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2025年，這一年，全球半導(dǎo)體圈傳來(lái)一個(gè)讓人眼前一亮的消息：北京大學(xué)團(tuán)隊(duì)搞出了一款不用高端光刻機(jī)也能量產(chǎn)的高精度模擬計(jì)算芯片。

這事兒一出，不只是中國(guó)芯片圈沸騰了，連那些習(xí)慣了“卡脖子就能管住你”的西方技術(shù)圈也開(kāi)始皺眉頭了。

本來(lái)還指望靠極紫外光刻機(jī)（EUV）把中國(guó)半導(dǎo)體死死按住，結(jié)果人家換了條道上高速了。這不禁讓人想問(wèn)：技術(shù)封鎖，到底是在設(shè)限，還是在設(shè)局？

不用追3納米也能跑贏

傳統(tǒng)印象里，造芯片就得拼命往“納米”里鉆。7納米、5納米、3納米……每降一層都像是在爬珠穆朗瑪峰，裝備貴得離譜，失敗率高得驚人。

尤其是那臺(tái)被譽(yù)為“現(xiàn)代工業(yè)皇冠上的明珠”的EUV光刻機(jī)，幾乎成了高端芯片的“通行證”，沒(méi)有它，想進(jìn)“俱樂(lè)部”？免談。

可北京大學(xué)這波操作，直接把這套邏輯打了個(gè)對(duì)折。他們用的是28納米以上的成熟制程，換句話說(shuō)，是早就被西方“淘汰”的老工藝。

但就是在這“老設(shè)備”上，他們做出了一顆在計(jì)算精度和能效比上達(dá)到乃至超過(guò)先進(jìn)制程芯片的新型模擬計(jì)算芯片。精度提升到了24位定點(diǎn)，能效比甚至比頂級(jí)GPU高出百倍甚至千倍。

關(guān)鍵點(diǎn)在哪？不是把晶體管做得更小，而是改變了芯片的“腦回路”。他們采用的是模擬矩陣計(jì)算架構(gòu)，配合阻變存儲(chǔ)器（RRAM）的新型設(shè)計(jì)，直接繞過(guò)了對(duì)EUV光刻的依賴。

這技術(shù)路徑，不是低配版的“將就”，反而另辟蹊徑，開(kāi)辟了后摩爾時(shí)代的新賽道。

《日經(jīng)亞洲評(píng)論》評(píng)價(jià)說(shuō)，這一成果標(biāo)志著中國(guó)半導(dǎo)體擺脫“跟著跑”的局面，開(kāi)始自己“定規(guī)則”。而《南華早報(bào)》也指出，這種創(chuàng)新路徑不僅在學(xué)術(shù)上令人矚目，更在產(chǎn)業(yè)層面打破了“光刻機(jī)等于高端”的單一路徑依賴。

再對(duì)比下，追求先進(jìn)制程可不是便宜活。臺(tái)積電的2納米產(chǎn)線投資已超400億美元，工藝復(fù)雜、良率難控、成本高企。

而北京大學(xué)的這款芯片，在成熟工藝下不僅成本低、產(chǎn)線穩(wěn)定，還能復(fù)用現(xiàn)有產(chǎn)能，量產(chǎn)速度快得多。這就像別人拼命改裝F1賽車，你卻開(kāi)著一輛老式卡車走了條沒(méi)人堵的高速，還不見(jiàn)得慢。

這背后，其實(shí)也和西方的制裁策略有關(guān)。美國(guó)國(guó)會(huì)早在《美國(guó)出口管制與中國(guó)：先進(jìn)半導(dǎo)體》報(bào)告中坦言，限制EUV出口是其遏制中國(guó)芯片發(fā)展的核心手段。

但現(xiàn)實(shí)是，封得住設(shè)備，封不住思路——中國(guó)科研團(tuán)隊(duì)正是在“被卡”的壓力下，走出了屬于自己的創(chuàng)新路徑。

