对于我国目前不造光刻机了,造光刻厂,大家怎么看?
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说起SSMB这得从在清华养老的杨振宁说起。
杨振宁当时有一个学生叫赵午。
赵午教授现在时常去做报告。
赵午,台湾中央研究院院士。
1974年在纽约大学石溪分校获得物理学博士学位,导师为杨振宁。
1974-1984,就职于美国SLAC国家实验室。
1984-1993,任超级超导对撞机(当年预算82亿美元)副总经理、加速器总体负责人。
1989-1993,任德克萨斯大学奥斯汀分校教授,1994-2019年,斯坦福大学教授。
现为清华大学客座教授。曾获加速器领域一系列最高奖项包括USPAS Achievement Prize, Wiederoe Prize, Robert Wilson Prize等。
如前不久到武汉作报告,报告的标题是:一种用加速器作为光源的构想和目前的一些努力
杨振宁在赵午读博士的时候,专门叫他去听加速器相关的课。
赵午同杨振宁一样反对建大型对撞机。对撞机之前就是要先对粒子进行加速。
E=h\nu
上面这个公式很常见,波长越短,能量越大。
光就是一种电磁波。
在2010年的时候,赵午就提出了稳态微聚束(steady-state micro-bunching,SSMB)新型加速器光源的概念。
当年没有人理他。
于是他后来作报告的时候,每次都讲,这个事。
由于赵午是清华的客座教授(他本人好像也是台湾清华的)。
加之杨振宁在清华养老。
自然而然的就开始搞起了验证机的工作。
上面是2021年发表的论文。
本次论文展示的实验,由唐传祥与赵午发起,清华大学、亥姆霍兹柏林材料和能源中心以及德国联邦物理技术研究院(PTB)合作,在PTB的计量光源上完成。唐传祥研究组负责理论分析、物理设计及激光系统开发,并与合作单位进行实验。
随后,清华SSMB研究组已向国家发改委提交“稳态微聚束极紫外光源研究装置”的项目建议书,申报“十四五”国家重大科技基础设施。
因为有验证机的实验,这个建议很快批准了。
基于SSMB原理,能产生高功率、高重频的相干光,波长可涵盖从太赫兹到极紫外波段。
上面一句话说清楚了SSMB的优势。
其中功率可以无限高;波长范围大,且可调,你想输出什么波长的光都可以。
缺点就是占地方。
上面SSMB原理验证实验示意图,储存环周长为48米。
当然地皮不是事。
2023年3月21日,该设备建设选址,已落户雄安新区。
光刻机四大核心部件。
光源系统、物镜系统、EDA工程、双工件台系统。
SSMB可以说从原理与验证机上解决了光源系统的这个问题。
其它三个方面都实现了突破。
当然,要把上面四个方面整合起来,还有很长的路要走。
毕竟这是一种新的光源系统,与传统的LPP-EUV完全不同。
里面没有用到水的折射等。
作为参考的话,从原理验证机到工业实现,需要5年甚至几十年都很正常。
当然乐观估计的话,3年内实现量产也是可能的。也就是2026年实现生产。
毕竟四大核心部件,包括组建都实现了工业化的运用。
比如EDA工程 华为就实现了,华为的麒麟9000S就是自己开发的软件。
双工件台国产的已经可以替代。
这两个都是有具体运用的了。
相对比较弱的是光源系统、物镜系统。
编辑于 2023-09-16 14:28・IP 属地广东真诚赞赏,手留余香还没有人赞赏,快来当第一个赞赏的人吧!查看全文>>
疯狂绅士 - 179 个点赞 👍被审核的答案
这个是了解光刻机后正确的做法,清华大学的方案通过回旋加速器处理光源。这种办法比荷兰的方案更可靠,可以生产的制程更小。根据论文,直接可以生产3纳米以及以下的处理器。和荷兰的方法比,直接换了赛道。类似当年光盘打败磁带随身听,MP3打败光盘。
发布于 2023-09-15 08:40・IP 属地广东查看全文>>
laoqiuyi - 69 个点赞 👍被审核的答案
光刻厂,本来就是意料之外的副产品。
2017 年,清华组建了一个研究团队,当时定的研究方向是世界物理领域都在追寻的“粒子稳态微聚束”,英文缩写 SSMB。
为了 SSMB 研究,需要先搞一个工具,那就是加速器光源。
这是高能物理探索领域的工具突破,一开始的设计是为了更好的探索粒子肽的相关特性。
关于该工具原理的相关论文,于 2021年在自然杂志发表。
