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中国芯片突破重围,多项全球首款成果密集涌现

作者:罗灵姣 日期:2025-10-18 10:58:51 点击数:

科研战场频频传回捷报,曾经被视为短板的中国芯片产业,正以一系列重磅突破打破技术封锁的牢笼。

复旦大学实验室里,一颗仅有指甲盖大小的芯片被置于显微镜下。它看似平常,却是全球首颗二维—硅基混合架构闪存芯片,解决了长期困扰业界的存储速率难题。

就在10月8日,这项由复旦大学周鹏—刘春森团队完成的研究成果发表于国际顶级期刊《自然》,标志着我国在二维电子器件工程化道路上的又一次里程碑式突破。

中国芯片突破重围,多项全球首款成果密集涌现(图1)

01 二维闪存:突破速度与功耗瓶颈

在存储芯片领域,速度、功耗和集成度如同一个“不可能三角”,长期以来制约着闪存技术的发展。复旦大学团队研制的这款二维—硅基混合架构闪存芯片,成功攻克了这一难题。

该芯片将二维超快闪存与成熟的CMOS工艺深度融合,突破了闪存本身在速度、功耗、集成度上的平衡限制。

产业界相关人士评价,这种混合架构芯片未来在3D应用层面可能带来更大的市场机会。

这是复旦大学在“破晓”皮秒闪存器件问世后,在二维电子器件工程化路上的又一次突破,为我国存储芯片领域开启了新的可能。

中国芯片突破重围,多项全球首款成果密集涌现(图2)

02 模拟芯片:算力提升千倍的突破

当全球还在数字芯片的围城里打转时,中国科学家已经找到了一条全新的路径——模拟矩阵计算芯片。

北京大学人工智能研究院孙仲研究员团队联合集成电路学院,成功研制出基于阻变存储器的高精度、可扩展模拟矩阵计算芯片。

这款芯片在求解大规模MIMO信号检测等关键科学问题时,计算吞吐量与能效较当前顶级数字处理器提升百倍至千倍。

团队在实验上成功实现了16×16矩阵的24比特定点数精度求逆,经过10次迭代后,相对误差可低至10⁻⁷量级。

当问题规模扩大至128×128时,计算吞吐量达到顶级数字处理器的1000倍以上。传统GPU需要一天完成的计算,这款芯片仅需一分钟就能搞定。

中国芯片突破重围,多项全球首款成果密集涌现(图3)

03 光谱成像芯片:洞见宇宙的“中国眼”

在芯片技术的另一条跑道上,清华大学也带来了突破性成果。

清华大学电子工程系方璐教授团队成功研制出全球首款亚埃米级快照光谱成像芯片“玉衡”,标志着我国智能光子技术在高精度成像测量领域迈上新台阶。

这款芯片仅约2厘米2厘米0.5厘米,却在400—1000纳米的宽光谱范围内,实现了亚埃米级光谱分辨率、千万像素级空间分辨率的快照光谱成像。

其快照光谱成像的分辨能力提升了两个数量级,突破了光谱分辨率与成像通量无法兼得的长期瓶颈。

方璐教授表示,“玉衡”芯片的快照式成像每秒可获取近万颗恒星的完整光谱,有望将银河系千亿颗恒星的光谱巡天周期从数千年缩短至十年以内。

中国芯片突破重围,多项全球首款成果密集涌现(图4)

04 全产业链:自主可控生态正在形成

在深圳举行的2025年湾区半导休产业生态博览会上,中国自主研发的一系列重磅产品集体亮相,展现出全产业链自主可控的生态正在形成。

被誉为中国“阿斯麦”的新凯来公司发布了31款设备,覆盖了从芯片设计、制造、检测到封装的关键环节。

新凯来子公司启云方发布了拥有完全自主知识产权的电子工程EDA软件,可以将软件开发周期缩短40%,一版成功率提升30%,部分性能甚至超越了行业标杆产品。

另一子公司万里眼则发布了900HZ超高速实时示波器,将国产示波器性能提升了5倍,带宽指标位居中国第一、全球第二,支持5纳米先进制程。

专家认为,中国拥有匹敌阿斯麦EUV技术的时刻即将到来。

中国芯片突破重围,多项全球首款成果密集涌现(图5)

05 突围之路:从单点突破到生态协同

华润微电子董事长何小龙在湾芯展上表示,中国半导体产业的突围本质是一场“科技主权争夺战”。

通过“科技突围—政策协同—市场广阔”三重奏,中国正从“低成本制造”转向“全产业链自主可控”。

在西方对华的技术管制涉及整机、芯片、EDA工具、基础工业软件等产业链上下游的背景下,中国企业正加紧突围,打响了一场覆盖“设计—制造—设备—材料—软件”的全链自主攻坚战。

最典型的例子是国产GPU企业芯瞳半导体,它已成功与60多家国内主流软硬件厂商完成产品兼容性互认证,其中包括国产CPU厂商、操作系统厂商、整机厂商、应用软件厂商等。

中国芯片突破重围,多项全球首款成果密集涌现(图6)

产业链上的企业开始“抱团”,主动构建生态,国产设备、材料、EDA工具等紧密协同,形成了从技术破局到产业链突围的良性发展。

在湾芯展的现场,新凯来公司展台前围满了前来见证历史的业内人士。不远处,珠海硅芯科技、有研亿金、大族半导体等企业同样展示了在EDA工具、高纯金属靶材、先进封装技术等方面的最新进展。

曾经高不可攀的技术壁垒,正在被中国科研团队一一攻破。

从二维闪存到模拟计算,从光谱成像到全产业链生态,中国芯片产业正在经历从量变到质变的飞跃。



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