芯片还有好几种呢，如量子芯片，光子芯片，碳基芯片，硅基芯片。

就目前来看，如果不以商业化为目地的话，在这几种芯片中，最顶级的应该就是量子芯片。

若以商业化为目地的话，那么最顶级的芯片就是硅基芯片。

目前来说，可商用的最顶级的CPU也就是硅基芯片，其最高的制程工艺为4纳米。主要的产品有高通的骁龙8gen1，联发科的天玑9000。

最顶级的光刻机，每小时可以处理200片晶圆，且最高制程工艺下探到了4纳米。这就是ASML生产的NXE:3600D第三代极紫外EUV光刻机。

无论是骁龙8gen1，还是天玑9000，都是由ASML生产的极紫外EUV光刻机生产的。也就是说，在以商业化为目地的前提条件下，芯片必须得有光刻机生产。从这个角度来看的话，从我国目前的实力出发，无疑是生产出顶级的芯片更为困难，毕竟先有光刻机后有芯片。现在的状况是无法制造出顶级的光刻机，那么就无法生产处出顶级的芯片。

如果不以商业化为目的话，那就是制造出最顶级的光刻机更难。

我国芯片和光刻机的现状

目前来看，我国最为顶级的光刻机的制程工艺依然停留在90纳米，具体产品是DUV步进投影式光刻机。

而光刻机最重要的三大部件是光源，物镜，工件台。

至于芯片的话，国内应该是可以设计出制程工艺为4纳米的顶级芯片，但是生产不出来。而以现在的技术可以拿出来的芯片，其制程工艺最高的为14纳米。不过呢，制程工艺为5纳米的麒麟9000也算是顶级的芯片，与骁龙8gen1和天玑9000相比，性能也不差多少。

根据对比的结果来看，

在光刻机上:90纳米→4纳米。而国际上早在1991年，就研制出了制程工艺涵盖90纳米的，DUV步进投影式光刻机，距今已有31年。而国内至今还没有制程工艺超过90纳米的光刻机。

在芯片上:14纳米→4纳米。而国际上在2014年，由英特尔生产出了Broadwell桌面级芯片，距今已经有8年了。而国内可以生产14纳米芯片是在2019年，距今才有3年。

也就是说，在顶级光刻机上，与国际顶尖水平差了31年。在顶级芯片上，与国际顶尖水平差了5年。

这样来看的话，国内与国外还是光刻机的差距比芯片大得多。所以说，研发出世界顶级的光刻机的难度更大。

顶级的芯片

众所周知，硅基芯片的性能与制程工艺有较大的关系。往往是，制程工艺越小，芯片内部就可以集成更多的晶体管，同时呢，芯片产生的热量越少，处理速度就越快。这也是，芯片生产厂家不遗余力追求更小制程工艺的根本原因。

而如今，骁龙8gen1和天玑9000的制程工艺都达到了4纳米。骁龙8gen1芯片的晶体管密度为1.67亿个/平方毫米，而总的晶体管数量超过120亿个。

天玑9000芯片的晶体管密度大于1.71亿个/平方毫米，一共集成了超过153亿个晶体管。

目前来看，国内最为顶尖的手机端芯片就是麒麟9000。该芯片采用了台积电5纳米制程工艺，集成了153亿个晶体管。

经过多方的评测，得出来以下的结果。麒麟9000芯片的能耗，功耗，CPU多核性能要比骁龙8gen1要强一些。

所以说，麒麟9000是可以媲美骁龙8gen1的。

当然了除了顶级的硅基芯片之外，我国的量子芯片或者量子计算机的实力也极为强大。

已经研发出的量子计算机有“九章一号”，“九章二号”，“祖冲之一号”，“祖冲之二号”。

其中九章一号量子计算机在求解高斯玻色取样数学问题的计算速度，比全球运算速度最快的超级计算机“富岳”，还要快上100万亿倍。而九章二号量子计算机的运算速度又比九章一号快了100亿倍。