2023 年 6 月 30 日,荷兰政府通过 asml 部分先进光刻机对华销售禁令,于 9 月 1 日生效。
上述国内高能物理科研项目团队发现,他们已经研究定型的稳态微聚束技术,实际上是可以提供光刻机所需要的各个级别的光源。
我们突破类似于 asml 这种世界顶级光刻机的难点,就在于我们没办法在一个短小的空间内保证激光投射的精度和强度。
asml 为此注册了很多专利,甚至垄断了世界上高精镜面的货源。这也是为何 asml 的 CEO 曾狂妄宣称:“即使把图纸给了中国人,他们都造不出我们一样的光刻机。”
中国的光刻机现在有三条道路,在同时期推进。除了海微电子和长春光机所以外,上述清华团队的方案从提出到落地可能是最快的。
原因很简单。
该方案的核心是单独建一个光源提供器,然后其他光刻芯片的技术可以集成在一个大型工具内,由光源发生器向这个工具提供需要的精度的光源,进而达到大规模生产芯片的目的。而这个光源提供器,就是在稳态微聚束技术基础上搞出来的。由于SSMB也就是稳态微聚束的工作原理,是利用一定波长的激光操控位于储存环MLS内的电子束,使电子束绕环一整圈后形成精细的微结构,也即微聚束。然后,微聚束在激光波长及其高次谐波上辐射出高强度的窄带宽相干光。
用大白话讲,让激光操控电子束在一个环路内跑圈,电子束跑在不同的部位有不同的速度,同样会影响激光出现不同的光谱和光波长度。我们只要测量在每一个点上激光光谱的长度就可以找到,我们需要生产芯片时所需的激光纳米波长。
5nm及以下的芯片必须极紫外光的EUV光刻机才能完成。现在利用 SSMB技术,可以通过稳态微聚束的电子流来激发窄带宽相关光。这个光源的波长可覆盖从太赫兹到极紫外EUV波段。
后面的事情就极其简单,只要在这个点上开个口,把相关波长的激光引出来并导入光刻机剩余的部件中,完成芯片的生产就可以了。打个比方,把从1-100nm的光源当做各种大小不同的球体,然后通过分拣设备,把这些不同大小的球分门别类,让他们统一到相应大小的一个篮子里,直径1nm的球去1nm篮子,直径3nm的去3nm篮子,直径5nm的去5nm篮子,以此类推到直径100nm时就去那个属于100nm的篮子里。而这些篮子就是所谓的接入各种光源的芯片生产线,不同光源接入不同的芯片生产车间,达到一次批量生产多种不同纳米工艺制程的芯片。
目前 asml 采用的是高能脉冲激光轰击液态锡靶,形成等离子体然后产生波长13.5纳米的EUV光源,功率约250瓦。而随着芯片工艺节点的不断缩小,预计对EUV光源功率的要求将不断提升,达到千瓦量级。
SSMB光源的潜在应用之一是作为未来EUV光刻机的光源。它们产生的类似激光的辐射也超出了“光 ”的可见光谱,例如在EUV范围内,最后阶段,SSMB光源可以提供一种新的辐射特性。脉冲是强烈的、集中的和窄带的。可以说,它们结合了同步辐射光的优势和FEL脉冲的优势。
可以说,基于SSMB的EUV光源有望实现大的平均功率,并具备向更短波长扩展的潜力,为大功率EUV光源的突破提供全新的解决思路。
很多媒体总结出一个词就叫“大力砖飞”,因为这一套理论实际上解决的是粒子形态探测问题,而相关的辐射物反而成为光刻机所需要的光源。我们并没有像 asml 一样在螺蛳壳里做道场,反而开拓了思路,利用一个庞大的光源发生器,提供稳定态的激光来达到相应的生产目的。根据多方信息显示,SSMB研究组已向国家发改委提交“稳态微聚束极紫外光源研究装置”的项目建议书,申报“十四五”国家重大科技基础设施。
2023年3月21日,该设备建设选址,已落户雄安新区。建成后,中国高端芯片产业将不再有光刻机,只有光刻厂,或者更确切讲是光刻产业园。
发布于 2023-09-16 00:52・IP 属地上海真诚赞赏,手留余香还没有人赞赏,快来当第一个赞赏的人吧!查看全文>>
熊议会 - 29 个点赞 👍被审核的答案
