文丨小菲有点烦

编辑丨小菲有点烦

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前言

芯片作为现代高新科技的关键组成部分，它对高新科技的发展具有推动作用。并且随着科技的不断进步和创新，各个领域对于芯片的需求也越来越大，使得芯片在各个领域应用中有不可取代的地位。

如今世界上的芯片大国们，纷纷掌握着核心技术，控制诸多智能领域。虽然目前为止，我国在航天航空工业、船舶工业、军工业都有了突破性的成就，但在电子芯片领域一直受到西方等国家的打压和制约。

去年10月美国联合日本、荷兰等芯片大国，谋划商议对中国半导体芯片进口限制的决议。经过近一年的商讨，今年7月起美国、日本纷纷宣布对我国展开芯片限制令，而荷兰也将在9月1日后正式限制中对其芯片的进口。

美日等国对中国进口芯片的限制，是完全不符合国际贸易规定的。他们之所以敢如此肆无忌惮的打压中国，就是认定了中国没有突破芯片技术的壁垒，无法满足高精密的芯片制作。

实际上，美日荷三国的计谋并未达成他们所想的目的。因为我国在他们的联合打压下，本国的芯片事业非但没有停滞不前，反而得到了突破性进展。

不久前，中国科学院的宋志棠博士宣布了一件振奋人心的消息。今年宋博士所带领的团队和朱敏教授团队联合研发出了一款新的高新存储芯片—相变存储芯片。

宋博士与相变存储芯片的渊源

宋志棠于1964年10月出生在中国山西。他的父母是农民，生活在一个相对贫困的家庭中。尽管家境并不富裕，但他的父母非常重视教育，并一直鼓励他通过学习来改变自己的命运。

在宋志棠还是孩子的时候，他的父母就希望他能够接受更好的教育。因此，他在小学时就被送到了市区的一所重点小学就读。他在学校表现出色，取得了很好的成绩，因此被推荐参加了一所省级示范中学的入学考试。经过激烈的竞争，他成功地被录取。

在中学期间，宋志棠对物理和数学产生了极大的兴趣。他发现自己对物理学和数学特别有天赋，并在这两个学科中获得了非常好的成绩。正是这种热爱和天赋使他决定将来进入科学研究领域。

高中毕业后，宋志棠以优异的分数考入了中国著名的老牌工科名校—西安交通大学，学习物理电子学与光电子学专业。毕业后的宋志棠继续在母校的电子材料与元器件专业深入学习，最终获得了工学博士学位。

在对电子材料领域的深入学习过程中，宋志棠博士发现了一种基于相变材料，拥有体积小、功耗低、可写入速度快等优点的新型存储器—相变存储芯片。

这一发现为发展海量存储和近存计算提供了新的技术方案。于是，宋志棠博士利用自己在电子材料领域和计算机科学方面的知识，开展了一系列关于相变存储芯片性能和结构的研究工作。

相变存储芯片是一种新型的非挥发性存储器技术，具有快速的数据传输速度和高存储密度的特性。它基于硒化物、锑化物、碲化物等相变材料的物理性质，通过在材料中改变晶体结构的方式来存储和读取数据。

其根本存储原理是利用相变材料本身两种状态之间的相变特性，来实现数据的存储和读取。通常相变材料具有两种不同的结构：晶体态和非晶态。

在晶体态下，材料的原子排列有序，电阻较高；而在非晶态下，材料的原子排列无序，电阻较低。通过在相变材料中加热或冷却，可以实现相变材料的相变。

当相变存储芯片中的相变材料被加热到高温时（通常是600摄氏度），它会从非晶态转变为结晶态。这一转变过程是可逆的，材料可以在结晶态和非晶态之间来回切换。而且，相变过程非常快速，仅需几纳秒的时间。

在相变存储芯片中，信息是通过控制相变材料的电阻态来存储的。当相变材料处于非晶态时，其电阻较高，被视为“0”；而当相变材料处于结晶态时，其电阻较低，被视为“1”。

人们只要通过在芯片上施加电压控制相变材料的相变过程，就可实现芯片的存储信息操作。相变存储芯片这种独特的存储方式，使其具备了高速读写性能、高密度存储能力、使用长寿命和可重写性高等诸多优势。

相比传统的闪存和DRAM，相变存储芯片的读写速度非常快，可以达到几纳秒的级别。而它存储密度也十分的高，几乎可以达到每平方厘米几十兆到几百兆。

相变存储器作为能在未来的存储器市场中占据重要地位的潜力股，它凭借自身快速的数据传输速度、高存储密度以及消耗功率低、稳定性强的特点，广泛用于军工领域、航空航天领域，以及通讯和电子等行业。

宋志棠博士对于相变存储技术的发现和相变存储芯片的成功研发，使得他在国内外学术界和产业界赢得了广泛的赞誉。美国媒体曾以充满惊叹与佩服的报道展现了他们对宋志棠博士的敬佩，他们在文章标题上写到“相变存储技术的新发现预示着下一代存储器的到来”。

