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不错!
石墨烯cpu。
45纳米制程,发热量只有传统硅芯片千分之一,工作频率可达100gh以上的石墨烯cpu。
负责该项目的融伟志说道:
“陈总,石墨烯芯片代替传统硅芯片的时代,到来了。”
“传统的硅芯片,之所以发热量大,是因为电子在晶体管来回运动的过程中,与晶体管壁发生碰撞,故而产生了大量的热量。”
“所以晶体管的尺寸越大,发热量越高;尺寸越小,就越节能。”
“但当晶体管的尺寸压缩到7纳米以下,因为量子隧穿效应,电子有可能穿过管壁,导致晶体管漏电,影响芯片的正常工作。”
“5纳米,几乎就是传统芯片制程的极限,再往下推进几乎没有可能。”
“另外为了控制发热量,硅芯片的工作频率,一般很难超过5ghz,手机cpu很难超过3ghz。”
“但石墨烯芯片不一样!”
“石墨烯芯片的晶体管通电之后,其能量分布不是传统的抛物线性,而是像一个中间高高耸起的墨西哥帽,而且接近‘帽沿’处的电子密度近乎无穷,结果只需要施加一个很小的电压,大量电子就会同时开始运动,使得能量壁垒另一侧的电流发生急剧变化。”
“这不仅大大缩短了电子的运动距离,切换开关所需的能量更是极小,这是传统硅材料晶体管所无法比拟的。”
“所以哪怕是100纳米制程的石墨烯cpu,都可以在100ghz的工作频率下工作。”
“现在我把晶体管的尺寸压缩到了45纳米,那么工作频率设置为250ghz没有什么问题。”
“如果尺寸再缩小,工作频率还能更高。”
“不过45纳米已经达到了替代传统芯片的交叉点,它在250ghz的工作频率下,性能与5纳米硅芯片在3ghz工作频率下的表现相当,但是要节能90%以上。”
“如果把45纳米的石墨烯cpu,用在手机之上,手机的续航至少增加40%,且完全不必担心散热问题,机身表面的温度,再怎么使用都不会发生太大的变化。”
“所谓的‘cpu过热降频’问题,永远不会发生在石墨烯cpu上,所以性能会更加稳定。”
“综合表现,一定会是45纳米石墨烯cpu更好。”
“最后在生产成本方面,45纳米制程的石墨烯芯片制造难度不是太大,至少工序不会有5纳米硅芯片那么繁琐复杂,生产成本方面二者不会相差太多。”
“所以,石墨烯芯片取代传统硅芯片,已是一种必然!”
陈今点了点头。
但他没有特别高兴,眉头反而皱了起来,脸上有些为难。
快。
太快了。
按理说,石墨烯芯片,至少得十年之后,才有可能成为现实,取代已走入死胡同的硅芯片。
但由于星海科技的存在,这个进度生生快进了十年,提前成为了现实。
而石墨烯芯片的制造工艺,跟硅芯片的制造工艺,是完全不同的,传统的芯片代工厂,生产不出石墨烯芯片,生产设备、工艺,都要翻天覆地般地改变。
只能建立专门的石墨烯芯片生产线。
问题是忠芯国际的业务,刚刚有所拓展。
每年上千亿刀的芯片代工订单,忠芯已经啃下了三成以上,即将夺走苔积电的头把交椅。
形势一片大好。
现在推出45纳米石墨烯芯片,就等于是毁掉这片大好形势,等于自己革自己的命啊。
这其中浪费的金钱、损失的潜在利益,至少以千亿计。
忠芯国际的张总他们,也得怨天叫地、哀嚎一片。
所以摆在陈今面前的选择是:挤牙膏,还是直接撸爆?
第316章 高能1号
挤牙膏。
广大数码产品爱好者,对这三个字可谓深恶痛绝。
包括以前的陈今,也对这种行为十分反感。
因为这代表不思进取、代表得过且过、代表缺乏诚意,没有用尽最大的能力。
是一种辜负广大消费者期望、很难让人接受的行为。
陈今也不接受所谓的“挤牙膏”。
但很抱歉,陈今发现自己可能正在成为自己最讨厌的那种人。
不错!