重新看了一遍b站上赵午教授和清华ssmb项目组潘志龙的报告,忽然想明白了,这个技术如果验证成功,那对阿斯麦的euv技术路线是降维打击。我们最关注的euv光源的功率问题,阿斯麦目前大约是250w,即将量产的高纳新一代光刻机大约是800w,2032年左右将推出的下一代是1200w左右,清华ssmb euv调制出来的euv光源是大于1kw,看起来相比阿斯麦新一代和下一代没什么大的区别,但是,关键在于,阿斯麦的euv光源是通过轰击锡液滴得到的,杂质多,所以需要经过11面反射镜才能得到较为纯净的euv光,而最终投射到wafer晶圆上面的光功率只有不到5w,这个功率才是最重要的指标,可见阿斯麦的技术路线光源转化效率很低,只有不到2%,而清华这个euv光虽然只有1kw,但是纯净度很高,该项目的指标是要减少到3个反射镜,由于每次反射会降低30%的光功率,因此,经过3次反射后,投射到晶圆上的euv光功率是340w左右,是阿斯麦新一代高纳euv光功率的20多倍,是其下一代euv的10多倍,而根据赵午教授的报告,清华ssmb euv项目的指标是要把最终投射到晶圆上的euv光功率提高到1kw,将光刻机的价格从阿斯麦的1.6亿美元降到1千万美元,所以如果该技术路线能够成功,对阿斯麦将会是降维打击,当然光刻机还有反射镜和双工件台等部件,也需要继续完善。
发布于 2023-09-17 16:24・IP 属地湖南查看全文>>
维天又汉 - 4 个点赞 👍被审核的答案
有一些炒作光刻机概念的游资,在不断编造假新闻,造成中国光刻机领域马上突破的假象,反复拉扯相关概念股。
之前还炒作传统光刻机,最近加快速度胡乱编造各种假新闻持续收割散户。
本周的光刻机假新闻,最早是“euv光刻机突破并上新闻联播”(周二当天所有半导体相关微信群都在传这个图,很多人实时观看并报道新闻联播的进度,最后当然扑了个空),还有至少三个大的假新闻在本周非常活跃∶
激光雕刻机做光刻概念,纳米压印机做逻辑芯片概念(炒作苏大维格),
给asml提供物流仓储服务的物流公司被炒作为可以替代asml提供光刻机和维护服务(东方嘉盛,这是史上最离谱的硬蹭概念),
然后就是这个了,把芯片制造八竿子打不着的大型同步辐射光源被传用作光刻机光源(把中科院的heps大型同步辐射光源的设备场地宣传成为光刻工厂,还张冠李戴到清华大学ssmb项目,而实际上ssmb项目是个尚在理论研究的项目,连科研原型机都没有,和半导体制造目前只能说毫无关系。熟悉设备研发的朋友都知道,这种大科学装备,从理论建立,原型机设计制造,到工业化,没个二十年是不可能完成的。这个骗对物理完全不懂的人。ssmb目前应该是在理论研究刚刚觉得可能,已经申请到资金建个办公楼做研究,下一步准备做个一百米的初期实验线看看多个光源的光能否合并到一起。然而多光源合并最大问题在光路的频率,角度等能否完全一致,完全一致才能做光刻哦,不然就只是个普通的光源。这个光路的频率和角度的对准难度比asml方案难得多。)。
各位游资朋友,我是真心劝劝你们,编造假新闻炒作是要抓进去的哦。你们应该关注下真正的星辰大海,glp-1类糖尿病药转做减肥药的概念了。这个是真的,不假。目前国内最快的是常山医药(三期好了,马上出结果),慢一点的有刚刚开始临床的华东医药。关注人类内在健康。
发布于 2023-09-17 11:03・IP 属地上海查看全文>>
leon lu - 2 个点赞 👍被审核的答案
上甘岭
首先。芯片这玩意肯定是要突破的。一直说的02专项从2006年就开始了,只不过这几年才提速,并且逐渐进入了视野
其次。这个世界的人种真是多样。有人认为我们应该向美国认怂,那就是自我阉割,我也不是太懂。说实话,无论是在国外读书还是工作,还是回国了,那帮老外真是…他们唯一的优势就是发展得早 财富和专利积累得多,可中国人又聪明得多 又勤奋得多…你斗地主手里一个王两个2三个A,你得多怂脑子多有病才会投了认输,表示自己再也不上牌桌
最后。EUV真搞出来了就是上甘岭,而我相信也就是这几年的事了,肯定必定会搞出来的
为什么说是上甘岭?上甘岭是抗美援朝是志愿军走向胜利 打破美军不可战胜神话的标志性战役
光刻机或者芯片也是——虽然明珠有很多,但无疑,光刻机是具有标志性的那科
从二战后,美国成了超级大国,是事实上的世界一极。无论是苏联还是冷战后的日本、欧洲,任何对美国有威胁的国家/组织,美国无疑是要绞杀的
无论从各国国力还是对美国的“惧怕”/“听话”来说,这样的“绞杀”都是异常顺利,一般是美国一瞪眼,对方就怂了
但是现在这位不一样。这位不怂,但是也没掀桌子。这位不一样的是,别人被一瞪眼就缩了回去;这位都被指着鼻子骂了,差点就要动手了,却丝毫不怂,嘴里还喊着『实现伟大复兴』
——甚至像我这样的还有几丝好奇,前面几位为啥要怂?