宋志棠教授在相变存储技术上得到的成果，使得中国在相变存储器领域取得了重要的突破，打破了美国和日本的技术垄断，让中国在该领域具备了自主创新能力和核心竞争力。

毫不夸张的说，如今在相变存储技术和相变存储芯片领域，我国已经跻身于世界前列了。这对于常年在芯片领域，受到美国等国家钳制的我们来说是一件天大的好事。

就像宋志棠博士所说的，“相变存储芯器技术的突破有利于中国在此领域占领市场的制高点，为我国产业化的跨越发展找出一条新出路来。”

我国芯片的发展历程

如今在我国芯片领域，源源不断涌现宋志棠博士等优秀的后继者，这对于该领域的先辈们而言是极大的安慰。毕竟在这几十年里，中国的芯片发展之路可谓是十分艰难。

1950年-1970年这一阶段，我国的芯片行业才刚刚起步，主要依靠自力更生和原始创新。而在此之前的美国贝尔实验室就已经发明了晶体管，制造出芯片，成立了如今的芯片巨头之一的英特尔公司。

反观1950年之前的我国，芯片领域对于我们还是一片无人触及的荒漠。那时的我们，不仅没有相关的工艺器件，还没有相关的系统知识。直到黄昆、王守武、钱学森等物理学家回到中国，承担起半导体领域的研发任务。

其中王守武和王守觉是我国半导体器件领域的开拓者和奠基人，他们在1957年研制成功了中国最早的半导体器件—锗合金晶体管。

这项成果不仅在技术上具有重大意义，而且对于当时中国的科技发展和国家安全具有重要历史意义。它填补了我国半导体器件领域的空白，为中国半导体工业的发展奠定了基础。

有了良好的开端之后，后面几年里我国的半导体行业有了很大的进展。1965年9月，我国研制出了第一块集成电路板，比韩国领先十年。1966年-1969年期间，我国在北京、上海、重庆等地纷纷建立起了电工厂、晶体管厂等半导体相关工厂，半导体领域蓬勃发展。

然而随着改革开放的实施，外国大量的半导体产品和设备流入国内，极大的冲击了本国的半导体行业。由于当时的我们对外国产品抱有盲目的信任和认同，以外国产品代替本国产品，最终导致了本国半导体行业的荒废和退步。

到了1980年—1990年期间，国家开始意识到本国半导体行业荒废的危险之处，开始想办法扭转颓势。但在过程中，由于一些发展战略预期和实际现状的偏颇。在此阶段，我国的半导体行业并没有明显的起色。

直到进入21世纪之后，我国芯片产业才取得了巨大突破，开始向高端市场进军。2001年，华为成立了海思半导体公司，专注于芯片设计和研发，迅速发展成为全球领先的芯片设计公司之一。

2002年，由中国科学院计算技术研究所牵头研发，历经技术知识不断更新，产品竞争激烈以及资金和人才短缺等问题的"龙芯一号"处理器研发成功。

作为中国自主研发的第一款32位超大规模集成电路处理器，"龙芯一号"处理器的成功研发标志着中国芯片行业在面对国际竞争时具备了自主研发的能力。

2008年，中国自主研发的第一款超级计算机专用处理器—"天河一号"芯片开始研制。这项由中国科学院计算机网络信息中心主导的研发项目，使中国成为全球超级计算机领域的重要参与者之一，进一步推动了中国芯片行业的发展。

2000年-2010年的10年期间，是我国半导体行业的崛起时期。我们凭借着一款款自主研发的芯片重新在世界半导体领域站稳了脚跟。

在2010年之后，我国芯片产业改革不断加速并取得了重大突破，进入了半导体行业强国时期。2013年，天津富士康科技集团与台湾元件公司合作成立了全球最大的集成电路封装和测试基地。

2015年，由商汤科技创办人许家印领导的团队成功推动成立了中科曙光公司，致力于自主研发和生产高性能人工智能芯片。2018年，中国成功推出了自主研发的麒麟980芯片，成为世界上首款采用7纳米制程工艺的移动平台芯片。

2019年，华为在柏林和北京同时发布了，用于其智能手机和平板电脑产品的新一代自主研发设计移动处理器—华为麒麟芯片。然而，"华为麒麟"系列芯片的成功研发，在使华为成为全球第三大智能手机制造商的同时，也引起了美国的嫉妒。

从2019年开始，在美国的恶意压制与诋毁下，华为陷入了技术创新、专利争议和国际市场竞争等困扰之中。而美国之所以会这样做，不过是因为他们抗拒我国在芯片自主研发方面取得重要突破的事实。

结语

直到目前为止，美国一系列针对我国进行的芯片打压和技术封锁，都是为了阻止我国技术的发展，防止我国国力的提升。面对美国惯常的小人行径，我们能做的就是努力发展自身的技术，越过敌人的壁垒，占据更高的领地。

老话说的好，在绝对的实力面前，一切的阴谋诡计都不值一提。只要强大了自身，我们才能不惧任何妖魔鬼怪和阳谋心机。

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