而九章量子计算机是由76个光子构建出来的，到了九章二号量子计算机，光子就增加到了113个，随着光子数量的增加，九章二号量子计算机的性能就更强了。

不过，祖冲之号量子计算机中，含有56个量子比特，到了祖冲之二号，量子比特的数量就增加到了66个。

可以说，无论是九章，还是祖冲之。这两个系列的量子计算机的性能，都可以迈入顶尖的量子计算机行列。而与之相类似的超级计算机有谷歌，IBM推出的量子计算机。

除了量子计算机之外，还有碳基芯片。碳基芯片主要是以“碳纳米管，石墨烯”等碳基材料为核心的芯片。相对于硅基芯来看，在理论上，碳基芯片有着1000倍的电子迁移性能，也就是有更高的传输速率，更低的成本，以及更低的功耗。目前已经有研究表明，同等工艺下的碳基芯片在性能方面远超硅基芯片。

在碳基芯片技术上，我国在2020年，研制出了100多纳米制程工艺的碳基芯片。目前正在攻克90纳米制程工艺的碳基芯片。貌似美国并没有拿出实物的碳基芯片，这样来看的话，我国在碳基芯片的研究上走在了世界前列。

综合来看，在硅基芯片，量子芯片，碳基芯片上。我国现有的产品与国际顶尖产品的差距并不是太大。只不过，以我国现有的技术，也就只有顶级的硅基芯片无法被生产出来，其他类型的芯片还是可以依靠国内的技术来实现的。

顶级的光刻机

众所周知，光刻机的最小制程工艺，直接决定了芯片性能的强弱。光刻机的制程工艺越小，那么所生产出来的芯片的最小线宽就越小，同时芯片的性能也就越高。而光刻机的最小制程工艺，与光源和物镜有绝对的关系。

比如说:ASML研发的极紫外EUV光刻机就使用了:cymer公司开发的光源，蔡司公司研发的反射镜，ASML自研的双工件台。也就是在这至关重要的三大部件的加成下，才使得ASML研发的极紫外EUV光刻机，登上全球第一的宝座。由此可见，在光刻机的所有部件中，光源，反射镜，双工件台起着决定性的作用。

其中Cymer公司，就是走了“激光等离子体”这条路子。具体的技术，就是利用二氧化碳激光器照射纯锡液滴。而纯锡液滴被加热后，也就可以发出等离子体射线，这就是极紫外EUV光刻机的光源。看着原理是很简单，但是要满足极紫外EUV光刻机的要求可相当不容易。

光源的功率要足够高，只有经过转化后中心焦点处的功率达到250W才可以满足要求。这其中涉及到一个转化率的问题，目前光源的转化率都不高，如果要达到250W的中心焦点处的功率，那么最初产生激光后的输出功率也要在90KW左右。要让激光的功率达到90KW，那难度可真的是太大了。也只有光源的功率达到要求之后，才可以全速曝光晶圆。仅仅是提高EUV光源的功率，Cymer公司就用了17年的时间。从1997年开始研究EUV光源，到2014年制造出功率达到250W的EUV光源。

反射镜

在ASML生产的极紫外EUV光刻机中，蔡司公司研发的多片反射镜也极为重要，因为从光源发射出来的极紫外光，要经过反射镜的反射后，最终到达需要被曝光的晶圆上。这就要求反射镜的表面相当的光滑，尽量减少光源不必要的损耗。

而反射镜的表面镀了80层堆叠的钼和硅薄膜，其中钼的厚度为2.8纳米，硅的厚度为4纳米。每层都必须极为的光滑，误差只允许一个原子大小。也正是这样高难度的加工条件，使得极紫外EUV光刻机的所需要的反射镜的制造难度极大。

双工件台

在ASML公司生产的极紫外EUV光刻机中，其双工件台就是由ASML自家制造的，其运动误差保持在1.8纳米。而双工件台的制造，与精密控制，高精度测量，精密加工是分不开的。也只有掌握了这些顶尖的技术，才可以制造出双工件台。

我国EUV光源，反射镜，双工件台的进展。

迄今为止，并没有我国研制出以上三大部件的消息出现。也就是说，在2014年Cymer公司研发出EUV光源之后的8年内；在2013年蔡司公司研发出反射镜之后的9年内，国产极紫外EUV光刻机依然没有可用的部件。这样的差距，还真的是很大啊！

所以说，在顶级芯片和顶级光刻机上，无疑是顶级光刻机的难度更大。

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