现在晚上被封锁的代表性“明珠”——EUV——搞出来了。这等于是在全世界面前回了美国一大逼兜。再一次破灭美国不可战胜的神话。让美国的国际话事人座位,出现了裂缝——当然现在只是裂缝,不过估计很快(短则二三十年)就要塌了
美国的霸权依靠的三样:美元、美军、科技
美元金融霸权。感谢俄罗斯打乌克兰,感谢美国人自己作死疯了俄罗斯的swift。美国人自己给美元霸权来了一棒子,全世界把去美元化摆上了桌子。上个月金砖扩容,中方的意思很明显了,2~3年内很有可能就搞出『金砖元』,和一开始02年之前的欧元一样,作为国家间的结算货币
科技霸权。因为金融霸权,能薅全世界羊毛,所以有钱,所有能网罗全世界优秀人才(尤其很多华人)。所以才有了科技霸权…现在中国也有钱了,科技也在疯狂追赶。而EUV就是这一个代表性的成果——当然不可否认的是差距还有很多,但是EUV的代表性不容小觑
尤其是刚被迫站队的世界各国看到未来——中国和之前趴下的国家不一样,我们膝盖硬,跪不下来
美军军事霸权。现代军事很简单,有钱有科技。以055、J20B为代表解放军,正在一步步追赶,成为保卫和平的重要力量
所以,EUV是一个标志,是一个二阶导转折点,是让全世界看到中国是如何面对打压的,中国是如何站着往前走的。让全世界看到,可以放心跟着中国混,中国不会躺下去
真的最后,2030年左右,攻守之势异也
发布于 2023-09-17 03:46・IP 属地上海查看全文>>
彼尔苍乎 - 0 个点赞 👍被审核的答案
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致虚守静 - 0 个点赞 👍被审核的答案
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小过 - 0 个点赞 👍被审核的答案
自媒体文科生和新闻专业人搞出来的假大空新闻。怪不得张雪峰批臭批倒新闻专业。这些人动不动就发炮轰图、水果分拣图、电风扇吹空纸盒图、换道超车图,就ppt造芯。纸上谈兵可以,但是实际根本就不是那么回事。大炮打蚊子属于是了。自媒体和新闻人空谈误国啊。
发布于 2023-09-16 10:43・IP 属地中国香港查看全文>>
空慕义斋 - 0 个点赞 👍被审核的答案
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长安 - 0 个点赞 👍被审核的答案
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黄老遗民 - 1022 个点赞 👍
也许原理上行得通,但几乎永远无法被产业采用。
作为一个在芯片量产线上熬了很多年的工程师,看到这个消息的第一反应就是不靠谱。因为工艺成本与量产可行性都是这个方案无法逾越的鸿沟。
一个只占fab一小部分面积的光刻黄光间,变成了一个占地面积巨大的光刻厂。
潜台词就是光刻的成本极大地增加了。
比如电费,实际上,大家所说的小型化的ASML的EUV光刻机,就已经是惊人的电老虎了,公开的报道在网上一搜一大把:
EUV光刻机日耗电3万度 台积电为电费上涨发愁:一年多花26亿而光刻机大型化的耗电只会更高,甚至高到商用芯片难以承受的程度。外行们鼓吹的“跟死星启动一样”,实际上并不是什么可值得吹嘘的地方,反而是它的致命弱点。
这还没算上“光刻厂”建造成本、用地成本,因为看护光源模块的人力成本。
再说量产可行性。
芯片量产线最大忌讳之一:单机台(业内称为single tool,翻译过来好别扭啊)。
做过半导体工艺的人都知道,哪一道工艺是单机台,那这个厂总体量产的瓶颈往往就是由这个机台所决定的(但像炉管这种单机台吞吐量能
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winningman - 13 个点赞 👍
出品|网易新闻
导语:最近清华大学SSMB同步辐射EUV光源的热度相当高,很多人都以为中国已经解决了光刻机中最核心的光源技术,就可以弯道超车,打脸ASML。那么事实真的如此吗?
一、2年前发表的SSMB论文突然火了
2021年2月25日,清华大学工程物理系的唐传祥教授的研究组与来自德国亥姆霍兹柏林材料与能源研究中心(HZB),以及德国联邦物理技术研究院(PTB)的合作团队在《自然》(Nature)上发表了题为“稳态微聚束原理的实验演示”的研究论文。报告了一种新型粒子加速器光源“稳态微聚束” (Steady-state microbunching,SSMB)的首个原理验证实验。
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了不起的中国制造 - 782 个点赞 👍
打个比喻:
目标:要从一堆俘虏里面找出高级军官出来。
荷兰做法:心理学家,面部表情专家,测谎仪,审讯专家,博弈论专家等等一堆精英联合起来逐一审讯,设置各种话术,运用各种囚徒理论之类balabala,最后精准的找出那个高级军官。
兔子做法:老子就不信了,审了半天就这些小鱼小虾?全给我跑五公里,跑的越慢的官越大
编辑于 2023-09-15 19:45・IP 属地重庆查看全文>>
YYY666 - 696 个点赞 👍
非专业领域,说一下我自己的理解
现在苹果丰收了,有好几吨苹果,需要从里面挑出直径3厘米(3nm)的,做成精品果包装
