全球各國除了繼續(xù)在硅基芯片方面推進技術研發(fā)之外，其實還在量子芯片、光芯片等芯片新技術方面展開較量，而中國日前就在光芯片材料方面取得重大突破，走在了美國前面，這將加速中國光芯片的商用化。新芯片技術的較量是不僅僅是一項技術的突破，更是整個產業(yè)鏈的推進，否則有了光芯片技術，卻沒有相應的材料，那么新芯片技術也就無法實現商用化落地，這當中最關鍵的就是材料。光芯片也被認為是替代現有硅基芯片的重要技術之一，為此中國、美國都在積極推進，而在光芯片材料方面，則是中國、日本和美國的較量。日本能成為光芯片的參與者之一，就在于它向來在芯片材料方面執(zhí)全球牛耳，硅基芯片材料有六成由日本掌握，有這個基礎，日本自然也在光芯片材料方面占有一席之地。光芯片的重要材料之一是鈮酸鋰，這個材料早已被研發(fā)出來，不過在制成晶圓方面，則還存在不少難點，由于鈮酸鋰材料過于脆弱，如何將它做成一片較大的晶圓，就成為中國、美國和日本技術較量的關鍵。此前中美日三方都已實現6英寸鈮酸鋰晶圓的制備，不過這與全球主流的8英寸晶圓、12英寸晶圓仍有一定的差距，日前湖北一家企業(yè)就已成功研發(fā)8英寸晶圓，由此中國在鈮酸鋰晶圓制備方面走在了美國和日本前面。中國率先制備成功8英寸鈮酸鋰晶圓，在于中國在基礎材料方面的深厚積累，幾十年前，即使中國的經濟基礎較為薄弱，但是由于中國堅持推動完整的工業(yè)體系建設，因此中國一直都相當重視基礎研發(fā)，由此中國奠定了扎實的材料研發(fā)基礎，到如今中國的芯片產業(yè)需要實現全產業(yè)鏈的自研，基礎材料研發(fā)就產生了效果。采用鈮酸鋰作為光芯片的材料，全球諸多機構都證明了可行性，業(yè)界專家認為鈮酸鋰可以實現光芯片的超強性能。就在數天前，香港城市大學電機工程學系王騁教授團隊就研發(fā)出了集成鈮酸鋰微波光子芯片，性能比硅基芯片快1000倍，而功耗卻降低九成以上，該團隊介紹處理250×250像素的圖片只需要3納焦，而硅基芯片卻要幾百乃至上千納焦的能耗。國內還有其他機構研發(fā)鈮酸鋰芯片，鈮酸鋰芯片除了可用于處理器，還可用于基站的信號處理，隨著未來6G的商用，基站的建設將更加密集，采用硅基芯片大量6G基站將會進一步推升運營商的電費，而鈮酸鋰芯片的應用可以大幅降低功耗，這也將成為6G商用的關鍵。業(yè)界人士指出鈮酸鋰芯片的超強性能和超低功耗，在人工智能、6G等行業(yè)都將有廣泛的前景，當前的人工智能往往需要大規(guī)模的處理器集群處理相關的數據，巨額的電費已成為AI企業(yè)不堪重負的成本，鈮酸鋰芯片恰恰可以解決耗電問題。由于眾所周知的原因，中國開發(fā)先進的硅基芯片工藝受到光刻機的限制，而鈮酸鋰芯片的應用將打破原有的硅基芯片技術體系，解決當下阻礙中國芯片發(fā)展的芯片工藝瓶頸，以現有的芯片工藝就能實現更強的性能，這對于中國芯片來說無疑更具積極的意義。海外芯片同行其實也清楚現有的硅基芯片技術已達到天花板，芯片工藝達到3納米已面臨巨大的技術困難，臺積電的3納米工藝良率就低至55%，再研發(fā)2納米難度更大，為此海外芯片同行也在積極研發(fā)新的芯片材料，而中國在光芯片材料方面的突破無疑振奮了全球芯片行業(yè)，將為全球芯片技術開辟新道路。