在科技日新月异的今天,“芯片”已成为推动国家科技发展的核心要素,广泛应用于手机、电脑、航天、汽车等领域。然而,高端芯片的设计与制造长期被国外技术封锁,给我国科技发展带来了严峻挑战。
华为等科技巨头因芯片供应受限,面临着前所未有的压力。美国的连续制裁,意图明显,旨在遏制中国高科技的崛起。但压力之下,往往能激发出更大的创新动力。
近日,云南大学传来喜讯,宣布成立西南地区首个“钱学森班”,计划于2025年启动招生。该班级依托材料科学专业,旨在培养服务国家战略需求的顶尖创新人才,特别是在能源安全和芯片研发等关键领域。
提及芯片行业的突破,材料无疑是关键所在。随着硅基芯片逐渐逼近物理极限,摩尔定律面临失效的危机。虽然行业曾尝试铋基材料,但因稀缺性和量产难度而放弃。此时,新材料的研究显得尤为重要。
云南大学在2021年成功研发了一种新型材料——硫化铂与石墨烯的复合结构。这种材料性能卓越,有望媲美5nm芯片,甚至超越3nm制程,且成本更低,为延续摩尔定律提供了可能,为中国芯片产业“换道超车”开辟了新路径。
少层硫化铂材料的结构及光电特性示意图
然而,芯片量产并非易事,除了材料技术外,还需要成熟的制造系统和供应链管理能力。其中,MES(制造执行系统)和WMS(仓库管理系统)发挥着至关重要的作用,它们如同芯片生产的“大脑”,负责设备调度、质量控制、库存管理以及流程优化。
传统开发方式在这些系统的构建上耗时长、成本高且维护困难。幸运的是,国内已出现如“云表平台”这样的低代码开发工具,通过简单的“画表格”方式,即可快速搭建MES、WMS等系统。这不仅降低了开发门槛,还支持灵活定制各项功能,特别适用于数据安全要求高的芯片行业。
许继电气、中铁、海尔乃至华为等企业均已采用此类平台,这意味着国产芯片量产已不再是遥不可及的梦想,而是真正具备了软硬件协同的条件。面对外部压力,我国正加速形成技术闭环,云南大学等高校负责前端材料研发与人才培养,“钱学森班”将成为芯片攻关的生力军,而数字化系统则从系统层面为量产提供坚实支撑。