台积电突破1nm芯片，运用新材料实现超车？我国掌握着75%新材料

5月18日，台积电突然宣布已突破1纳米芯片，再次将三星甩在了身后，但是作为全球芯片代工的龙头企业，台积电一定没有想到，这次的未雨绸缪，却提高了我国半导体行业的地位，熊猫君也好奇，这究竟是怎么一回事。

大家都知道，每个芯片都是由无数个小晶体管组成的，芯片的制程越小，晶体管也就越小，容纳的晶体管数量就会越多，对于手机来说，芯片的制程越小，电阻也会随之变小，那手机的耗能就会更低，这个时候，芯片工作时所产生的的热量也会变小，这样一来手机就会更省电，如今台积电突破1纳米的制程，对于消费者来说，好处自然是不言而喻，只是台积电究竟是怎么做到的。

芯片制造工艺是非常复杂的，涉及到的工序也特别多，再加上纳米级的工艺非常的精细，想要突破5纳米以下工艺，并不是一件容易的事，虽然硅为很多半导体企业，都提供了主要原料，但是当芯片的制程工艺发展到5纳米时，用来容纳晶体管的芯片容量，将会达到极限，而台积电这次突破1纳米工艺，是因为他们找到了新材料，那就是铋金属，有了这个重要材料，就能增强电流能力，有效地降低电阻，大幅提升芯片的容量，让芯片的性能再次得到提升，但是有句话叫做风水轮流转，此前台积电对华为断供，这次却提高了我国在芯片领域的地位，至于为何会有这种言论，其实是因为我国掌控了铋金属的命脉。

熊猫君发现在全球的铋金属储量数据中，全球总量为32万，而我国的储量就有24万，直接占据了全球75%的储量，直接成为了1纳米芯片制程的原料大国，这得天独厚的资源，可以说是老天爷赏饭吃，作为一个地大物博的国家，我国的矿产资源一直非常丰富，有相关数据显示，我国近两年的铋矿产量一直位居第一，能带来多少好处，相信大家已经不言而喻了，除了对台积电产生的作用以外，铋金属对硅芯片来说，更是一个长足的进步，据熊猫君了解，现在铋金属的生产分为两个流程，一个是台积电的沉积制程，一个是台大科技团队的氦离子束微影系统，但是对他们来说，原材料的来源依旧是个问题，所以这对于大陆来说，是一个不可多得的机会，只要1纳米芯片一旦量产，铋金属一定会成为各国争抢的对象，到了那时，作为原材料的产量大国，我国的半导体地位就会随之提高，但是我们依旧不能忽视，台积电的这次重大突破。

说到半导体行业的发展，不得不提的就是摩尔定律，这是世界上公认的半导体产业规则，但是在一年半之前，竟有人提出摩尔定律将失效的预言，还认为未来硅芯片的规格，将无法继续满足1纳米的制程工艺，只是让熊猫君意外的是，虽然芯片产业一直在快速发展，但是摩尔定律竟然只维持了半个世纪，从1965年开始到之后的45年里，集成电路可容纳的晶体管数量，每隔一到两年，就会增加到原来的一倍，性能也在大幅度提升，但是从2013年开始，全球半导体技术的发展，就已经开始放缓，从2013年年底开始，晶体管数量的密度，就开始以每三年增长一倍的速度发展，为了让大家更清楚地了解，接下来熊猫君就介绍一下，纳米芯片的发展历程。

其实21世纪初的时候，芯片的制程工艺还是130纳米，只不过当时大家对纳米还不了解，并不知道奔腾3处理器使用的，是130纳米的芯片，直到2004年90纳米出现后，奔腾4才紧跟步伐，之前无法突破的电脑性能，也因此得到了提升，半导体产业也开始初具规模，英特尔 IBM 台积电的那么多个企业，都争先恐后地掌握了90纳米制程，从此走在了时代的前列，但这是半导体产业并没有分出等级。

在之后的几年里，纳米芯片的数字越来越小，消费者买到的手机和智能设备，也越来越先进，各大企业也都开始暗自较劲，在22纳米芯片问世后，还有很多企业都能达到，但是当14纳米制程工艺出现后，联电就开始力不从心，渐渐地落后直到消失在竞争行列，好不容易到了10纳米，一直遥遥领先的英特尔，却被工艺壁垒堵在了门外，虽然最后生产出了10纳米芯片，但却无法应用到高端设备上，这个时候 台积电奋起直追。

在2018年实现了7纳米的技术突破，在发展到5纳米之后，就只剩下了台积电和三星这两个企业，但显然三星是落后于台积电的，因为在今年年初才研发出6纳米芯片，而台积电早在两年前，就已经实现了6纳米的量产，2020年实现5纳米量产，从此将三星远远地甩在了身后，其实熊猫君发现，台积电在攻克3纳米时，已经有些力不从心，但是有了铋金属，大大地提高了晶体管的数量，再次遥遥领先，只是台积电并没有想到，全球铋金属的储量，我国就占了75%，那么我国能借此实现弯道超车吗。

熊猫君觉得，如果台积电要在新的制程工艺上，获得稳定的原料供应，就会重新考虑与大陆之间的关系，毕竟我国的铋金属储量最高，毕竟有资源就代表着发展的主动权，可以让我们在短时间内，不再有技术资源方面的后顾之忧，虽然只依靠原材料无法走得长远，但是我国的芯片产业，一直在争分夺秒地攻克难题，为了不被卡脖子一直在努力，熊猫君相信国产的半导体产业，一定会有崛起的那一天。