一場(chǎng)從“算不準(zhǔn)”到“算得精”的革命

說(shuō)到模擬計(jì)算，可能很多人都聽(tīng)著陌生。簡(jiǎn)單說(shuō)，它不是靠0和1來(lái)算，而是像人腦一樣直接處理連續(xù)的物理量，比如電壓、電流。

聽(tīng)起來(lái)很酷，可問(wèn)題是，這玩意兒“算不準(zhǔn)”——誤差大、穩(wěn)定性差，一直被數(shù)字計(jì)算牢牢壓著打。

但這次北大團(tuán)隊(duì)把這個(gè)“老技術(shù)”徹底翻了新篇。他們不是簡(jiǎn)單地“復(fù)活”模擬計(jì)算，而是實(shí)現(xiàn)了從“可用”到“精準(zhǔn)”的關(guān)鍵躍遷。

通過(guò)迭代優(yōu)化算法和高精度電路校正，硬是把誤差從原來(lái)的百分之一降到了千萬(wàn)分之一，這已經(jīng)足夠用在最嚴(yán)苛的科學(xué)計(jì)算和AI訓(xùn)練場(chǎng)景中。

這就好比傳統(tǒng)模擬計(jì)算是一把錛子，粗活能干但細(xì)活不行，而現(xiàn)在北大這把錛子已經(jīng)能雕花了。真正讓人佩服的是，他們沒(méi)靠堆硬件，而是靠架構(gòu)創(chuàng)新和算法優(yōu)化，精準(zhǔn)度提上來(lái)了，功耗還降下去了。

更妙的是，這條技術(shù)路線并不綁定某一種特定硬件。

不像EUV那樣，你得靠ASML一家獨(dú)供，這種模擬計(jì)算芯片可以在現(xiàn)成的產(chǎn)線上生產(chǎn)，器件成熟、供應(yīng)穩(wěn)定，做出來(lái)的芯片也更適合大規(guī)模鋪開(kāi)。

在技術(shù)實(shí)現(xiàn)上，阻變存儲(chǔ)器（RRAM）扮演了關(guān)鍵角色。它不僅能存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，還能直接參與計(jì)算，減少了傳統(tǒng)芯片中大量的“搬數(shù)據(jù)”操作，這就大幅提升了效率。

用業(yè)內(nèi)專家的話說(shuō)，這是一次真正意義上的“架構(gòu)級(jí)突破”，它從底層重新定義了計(jì)算方式，為AI、6G、自動(dòng)駕駛等高算力場(chǎng)景打開(kāi)了新天地。

《人民日?qǐng)?bào)》評(píng)論稱，這一成果不僅是中國(guó)在核心技術(shù)領(lǐng)域取得的突破，更是中國(guó)科研體系在極限環(huán)境下自我進(jìn)化的典范。

而多位國(guó)際芯片專家也指出，這種高精度模擬計(jì)算芯片，可能會(huì)在特定領(lǐng)域?qū)鹘y(tǒng)數(shù)字計(jì)算構(gòu)成“降維打擊”。

過(guò)去模擬計(jì)算是“邊緣角色”，現(xiàn)在它正走向舞臺(tái)中央。而這場(chǎng)“復(fù)興”，并不是簡(jiǎn)單的技術(shù)回潮，而是一次跳出西方設(shè)定框架的重新洗牌。

從實(shí)驗(yàn)室走向產(chǎn)業(yè)正中央

技術(shù)牛不牛，看它能否走出實(shí)驗(yàn)室才算數(shù)。從目前來(lái)看，這款新型芯片的落地潛力，已經(jīng)遠(yuǎn)超學(xué)術(shù)層面，正在快速滲透到多個(gè)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。

首先是AI大模型的訓(xùn)練。現(xiàn)在的AI，不光要“能說(shuō)會(huì)道”，還要“動(dòng)腦筋”。尤其是像ChatGPT這類模型的二階優(yōu)化計(jì)算，對(duì)算力的要求幾乎是“爆炸式”的。