他还是打算挤挤牙膏,不马上大规模推广石墨烯cpu,至少拖延一两年的时间,稍微过渡缓冲一下。
善财难舍啊。
想想此前投入的数百亿资金。
想想忠芯国际当前6000多亿的市值。
想想传统硅芯片每年几万亿的市场。
这么多的坛坛罐罐,一下全砸了,真舍得么?
当然石墨烯cpu大规模推广后,星海科技赚到的钱必然更多,新的坛坛罐罐也会更多……总之星海科技的利益,不会受到太严重的损害。
甚至拥有了整个世界。
旧的不去新的不来,若直接把牙膏撸爆,得到的东西、看到的风景,可能完全不同。
一个字形容那就是爽。
问题是陈今爽了,忠芯国际怎么办?这家公司上上下下两万多员工怎么办?
很多忠芯员工手中的股票价值,已经从一套房,变成了五套房。
结果石墨烯芯片这么一公布,五套房暴跌回一套房,或者半套,从天堂落入地狱。
恐怕很多人杀了陈今的心都有。
毕竟忠芯国际这家公司才刚刚成长起来,还没到达巅峰,眨眼就要陨落了,谁接受的了?
这种浇冷水的事情,陈今是不能做的。
不过传统的硅芯片已经快要走到尽头了,忠芯国际也意识到了,所以在扩大自身业务的同时,也正在寻求转型,摸索石墨烯芯片的制造工艺。
陈今的星海科技也可以把45纳米的石墨烯芯片制造工艺,授权给忠芯国际,帮助忠芯完成转型。
这样星海科技推出石墨烯cpu后,不仅不会对忠芯造成太大的冲击,股价反而大涨……这是最好的解决办法。
不过建立一条大规模石墨烯cpu生产线,摸索制程工艺,至少得一年以上的时间。
故而石墨烯芯片的规模化商用,不是一蹴而就,中间得等一段时间。
“这期间为了避免对股市造成震荡,还是不要对外透露为好,消息至少得保密一年。”
“石墨烯cpu商业量产之后,优先用到超算上面,用于大型的服务器中,节省海量的电费,以及用于研制更高性能的1000亿亿超级计算机……优先服务广大企业用户,随后再推出民用。”
“这应该能再拖个半年以上的时间。”
“直到实在隐瞒不住了,广大的网民强烈不满了,民用版的‘石墨烯cpu’,差不多就到正式推出的时候了。”
“种种举措下来,大概能拖延两年左右的时间。”
“而这也不叫‘挤牙膏’,毕竟5纳米硅芯片的性能,已经不太可能往下挤了,再挤只能是石墨烯芯片!”
当然这也不能叫‘撸爆’,而是一场令人望眼欲穿的脱衣秀,也就是广大消费者的裤子都脱了,结果却不能上,只能光看着眼馋。
可称之为“久撸不爆”。
实在叫人扫兴至极。
但不管怎样,应用于个人设备上的民用版石墨烯cpu,得一两年后才能批量推广。
给了忠芯国际一段较长的缓冲期。
……
心中下了这些决定后,陈今给张卫京打了个电话,告诉了他星海科技在石墨烯芯片取得重大突破的消息。
包括制造出了45纳米制程的石墨烯cpu,性能堪比5纳米制程的传统硅cpu……这个事情也告诉了他。
“什么?”
张卫京当即吃了一惊:“至少是十年以后的技术,你们现在就突破了?”
他立刻不淡定了:“怎么可能会这么快?能不能别这么快?一年,我们攻克5纳米还不到一年,这个技术就落伍了,忠芯国际就要被淘汰了?”