国外的办法是,用最先进的电子设备,只要扫描一下,就能给你标记出直径刚好3厘米的果子,然后从里面挑出来,包装起来
我们做不出这么精密的电子设备
于是我们换了一种土办法,拿两根竹子固定住,一头大一头小,然后把所有果子倒进去,测量一下哪个位置出来的果子刚好3厘米,然后那里掉下去的所有果子都是3厘米
这样做的好处
第一:不需要买先进设备了
第二:外国的设备,专项专用,测3厘米的只能测3厘米,测5厘米的只能测5厘米,两根竹子,现在想要3厘米的果子,我就去3厘米那里放个桶等着
明天想要5厘米的果子,我就去5厘米那里放个桶等着
后天想要7厘米的,我就去7厘米那放个桶等着
一次性解决所有果子的分类问题,你想要几nm的光,就在那个光出现的那里放一台光刻机(应该不能叫光刻机,因为里面省去了最麻烦我们被卡的最严重的过滤光束的部件,可能应该叫做蚀刻机?),就可以不用过滤直接开始工作了
缺点:外国的方案可以做到小型化,哪怕在很小的空间里,都可以识别出来果子的大小,我们的方案需要大面积,以及大量人工(能源),需要把所有苹果都搬一遍倒进去
两根竹子很长,需要面积很大,把所有苹果搬上去也很累(刚开始能耗很大)
优点:绕开外国技术,如果这个土办法可行,一个光刻厂就等于人家几十台光刻机,想要几nm就有几nm,效率高,人家的“高科技”解决方案,反而有点呆了,能耗问题,平均下来可能也差不了多少
这是独属于全产业链国家的解决方案,不缺电,规模大物尽其用,并且涉及到其他类别的科学,对基建能力也是很大的考验
关键可以快速解决问题,中国不缺聪明人,如果照荷兰光刻机的思路,我们也能解决,但是我们可能需要10年,但是照我们光刻厂的思路,可能只需要两三年就可以投入生产
目前的状况下,时间是第一位的,成本反而不重要了,况且,真的全面开工,产量上来以后,光刻厂的成本,也不一定比荷兰光刻机的成本高
有其他答主说,这样甚至可以直接进阶到1nm,而不受技术限制
其实很好理解,本来我们要去过滤光,把1nm的光人工过滤出来,需要特别高端的镜片,需要特别精密的仪器,需要特别先进的制成,技术先进到连荷兰阿斯麦都做不出
光刻厂根本不需要过滤它,我们只需要建设足够长的“跑道”,1nm的光自然会跟其他的光分离开,我们只需要直接用就可以了,根本不涉及最先进过滤技术
也就是说,你阿斯麦可以用先进的镜头,让3nm在5米的距离上就过滤出来,我们没有这个技术,但是我们用落后的镜头,让3nm的光在5000米的距离上过滤出来,那总没问题吧?顺便在路上,把其他的光也过滤出来,最后达成的效果是一样的
还是说回那个筛选苹果的问题,筛选1厘米苹果的电子设备没人能造出来,但是我只要去看下,一厘米苹果在竹子上滚的时候,会掉在什么位置,那只要在那个位置拿桶接着,不就等于筛选出了“1nm的光”了吗?
有人说这个方法虽然看上去原理特别low,但是能想出这个办法的人绝对是天才,跳出了原有的看似高大上的思维框架解决相同的问题,甚至可能解决的更好
当然,实际光刻厂的工作肯定比“竹子筛选果子”复杂的多,不是简单的造一条通道就可以完事的,里面肯定涉及到各种精密得测量与论证,光束的出现跟使用肯定也是大于米粒上绣花的级别,各种复杂的工序可能常人也难以想象,但是为了方便理解,大概就是这个意思,总之光刻厂绕开了最精密的筛选的流程,但是目的都是相同的,都是为了生产出芯片,抓住老鼠的就是好猫,让中国芯片可能走出一条不一样的路
再说一句,只有中国这种同时有市场跟产业链才可以实施这个想法,因为你只需要3nm的话,机器还是要全部开动,其他5nm 7nm 14nm 28nm如果没有相应生产任务的话,那就全部就费掉了,单独生产3nm的成本就是天价,光刻厂就像中央空调,一开就要全部开,如果你只需要用一间房间的空调,那就是不划算的,肯定挂壁式独立空调比较经济,但是如果每间房都有人需要用空调,那中央空调成本绝对吊打每间房单独装空调
所以我们国家光刻机方案绝对不会丢,光刻机用来做少量的特定芯片,光刻厂大规模生产
所以需要大量的订单,最好当然是同时开工,一束光都不浪费,只要有足够的产量分摊成本,成本还可以吊打阿斯麦光刻机方案,真正把芯片整成“白菜价”
编辑于 2023-09-15 19:53・IP 属地上海查看全文>>
神奇的时候 - 305 个点赞 👍
这是只有中国能干的事情。
因为这个事的核心是中国市场非常庞大,对芯片的需求量也特别大,大到完全可以消化光刻厂日夜机器不停工所造出来的大量芯片。因为这种厂子一旦开工就不能停,一停的话机器损耗的成本就会非常高。这要是换其他任何一个国家,造出这么多芯片却没有那么多需求,那厂子就赔光了。
而且光刻厂的确非常适合中国,好处很多。首先就是产量大,能供应上如今被制裁得哪儿哪儿都缺芯片的中国市场。其次,产量一大,那建厂投产的成本就会被大量分摊,成本降低,芯片价格也可以往下降,而且咱们量还管够,那么中国的芯片就真的可以往白菜价走了。
并且芯片的运输成本还非常低。芯片那么小,弄个箱子一装,往飞机上一送,就能立刻运输大量的芯片。飞机运输看起来贵,但是往每个芯片上分摊一下就会非常便宜。而且飞机运输非常快,从东半球到西半球也不会超过一天,也就是说芯片运输的时间成本也相当低。
那么问题来了:中国光刻厂生产芯片价格非常便宜,成本远低于光刻机生产,中国芯片有价格优势。而且你今天下单,明天就能送达,中国那边还包邮,那其他国家还有什么理由自己生产芯片?