北大這款芯片由于矩陣運(yùn)算效率極高，非常適合這種復(fù)雜算法的訓(xùn)練場(chǎng)景。相比傳統(tǒng)GPU，它不僅跑得快，還更省電。

再來(lái)看6G通信。未來(lái)的通信網(wǎng)絡(luò)不只是更快，還要更“聰明”——實(shí)時(shí)處理信號(hào)、預(yù)測(cè)用戶行為、動(dòng)態(tài)調(diào)整頻譜。

這些都需要在邊緣設(shè)備上完成高強(qiáng)度計(jì)算。模擬矩陣芯片的低功耗特性，恰好匹配這一需求。

還有那些看起來(lái)離我們很遠(yuǎn)的“超算中心”，比如全球氣候模擬、量子力學(xué)計(jì)算、粒子物理模擬等。這些都是計(jì)算量動(dòng)輒“天文數(shù)字”的項(xiàng)目，一塊能效比高得離譜的新型芯片，無(wú)疑是它們的新寵。

更接地氣的應(yīng)用也在路上。AI手機(jī)、智能駕駛、服務(wù)機(jī)器人……這些終端設(shè)備對(duì)芯片的要求是：算力要強(qiáng)，電池要省，體積要小。過(guò)去這幾項(xiàng)很難兼得，但模擬芯片的出現(xiàn)，讓這些需求終于可以“打包帶走”。

更可貴的是，這套技術(shù)不需要重新建設(shè)新產(chǎn)線。它用現(xiàn)有的28納米以上產(chǎn)能就能造，這意味著從實(shí)驗(yàn)室走向市場(chǎng)的周期被大大縮短。

而為了推動(dòng)整個(gè)生態(tài)落地，中國(guó)也在加快組建“模芯生態(tài)創(chuàng)新聯(lián)盟”，把芯片廠、算法方、應(yīng)用商統(tǒng)統(tǒng)拉進(jìn)來(lái)，建立一個(gè)完整的軟硬件閉環(huán)。

《華爾街日?qǐng)?bào)》在一篇評(píng)論中指出，如果說(shuō)先進(jìn)制程是“技術(shù)塔尖”，那么模擬計(jì)算架構(gòu)就是“技術(shù)底座”。

中國(guó)現(xiàn)在正是在底座上加厚加固，不再盯著別人手里的“塔尖”眼紅，而是自己動(dòng)手蓋樓。

這不只是中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)的一次“換道超車”，更可能引發(fā)全球半導(dǎo)體格局的再平衡。

過(guò)去美國(guó)、日本、荷蘭等少數(shù)國(guó)家主導(dǎo)的技術(shù)路線，如今開(kāi)始面臨多元挑戰(zhàn)。技術(shù)路線越多，技術(shù)霸權(quán)就越難維系。

北京大學(xué)團(tuán)隊(duì)的這次芯片突破，不只是一次技術(shù)上的勝利，更是一種思維方式的勝利。它告訴我們，創(chuàng)新不是永遠(yuǎn)沿著別人走過(guò)的路，而是敢于走進(jìn)無(wú)人區(qū)，看似“繞路”，實(shí)則是捷徑。

當(dāng)摩爾定律逐步逼近物理極限，計(jì)算架構(gòu)的多樣化已成大勢(shì)所趨。中國(guó)率先在這條路上取得突破，意味著它在全球科技競(jìng)爭(zhēng)中，開(kāi)始掌握更多主動(dòng)權(quán)。

西方的技術(shù)封鎖，本意是設(shè)限，結(jié)果卻成了催化劑。而歷史也一再證明，真正的技術(shù)進(jìn)步，從來(lái)不是靠“堵”出來(lái)的，而是被“逼”出來(lái)的。這一次，中國(guó)給出了漂亮的答案。

未來(lái)的半導(dǎo)體世界，或許不再是“誰(shuí)有光刻機(jī)誰(shuí)說(shuō)了算”，而是誰(shuí)能打破思維邊界，誰(shuí)就能定義下一個(gè)時(shí)代。