张卫京欲哭无泪:“陈总,我们是商业上的亲密伙伴,你怎么突然对我们也实施降维打击了?你们这个技术,出现的实在太不是时候了。”
他倒不是抵制新技术,而是这个新技术出来的太快了,导致他意气风发的状态,持续了不过一年,马上就要陷入巨大的失落和狼狈了。
“放心,张总你放心,石墨烯芯片制程工艺,星海科技可以授权给忠芯国际,望你们争取在一年左右的时间里,拿下这项代表未来的芯片工艺。”
“如果一年内,忠芯国际实现了45纳米石墨烯cpu的量产,以后,大部分的石墨烯芯片订单,继续交给忠芯,你们也顺利完成了转型,进入了新时代。”
“如果一年时间不够,实现不了大批量产,那以后只能把一部分的订单给你们,星海科技完成另一部分订单。”
芯片代工属于高利润行业,忠芯国际不太给力的话,星海科技不会耗费过多的时间去等,亲自下场,弄个属于自己的大型芯片工厂,批量生产石墨烯芯片,不再是实验室环境的少量流片。
“这是一项挑战,证明忠芯能力的挑战!如果忠芯有这个能力的话,未来的忠芯,将是全球最大的芯片代工集团,将会占据行业垄断般地位……就看忠芯能否完成这项挑战?”
陈今给张卫京出了一道难题。
“好!”
张卫京点了点头,沉稳有力的声音道:“忠芯接受这个挑战,我们一定能完成挑战!”
他对自己的忠芯充满信心。
如此,石墨烯芯片的问题,基本上就这么解决了。
而除此之外。
星海科技的另一项突破,重要性跟石墨烯芯片,可谓完全处于一个等级。
甚至应用范围更广,蕴含的价值更大。
完全有可能改变汽车、航空航天、工程机械乃至全球能源产业的现有格局。
电池。
被星海科技新能源研究中心命名为“高能1号”的电池。
这款电池的能量密度,达到了惊人的1500wh/kg,比当前技术水平最高的三元材料电池550wh/kg的能量密度,提升了将近三倍。
约等于汽油能量密度的八分之一!
堪称一个惊人的进步!
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第317章 重磅炸弹
1799年,意呆利物理学家伏特把一块锌板和一块锡板浸在盐水里,发现连接两块金属的导线中有电流通过。于是,他就把许多锌片与银片之间垫上浸透盐水的绒布或纸片,平叠起来。用手触摸两端时,会感到强烈的电流刺激。伏特用这种方法成功地制成了世界上第一个电池──“伏特电堆”。
故而电池从问世到现在,足有两百多年的历史。
但两百多年过去,电池的能量密度,始终没有明显的提升。
最早广受使用的电池为碳锌电池,它的能量密度约为30…100wh/kg,特点是只能一次性使用,但价格低廉。
随后发明出来的铅酸蓄电池,应用更加广泛,能量密度约为80…120wh/kg,但是可反复充电、放电,价格便宜,迅速成为主流,并且流行了上百年之久,到现在还没有淘汰。
但铅酸蓄电池的能量密度实在太低了,于是上世纪六十年代,锂电池应运而生,能量密度高达150…250wh/kg,相当于铅蓄电池的两倍。
某些高性能的锂电池,能量密度甚至可达到300wh/kg,并且理论上具有达到1000wh/kg能量密度的可能。
但理论只是理论。
实际情况当中,锂电池的能量密度,很难超过350wh/kg。
只能算是一种“半高能电池”。
且由于技术复杂、安全性、生产成本高等原因,锂电池一直到21世纪才大规模推广,逐渐成为了主流。
而除此之外,电池的发展路径众多,未来能量密度更高、寿命跟长、更安全的几种电池,都有机构在进行研发。
如金属…空气类电池。
此类电池的代表为锌空气电池。锌空气电池的比能量是铅酸蓄电池的4~6倍,比锂离子电池比能量都大1倍,以其作为动力的电动汽车最大行程可达400km。
锌空气电池制造工艺简单,成本低廉。大批量成本约为300~500元/kvah,比铅酸蓄电池还低。且安全可靠,即使外部遇到明火、短路、穿刺、撞击等情况,都不会发生燃烧、爆炸。
但即便有如此之多的优点,锌空气电池也存在一些致命的弊端,它的使用成本相对高,充电过程复杂;实际使用寿命短,为1~2年,这主要不是因为电池的电化学性能差,而是电池的结构带来的影响;批量生产加工工艺不够成熟。这主要是催化膜和防水透气膜的制造,大多需要半机械操作,存在一些手工因素,导致电极性能有差异。
所有金属…空气电池的推广,还是较为困难。
此外还有全固态电池、纳米晶体锂离子电池、燃料电池……等等至少几十种的电池。
它们的能量密度,有的宣布达到了500wh/kg,有的宣布超过800,还有的突破了1000,可谓令人振奋,仿佛看到了高能电池时代到来的希望。
但……然并卵。
实验室表现,不等于实际表现。
实验室内的产品,不一定能成为市场产品。
而当前市场中,可购买到的、能量密度最高的,是一种由镍钴锰酸锂组合的三元聚合物材料(li(nicomn)o2)作为正极的三元电池。
这类电池中,国内某厂家结合石墨烯技术,做到了能量密度550wh/kg的世界最高程度,当时便在全世界引发轰动,被认为新能源时代即将到来。
但这种高兴,可能还为时尚早。
因为汽油的能量密度,高达12000wh/kg,最好的三元电池,能量密度也不过是汽油的4。58%,二十分之一不到。
三元电池技术,还未到取代传统能源的时候。
只是看到了一丝希望。
而星海科技“高能1号”电池的研制成功,则是直接实现了这个希望。
研究中心内。
故而负责该项目的赵强兴奋说道:“陈总,电池技术上,我们实现了一个惊人的跨越式突破!”