我都不说其他的地方,咱就说台湾。假如你是台湾商家,你需要芯片。台积电产的芯片死贵死贵,告诉你一年可以交付。大陆这边芯片白菜价,告诉你一年零一天交付,包邮。你是台湾商家没错,但是大陆的芯片就是比你本土台湾的芯片便宜,直接给你省一半的成本。而且大陆那边大规模生产,说不定生产时间都比台湾少。台湾一年交付,大陆说不定可以六个月零一天交付。我问你,如果是你,你用脚投票,你选哪个?
也就是说,国外的任何一个国家做芯片,只要用光刻机生产,就一定成本高,就一定被中国打趴下。你要是从中国引进光刻厂,不好意思,你国内没那么大市场消化这样规模的产能,你还是要倒闭。你要是直接放弃,从中国进口,那芯片便宜得要死,运输还贼快,一点都不耽误事,给你节省无数成本。那结果是什么?结果就是中国将垄断全地球的芯片生产。这要是汽车吧,运输成本高,所以去国外建组装厂,国外还能跟着喝口汤。那芯片根本都不需要,国外连喝汤的资格都没有了。
大家对光刻厂的认识根本不够深。这玩应儿根本不是大炮那么简单,它特么是个二向箔!这玩应儿一出来,未来的结局就是除中国外的所有芯片产业灰飞烟灭,就连光刻机都会因为成本太高而被丢进历史的垃圾桶。未来十年,所有的外国人都会认为芯片是商店货架上长出来的,只有中国人才知道这玩应儿是光刻厂造出来的。
这是什么概念啊?中国将变成一个怎样的庞然巨物啊?各位敬请期待吧。
我想再说点东西。
有些人心里不平衡,觉得凭什么芯片科技掐在欧美手里的时候,芯片那么贵,我们反而要卖得便宜了。他们觉得咱们吃亏了。其实不是。
首先咱们成本就是比他们低,所以咱们卖的便宜,其实也不会少赚。因为他们那个价格有一大部分都分给成本了。而且咱们买得还比他们多,算一下的话咱们并不少赚。
而且芯片一定要往白菜价走,这是为未来的工业革命铺路。咱们现在依然生活在第三次科技革命里,第三次科技革命的成果如果不能充分地发展出来的话,就不要想第四次科技革命。很简单,因为我们的技术突破是需要更多的财富做支撑的,要把第三次科技革命的成果无限放大,把人类的财富无限放大,然后把这些财富投入到第四次科技革命里。如果不是第二次科技革命后,人类铺设了密密麻麻的电网,人类有怎么可能去研究电脑?人类社会连电都是稀缺品呢,又怎么可能会需要电脑、手机?市场根本都不需要,为什么要投入研发?就算你搞出了电脑,它也不可能作为商品流通,那电脑就只能作为最开始的庞然大物形象立在那里等着报废。
芯片如果一直是贵的,那人类社会就永远无法进入真正的智能化时代。现在用说物联网社会,要搞物联网,那个物上得有个芯片吧?芯片死老贵,你怎么搞物联网社会?
我用脚指头都能想到未来中国芯片的发展过程。首先是市面上出现大量廉价芯片,大家高兴了一阵子之后发现芯片供大于求了,卖不动了。当然国家早就想到了这个问题,早就出台了关于建设物联网社会的文件,于是各路商家都想方设法在自己生产的东西里装芯片,桌子也装芯片,床也装芯片,哪怕大马路上也开始装芯片。如果我们能实现到这一步,那真正的智能化社会就要开始了。当马路上的石头里都装上芯片,自动驾驶就能实现了。以后中国人的生活就是,早上七点床叫你起床,起了床早餐就已经被智能家居做好,出了门所有的路程就都已经规划明白,生活中的一切物品都听得懂中国话,让他们干什么他们就干什么,因为它们都装了芯片。
不要觉得我在给你们画大饼,我就是想告诉你们,这种科幻小说一样的生活实现的前提是芯片白菜价。由西方世界主导的贵芯片社会永远都不可能带领人类步入这样的社会,但是中国带来的廉价芯片可以。为什么我之前说以美国为主导的西方世界在阻碍人类发展?因为人类发展对于他们来说已经没有好处了。
你们以为中国的野心仅仅是芯片?你们知不知道前段时间中国出台了一个政策,这个政策具体说来就是想把超算这种地球顶尖科技落实成人类生活中的基础设施。很简单啊,智能化社会,小石子儿都装芯片,还要把芯片全都联通到网上,那当然也需要超级无敌的算法了。你们今天觉得芯片啊超算啊是多么了不起的科技,好几百年前的人还觉得电力是魔法呢。眼光不要那么窄,行不行?
