芯片制造雙重突破：深紫外固態(tài)激光與熱力學(xué)計算芯片引領(lǐng)新潮流

【EEPW 電子產(chǎn)品世界 訊】在摩爾定律逼近物理極限、全球科技競爭加劇的背景下，芯片制造正不斷向更高精度與更高效率邁進(jìn)。近日，中國與美國團(tuán)隊分別在光刻技術(shù)與計算架構(gòu)領(lǐng)域取得重要進(jìn)展，為半導(dǎo)體行業(yè)注入新的活力。

中國科學(xué)院實現(xiàn)193nm固態(tài)深紫外激光器

來自中國科學(xué)院的一項最新研究成功開發(fā)出可發(fā)射193納米波長光的固態(tài)深紫外（DUV）激光器，這一波段是先進(jìn)芯片光刻的關(guān)鍵技術(shù)。目前，商用光刻系統(tǒng)普遍采用氟化氬（ArF）準(zhǔn)分子激光器作為光源，存在體積大、系統(tǒng)復(fù)雜和運維成本高等問題。

與之相比，固態(tài)激光器結(jié)構(gòu)緊湊、穩(wěn)定性更高、能效更好。研究團(tuán)隊通過Yb:YAG晶體放大器生成1030納米激光，再通過非線性光學(xué)過程實現(xiàn)波長壓縮，最終輸出193納米波段的深紫外激光。盡管目前實驗裝置的輸出功率為70毫瓦，遠(yuǎn)低于商用系統(tǒng)，但其光譜純度和穩(wěn)定性已達(dá)到較高水平。未來隨著功率放大與技術(shù)迭代，該光源有望成為下一代光刻設(shè)備的有力候選。

Extropic發(fā)布熱力學(xué)計算芯片，挑戰(zhàn)傳統(tǒng)與量子架構(gòu)

與此同時，美國初創(chuàng)公司Extropic推出了全球首款基于“熱力學(xué)計算”架構(gòu)的芯片原型。該架構(gòu)由前Google量子人工智能團(tuán)隊成員Guillaume Verdon提出，核心理念是通過利用熱漲落（通常被認(rèn)為是噪聲）來執(zhí)行計算任務(wù)，形成可控的“概率位”（p-bit），進(jìn)行高效的概率模擬。

與試圖屏蔽熱干擾的傳統(tǒng)計算不同，熱力學(xué)計算反其道而行，將漲落作為驅(qū)動力，尤其適用于人工智能、金融模擬、蛋白質(zhì)折疊等復(fù)雜優(yōu)化問題。此外，該芯片基于常規(guī)硅材料制造，無需像量子計算那樣依賴超低溫和特殊材料，使其在成本、功耗和工程可實現(xiàn)性方面更具優(yōu)勢。

Extropic計劃于2025年推出首批商用芯片，目標(biāo)是挑戰(zhàn)當(dāng)前AI加速器主導(dǎo)者NVIDIA，提供一條新的高效計算路徑。

從制造到架構(gòu)：芯片創(chuàng)新加速落地

這兩項來自不同領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新，分別代表了芯片制造鏈條的兩個關(guān)鍵維度：一是通過激光器創(chuàng)新提升光刻工藝精度與靈活性，二是通過計算架構(gòu)創(chuàng)新顛覆傳統(tǒng)馮諾依曼體系。在全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)變革關(guān)鍵期，這類跨領(lǐng)域技術(shù)的突破不僅增強(qiáng)了技術(shù)多樣性，也為行業(yè)帶來了新的增長引擎。

EEPW將持續(xù)關(guān)注該類前沿技術(shù)的研究進(jìn)展與產(chǎn)業(yè)化動態(tài)，為電子工程師與研發(fā)人員提供權(quán)威、深入的技術(shù)資訊。