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穩態微束和貓咪製導炸彈

(2023-09-28 09:31:53) 下一個

華為突然宣布搭載全新麒麟9000s處理器的Mate60Pro手機超前開售,引發全網熱議。中國手機新機型引發全球關注的焦點在於中國“芯”,多國消費者將其視為華為在美國科技封鎖後的重大技術突破。這個消息自然引起美國的關注,迅速進行拆機,檢驗華為新機。拆機結果顯示,芯片確實是7納米的,功能達到5G要求。手機部件的90%是中國國產。

但麒麟9000s芯片到底是怎麽做成的,美國還是不太清楚。首先是設計方麵,因為美國已經禁止了中國使用其芯片設計軟件,一種情況是中國使用黑客技術盜版使用該軟件,另一種情況是中國自己開發出了芯片設計軟件。其次,因為中國已經沒有了荷蘭產的EVU機器(以前出口的因為荷蘭公司停止了技術支持,也無法使用了),而中國自產的光刻機最多能刻24nm, 其中有個可能,是使用現在仍然允許出口的舊式機器,采用重複瀑光的技術製成。但這個技術,美國公司曾試過,良品率太低,沒有經濟可行性!但從華為的出機規模,麒麟9000s芯片已經支持了低檔機,似乎達到量產規模。 中國是怎麽做到的?

人類的創造性是無限的,尤其在激烈競爭,國家不計工本支持的情況下。二戰中,各國在生死存亡的競爭下,都發展出了很多新式的技術,科技的發展比平時快了好多倍。其中也有一些奇思妙想。

二戰時代的炸彈都不是製導的,無線電的應用,出現了一些半製導的技術。如德國的Friz-X, 投彈後需要投彈員手動操縱炸彈指向目標,如果受到幹擾,或直接將飛機打落或驅離,炸彈就像斷了線的風箏,不知去向了。一直到現在還在用的很多反坦克導彈,還采用這種原理,隻不過有的用導線,避免了幹擾。當然現在有了發射後不管的全自動製導技術。

當時有人突發奇想,利用貓的本能發明了一種貓咪製導炸彈。貓被從空中拋下後,會本能采用一套複雜的動作,不但保證其不會摔死,還能不落到水裏。這個設計,就是將貓聯動著炸彈從飛機上拋下。貓的本能滾動,能使其帶著炸彈落到船上而不是水裏,如果高度足夠,就成了一顆空對艦導彈。

替代技術也有一些奇思妙想。二戰時代,日本占領了東南亞,英美失去了橡膠來源,美國開發了一種叫guayule的植物,能有效生成大量橡膠,滿足了戰爭的需要。德國缺油,就開發出煤製油的技術,也一定程度滿足了需要。

因此,中國開發出意想不到的的新技術或替代技術的可能性,也是存在的。比如最近中國清華大學的研究團隊正在與雄安新區政府積極討論選定建設地點,為粒子加速器驅動的巨型芯片工廠這個前沿項目提供支持。與荷蘭在一台機器上集中了所有的功能不同,中國的項目需要通過在一個巨大加速器周圍建立多台光刻機的巨大工廠來實現高精密芯片的本地化生產。

穩態微束(SSMB)是一種新型加速器光源,由激光操控儲存環中的電子,可形成具有精微縱向/時間結構的電子束團,即微聚束。通過有機結合微聚束輻射的強相幹特性以及儲存環內電子束的高回旋頻率特性,SSMB光源可提供高平均功率、窄帶寬的相幹輻射,波段可覆蓋從太赫茲到軟X射線,具有巨大的科學及產業應用前景。

SSMB的原理是利用激光與電子束之間的相互作用來形成微聚束。激光會將電子束中的電子聚焦到一個很小的空間內,形成微聚束。微聚束的長度可以達到納米級,這使得它具有很強的相幹性。

SSMB光源具有以下優勢:

高平均功率:SSMB光源的平均功率可以達到傳統同步輻射光源的數百倍,這使得它可以用於各種要求高平均功率的應用。
窄帶寬:SSMB光源的帶寬可以達到納米級,這使得它可以用於各種需要高分辨率的應用。
強相幹性:SSMB光源具有很強的相幹性,這使得它可以用於各種需要高相幹性的應用。

SSMB技術仍處於發展階段,但已經取得了許多進展。清華大學唐傳祥教授團隊在2021年首次實現了SSMB光源的實驗驗證,並在2022年建成了中國首台SSMB-EUV光源。SSMB技術具有巨大的潛力,有望在未來徹底改變加速器光源的發展。

以下是SSMB光源的一些具體應用:

**芯片製造:**SSMB光源可以用於芯片製造中的光刻工藝。SSMB光源具有高平均功率和窄帶寬的特點,這使得它可以用於製造更高精度和更小尺寸的芯片。
**醫療診斷:**SSMB光源可以用於醫療診斷中的成像技術。SSMB光源具有高分辨率和高相幹性的特點,這使得它可以用於生成更清晰和更準確的圖像。
**材料科學:**SSMB光源可以用於材料科學中的表征技術。SSMB光源具有高亮度和高能量的特點,這使得它可以用於研究材料的結構和性能。
**生物學:**SSMB光源可以用於生物學中的成像和表征技術。SSMB光源具有高分辨率和高相幹性的特點,這使得它可以用於研究生物體的結構和功能。