你们再想想,未来那个社会一旦实现了,那人类的用电量会上升到一个多么恐怖的层次,那么今天人类获取能源的方法还能供给智能化社会的用电量吗?那么人类是不是急需更强大的能量来源啊?那可控核聚变就不是今天这种慢慢悠悠研究的东西了,而是人类要倾尽所有力量投入所有资源去做的事情了。你们看看今天人类的用电量,咱们真的需要可控核聚变吗?但是那个时候的人类,没有可控核聚变,出门都办不到的。第四次科技革命从哪里诞生?就从这里诞生。
竟然还有人担心美国反倾销调查,真可笑。我欢迎美国重新把自己变成孤岛。当全世界都因为中国的廉价芯片而迅速进步的时候,当中国连桌子椅子都实现智能化的时候,美国还停留在那个只有富人和中产阶级才能使用智能家电的时代呢。大清当年也是生产力吊打全世界的,后来闭关锁国之后,再一睁眼,他就被西方完全吊打了。
问题的核心是什么,我已经说得很清楚了,就是美国没办法用自己的力量降低芯片成本。我做到了,你做不到,那你就落后。你落后了,你不虚心接受,你就永远落后。你落后着落后着,再睁开眼睛一看,中国连智子都造出来了,你还用你那堆破铜烂铁呢。
编辑于 2023-09-18 04:12・IP 属地天津查看全文>>
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网上说的是正在建设中的
【中国科学院高能物理研究所高能同步辐射光源】厂
这是目前天地图上的最新的进度。这个项目是在2020年开始建设的。半导体封锁是2019年开始的。
2020年开始建设,那么说明再更早的时候就已经论证过需要建设这个高能同步辐射光源。
实际上在2016年的时候就开始论证研究了。
这个高能同步辐射光源有很多作用。现在无法确定是为了专门解决光刻机来建造的。
资料上说:为“十三五”国家重大科技基础设施,设施建成后,将成为世界上发射度最低、亮度最高的第四代同步辐射光源之一,最“亮”的光将帮助人类更细致观察微观物质的细节,为国家解决在资源、能源、环境、人口和健康等诸多领域面临的挑战提供科学基础。
可见这个是专门为了觉得基础物理的。所以很很明显它的作用将十分巨大。
但是就目前而言,它完全可以生产(没错是生产)出来用于制造芯片所使用的光线。对于3nm 5nm的需求可以轻松应对。甚至是1nm的光线。这解决了我们生产高端芯片的唯一短板。
这与ASML的逻辑完全是不一致的。这是个全新的思路。例如可以持续输出1nm 3nm 5nm 7nm 12nm 28nm 等等所需要的光线。也就是说这个厂子可以同时生产用于各种制程的芯片。
以上是个人理解,实际会不会给制造芯片提供光源仍然没有确切消息。
发布于 2023-09-15 18:26・IP 属地山东查看全文>>
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目前人类能够实现的产生极紫外光的方式总共有四种:同步辐射光源、自由电子激光、电激发等离子体光源、激光激发等离子体光源。
ASML的EUV光刻机使用的光源便是第四种,使用高能二氧化碳激光轰击液态金属锡激发极紫外光,英文缩写为LPP-EUV。
但是如果能够跳出“光刻机是一台机器、一台设备”这样的固有思维局限,设想除了“一台设备”之外其他可能存在的形态,或者是除了光刻机之外其他能够实现雕刻晶圆功能的东西,那就能发现许多让人意想不到的方法,比如被人们称作“光刻厂”的SSMB-EUV。
利用同步辐射光源原理生产极紫外光用于芯片制造的思路并非清华首次提出,曾经的日本半导体产业、美国英特尔公司都曾提出过该设想,但都因为各种各样的原因未能走向实际。
此次清华提出的SSMB-EUV也并非普通的同步辐射光源,而是基于同步辐射光源技术,针对芯片制造需求重新设计的一种电子加速器光源系统,其基本原理与同步辐射光源相同,但具体的技术方案有很大的区别。
目前ASML的LPP-EUV光刻机有一个很致命的缺陷就是转换效率极低,经过内部多重能量转换和光路控制后,大约只有千分之二的输入功率可以转化为有效输出功率,其他能量基本都以热量的形式耗散掉了,随着输入功率不断增加,边际递减会越来越严重,同时由于客观物理规律的限制,LPP光源理论最高功率无法超过500瓦;目前ASML第一代LPP-EUV光源输出功率约为250瓦,正在开发的第二代光源据说输出功率达到了接近400瓦的水平,再往上就基本无法提升了。目前LPP-EUV即将遇到瓶颈,因为越高的制程,需要的输出功率越大,要不了多久,LPP-EUV将无法满足未来更高的制程对更大功率的需求。
