已经模糊了。
▲荣耀V20拍摄芯片
▲荣耀V20 4800万像素放大细节
▲1200万像素拍摄芯片放大细节
拍摄的芯片再进一步缩小,这是一块摄像头CMOS芯片,可以看到荣耀V20图片放大芯片内部边缘和银色触点依然清晰,1200万像素摄像头拍摄的图片放大后芯片的边缘已经模糊,细节丢失非常严重。
▲荣耀V20拍摄较小的芯片
▲荣耀V20 4800万像素放大细节
▲1200万像素拍摄芯片放大细节
再往更小的芯片挑战,由于芯片的图案比较简单,荣耀V20在4800万像素的拍摄模式下带来了不错的拍摄效果,可以看到芯片里面的黑色线条,这时肉眼无法看到的,而1200万像素摄像头拍摄的图片放大到同样大小后虽然能看到内部解构,但已经显得模糊了。
▲荣耀V20拍摄较小的芯片
▲荣耀V20 4800万像素放大细节
▲1200万像素拍摄芯片放大细节
向极限挑战,拍摄一个比芝麻还小的芯片,而且这颗芯片的图案也比较复杂,可以看到荣耀V20虽然拍摄出来的图片清晰度并不算高,但依然能大概看清内部的结构,一些细节还是可到的,1200万像素拍摄的图片放大到同样大小已经显得非常模糊,更不要说看内部的解构了。
总结:
荣耀V20的4800万像素高清拍摄让手机的拍摄的图片拥有非常出色的解释力,甚至可以替代放大镜的功能,通过我们的测试可以看到对于一些微观的物体借助荣耀V20的4800万像素拍摄能展现出一些肉眼看不到的微观世界。之前我们已经用荣耀V20测试拍摄货币的细节还有采用荣耀V20的拍摄的图片进行海报级的照片打印,4800万像素高清拍摄在生活中确实带来更好的实用性,当然荣耀V20也提供1200万像素的拍摄模式,让荣耀V20的拍照能兼顾画质与细节。
今日华为消费者业务总裁余承东说华为将停止麒麟芯片的生产,听到这个消息我很想哭,发自内心的难受!作为一个忠实的铁粉非常失落!
记得2018年余承东在某发布会上说,华为已经进入石墨烯芯片的研发,而石墨烯制造的芯片电磁延迟时间缩短整整1000倍,这也意味着石墨烯芯片处理信号时间能够缩短1000倍,运算速度也能够提升1000倍,这样的性能又让人热血沸腾!从余总18年说出这一消息,也说明华为对石墨烯芯片的研发时间已经不算短!
石墨烯材料是制造业领域的一种高端材料,甚至被誉为世界最强的一种晶体,这种材料具有优秀的导热导电性能,并且可塑造性强,堪称一种万能超导材料,也正是因为石墨烯在工业发展中存在着巨大潜力,所以中国科学家们长期以来一直在密切关注石墨烯材料技术的发展,并且努力突破这种技术,如今石墨烯在芯片领域已经取得了成功。
如今世界上各主要 科技 强国都在致力于研制超级计算机,而这些计算机的性能实现也离不开各种芯片,毕竟计算机运算能力强弱的关键就在于芯片处理速度,受传统芯片技术影响限制,现有的计算机运算性能想要提升已经变得非常困难,目前各国主流做法就是给计算机增加更多的芯片,然而石墨烯芯片的出现从根本上解决了这一难题,由于石墨烯芯片的速度性能提升了1000倍,所以一块石墨烯芯片就等于1000块传统芯片。
石墨烯因其超薄结构以及优异的物理特性,在 FET 应用上展现出了优异的性能和诱人的应用前景. 如 Obradovic 等研究发现,与碳纳米管相比,石墨烯 FET 拥有更低的工作电压﹔Wang
等所制备的栅宽 10nm 以下的石墨烯带 FET 的开关比达 10的7次方 ﹔Wu 等采用热蒸发 4H-SiC 外延生长的石墨烯制备的 FET,其电子和空穴迁移率分别为 5,400 和4400平方厘米 /V•s,比传统半导体材料如 SiC 和 Si 高很多﹔Lin 等制备出栅长为 350nm 的高性能石墨烯 FET,其载流子迁移率为2700 平方厘米 /V•s,截止频率为 50GHz,并在后续研究中进一步提高到 100GHz﹔Liao 等所制备的石墨烯 FET 的跨导达 3.2mS/μm,并获得了迄今为止最高的截止频率 300GHz,远远超过了相同栅长的 Si-FET (~40GHz)。然而, 由于石墨烯的本征能隙为零,并且在费米能级处其电导率不会像一般半导体一样降为零,而是达到一个最小值,这对于制造晶体管是致命的,为石墨烯始终处于“开”的状态。
另外,带隙为零意味着无法制作逻辑电路,这成为石墨烯应用于晶体管等器件中的主要困难和挑战。因此, 如何实现石墨烯能带的开启与调控,亟待研究和解决。
纳米碳材料,特别是石墨烯具有极其优异的电学、光学、磁学、热学和力学性能,是理想的纳电子和光电子材料。石墨烯具有特殊的几何结构,使得费米面附近的电子态主要为扩展π态。由于没有表面悬挂键,表面和纳米碳结构的缺陷对扩展 π 态的散射几乎不太影响电子在这些材料中的传输,室温下电子和空穴在石墨烯中均具有极高的本征迁移率 (大于 100000平方厘米/V•S ),超出最好的半导体材料 (典型的硅场效应晶体管的电子迁移率为1000 平方厘米/V•S )。作为电子材料,石墨烯可以通过控制其结构得到金属和半导体性管。在小偏压的情况下,电子的能量不足以激发石墨烯中的光学声子,但与石墨烯中的声学声子的相互作用又很弱,其平均自由程可长达数微米,使得载流子在典型的几百纳米长的石墨烯器件中呈现完美的d道输运特征。典型的金属性石墨烯中电子的费米速度为
,室温电阻率为
,性能优于最好的金属导体,例如其电导率超过铜。由于石墨烯结构中的 C–C 键是自然界中最强的化学键之一,不但具有极佳的导电性能,其热导率也远超已知的最好的热导体,达到 6,000W/mK。此外石墨烯结构没有金属中的那种可以导致原子运动的低能缺陷或位错,因而可以承受超过10的9次方A 平方厘米的电流,远远超过集成电路中铜互连线所能承受的10 的6次方A 平方厘米 的上限,是理想的纳米尺度的导电材料。理论分析表明,基于石墨烯结构的电子器件可以有非常好的高频响应,对于d道输运的晶体管其工作频率有望超过 THz,性能优于所有已知的半导体材料。
所以石墨烯是目前作为芯片最理想半导体材料!华为早些年开始了石墨烯芯片的研发,又在前段时间透露华为芯片生产工艺专利和芯片工艺相关人员的招聘,说明华为在石墨烯芯片领域有了新的突破,现在需要解决的可能是生产工艺和生产设备的研发和调试工作了,相信在未来两年华为的麒麟芯片将用到新的材料(石墨烯),新的芯片构架和新的生产工艺,或许也就是“南泥湾”项目去美化的核心项目之一!
不管是地雷阵还是万丈深渊,我们伟大的华为都会义无反顾的突破所有障碍快速成长成为最伟大的公司!@赵明 @华为中国 @余承东 @华为终端 @荣耀老熊
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