“首先我们的‘高能1号’,不是传统的液体或半固态电池,而是全固态电池!”
“全固态电池的安全性最高,耐冲击、耐高温、稳定性好,充电次数较其他类型的电池更多。”
“比如质量最好的三元电池,它的充电寿命是1500次,充电约800次后,电池容量下降到80%;但‘高能1号’的充电次数可以达到1万次,五千个充电…放电循环之后,电池容量才会下降到80%左右。”
“而且‘高能1号’电池内,集成了当前最先进的石墨烯快充技术,比如我手中的这块1万毫安时的手机用电池,它最高支持100瓦的快速充电技术,只需6到10分钟,这块电池就能充满,而且不用担心发热过大。”
赵强拿着那块小巧的电池继续道:“至于它的能量密度,由于采用了一种全新的纳米聚合物材料,作为电池的正极,它的能量密度实测达到了1500wh/kg的程度。”
“这是普通锂电池的六七倍!相当于汽油的八分之一。”
“但在实际的使用过程中,发动机中燃烧的汽油,能量利用效率最多为40%,一般是30%多。”
“电池的利用效率一般是90%以上。”
“所以从能量的利用效率上看,‘高能1号’电池的实际效能,相当于汽油的三分之一。”
汽油的三分之一!
这可谓是相当的不得了了。
电动汽车的推广潜力,瞬间超过了传统燃油汽车。
因为较之于燃油汽车的发动机,电动汽车的电动机结构简单,质量更轻,加上一些附带的机械结构,一下省去了上百公斤的质量。
取消了变速箱等复杂传动结构。
总体减重至少在200公斤以上。
当然为了实现跟燃油车相当的续航,电池组的数量一定会增加,以一箱汽油50公斤的质量换算,必须搭载150公斤份量的“高能1号”电池,才能达到相同的续航。
即便如此!
搭载了“高能1号”的电动汽车,仍然减重100公斤以上!
所以续航表现只会更强。
又因为最先进的快速充电技术,可在半小时至一小时内,给大体积的电芯充满电,等待的过程不会特别漫长。
以及上万次的充电寿命,极高的安全性……
至少在汽车领域,出于环境保护、使用便利性、续航、安全性、成本等多方面的综合考虑。
“高能1号”的问世,人们几乎找不到拒绝电动汽车的理由。
这款电池一旦面世,可以想见,其造成的轰动性影响将更加难以想象;引发的多领域全球性震荡,势必会给星海科技造成巨大的压力。
所以摆在陈今面前的问题的是:要不要引爆这颗重磅炸弹?
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第318章 石油最多开采四五十年?
“对了赵强,高能1号的生产成本大概是多少?”想到一个事情陈今问道。
“呃,实验室制备的成本非常高。”
赵强想了想道:“大概要1万多元1公斤,不过大批量工业化生产后,成本有望降低到1000元以下。假设每辆纯电动汽车搭载100公斤的高能电芯,整车的成本也不过是在十几万左右,消费者完全有可能在20万以内,买到一辆搭载了‘高能1