我不是說這次華為的7納米芯片是SSMB做的, 而SSMB也隻是一種公開了的思路。國家投資那麽大,而且在打破美國芯片封鎖這方麵,國內難得在民間,私營企業和國家做到了一條心,想出點如貓咪炸彈那樣的奇思妙想,是完全可能的。就像上麵說的SSMB,目前還是一個概念,但在國家利益的驅使下,國家投入巨大投資和人力資源使之成為現實的可能性是存在的,就如美國二戰時期的曼哈頓計劃,如果不是戰爭的壓力,恐怕是很難成功的。

有人總結了冷戰時代的美蘇科技競爭,結論是蘇聯失敗的根本原因,是其發展不是市場導向的。蘇聯也有很多奇思妙想,但沒有做成有市場盈利的產品,從而後繼乏力。至於國家的支持,應該不是蘇聯失敗的原因,而是有助於其技術進步的因素。

中國目前有一個巨大的國內和國外市場,也有一定程度的國內競爭。在芯片領域,中國是主要采用鼓勵私營公司競爭,而不是將錢全部投向國營公司的方法應對的,就像在電動汽車,互聯網公司一樣。在這個過程中,會出現騙錢的現象,但因為競爭,和需要在市場上勝出,勝利者必須是貨真價實的,出現像蘇聯那樣被拖入泥潭完敗的可能性較小。 

華為新手機熱賣,對美國是個不祥之兆。這預示著中國的芯片,會有一個巨大的市場利潤支持,而不僅僅靠國家補貼。中國政府煽動的對美國的仇恨,很多是沒有根據的,但在芯片封鎖上,那是來自於事實。美國並沒有多少上得了台麵的理由,來justify其動機。在中國民眾中激起的愛國主義熱潮,對美國在芯片戰中的地位,是一個不利的因素。比如說,一個人可能寧可買價高質次的華為手機,而不買性價比更高的蘋果手機。不會人人如此,但如果這樣的人比例高了,就會給華為一個很大的支持。

曆史上看,美國對蘇聯的技術封鎖很成功,對中國就不行。比如當年不讓中國參加國際空間站,結果中國自己建成自己的空間站。美國對中國高端製造業的出口限製,迫使中國企業轉向自主研發,從而提高了中國企業的技術水平。如今,中國已經在許多高端製造領域取得了突破,例如新能源汽車、無人飛機等。美國是全球人工智能領域的領先者,但美國對中國人工智能企業的投資限製,導致中國人工智能企業的融資渠道受到影響。這反而促使中國人工智能企業更加注重自主研發,從而取得了一些突破。如今,中國已經成為全球人工智能領域的重要力量。

美國既往對中國技術封鎖的失敗,原因主要有以下幾點:中國政府高度重視科技創新,並為科技企業提供了大量的支持。中國企業在自主研發方麵取得了長足的進步,能夠在許多領域實現自主可控。科技產業的全球化,使得中國企業可以利用全球資源和市場,從而加速自身的發展。中國巨大的國內市場,使得科技發展能迅速進入市場,得到進一步發展的利潤和動力。

美國應該想想其他辦法了!

 

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評論
ylyq_007 回複 悄悄話 “比如說,一個人可能寧可買價高質次的華為手機,而不買性價比更高的蘋果手機。”

在中國以外,華為手機確實會比蘋果手機不好用,因為太多軟件被禁了,需要用戶自己下載和升級。但在中國國內,GMS以及一大票美國的app也用不了,性價比也就談不上比蘋果的差了。 另外華為現在也在打造自己的生態鏈,新的鴻蒙係統裏搭載的是他們自己搞的星閃技術(nearlink),在國內跟很多家公司組成了星閃聯盟,技術指標比現有的藍牙技術是全麵超越。
Firefox01 回複 悄悄話 網友”lio”的判斷八九不離十,同齡意為同年齡組,博主可能比一尊年齡稍微小一點兒。
lio 回複 悄悄話
作者應該和習同齡的老男人,喜歡一些戰爭遊戲,卻又是一知半解的軍迷,以為打仗就如烙大餅。


randomspot 回複 悄悄話 在芯片封鎖上, 美國確實沒有什麽上的了台麵的理由。 一開始還借口華為和伊朗有違反協議的交易, 到了後來就變成赤裸裸的, 隻要中國還在繼續搞高科技, 就封鎖。 這也是沒有辦法的辦法。 要是中國在芯片乃至其他高科技領域再抄了美國的飯碗, 你讓美國人還靠什麽搞全球貿易。 軍火生意肯定不夠。

所以美國也是急眼了。麵對競爭力及其強悍的競爭對手,為了保住自己老大的地位, 甚至可以說為了保住自己未來的飯碗, 必須用所有手段壓製對方。 我想, 無論是怎樣的不擇手段, 都比全麵爆發戰爭要好。
老天真 回複 悄悄話 “美國應該想想其他辦法了!”

美國能想出個屁的辦法。美國現在是頭痛醫頭腳痛醫腳,早已亂了章法,不知所措亂舉措。中低端的芯片生產,中國已經解決。高端芯片也就在五年之內,可以解決了。剩下還有兩三個方向:高端精密機床、高端醫療器械和生物製藥技術,國內也在努力攻關。
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