SSMB-EUV则采用了完全不同的技术路线,得益于同步辐射原理的优越性,SSMB-EUV未来潜力巨大,理论输出功率无上限,且同步辐射的光源质量天生优于LPP这种激发式光源,因此相比LPP体系,SSMB体系可以省去大量的控光组件,大幅精简控光系统,降低系统的复杂性和能量损失,实现更高的可靠性和更高的能耗比。同样也是得益于同步辐射原理,SSMB光源的波长可调,理论上从红外线到X光可以自由调节,想要什么光就可以调出什么光,相比于LPP光源的固定输出波长就是降维打击。同时由于SSMB远超LPP的输出功率,一台SSMB光源可以同时供应多台光刻机生产,产能可以比LPP高出至少两个数量级。
SSMB-EUV最大的缺点就是体量大、消耗大、前期投入大,属于大型基础设施而非传统光刻机这种“可移动的设备”,但是对于中国来说,这些都不算缺点甚至是优点。一旦建成投产,将会对传统光刻机形成“工业化流水线对作坊式生产”的降维打击。这便是ASML的CEO温宁克在电视采访中说出“中国人会以他们意想不到的方式解决问题”的原因
另外还有一个振奋人心的消息是,除了SSMB之外,国内还有另外两条已知的EUV光源路线,且都取得了重大进展,分别是同样激进的基于自由电子激光的光源方案,拥有和SSMB-EUV一样巨大的潜力和体积;以及和ASML相同路线的LPP-EUV。其中LPP-EUV路线应该是起到一个保险作用,防止另外两个或者多个激进方案翻车之后中国无EUV光源可用。
发布于 2023-09-15 14:47・IP 属地湖北查看全文>>
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网上有几个观念要澄清一下:
1.ssmb的规模并不大,周长100-150米,而一般学校操场的周长是200米,ssmb建小一点就半圈操场而已,不是网上传的那样的庞然巨物。
2.ssmb不是天价,造价是数亿到十亿,网上什么上百亿太夸张了。
3.ssmb的euv光很纯净,这点跟网上说的各种光混在一起的说法完全相反,纯净是ssmb一个非常重要的优势。因为它足够纯净,所以输入的所有电能都用来产生euv光,而不是混杂其他光,所以需要的功率低,能把规模做得小;又因为纯净不含杂光,不需要多次过滤(asml的光源要反射11次,每次损失30%能量;ssmb只要反射3次),从而大大减小了过滤中的损耗问题。
4.ssmb出光效率可能不像网传那么低。网上有人说转换效率只有0.05%,100w输入只有0.05w输出,目前并没有可靠信源证实这一点。清华说输出有1000w,如果转化率这么低的话,输入的能量是天文数字,何况造价才几个亿、规模这么小的设施可受不住这么大的能量。
而且ssmb的发明人说ssmb区别于普通同步辐射光源的优势是效率高非常非常多,不能用传统的同步辐射光源推断。
编辑于 2023-09-16 14:31・IP 属地江苏查看全文>>
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其实我不太信这个东西短期内能实用,不然大家应该看不到。最靠谱的说法也就是这是下一代光源技术的储备
但是这个玩意儿确实应该让简中半导体神教好好反思一下半导体设备到底是不是你们说的那个启示神机外星科技。不是天天说举国之力搞不出光刻机吗,现在真举国之力来了,求仁得仁
反正同步辐射这个东西因为境内80年代就建了所以长期处于开除高科技籍的状态,这个事很常见,可以理解。但是至少我希望1450悠着点,如果没有新竹同步辐射台湾物理学界约等于在世界上不存在,准确地说是从未存在,纯纯的科学洼地,你们对自己的遮羞布还是要放尊重点
编辑于 2023-09-16 10:21・IP 属地上海查看全文>>
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不知道从什么时候开始,一提及芯片必是光刻机,一提及光刻机必是光源。然而光源系统并不是ASML垄断的市场,竞争对手Nikon照样可以买Cymer/Gigaphoton的光源,为什么Nikon的设备还被边缘化了呢?
就拿3400来说,那几个重要参数里,也就只有光源分辨率、光源功率和有关,剩下都是和量测、精密、机电相关的feature。
3400B
3400C
直接关系到WPH的是机台的设计和速度,以及sensor速度,不少人认为当年ASML是靠Immersion获胜,实际上早在Immersion之前,750凭借着Twinscan就已经开始从Nikon手里攻城略地了。Twinscan不止是两个wafer stage而已,配套sensor平均每秒扫描上万次,wafer stage工作时加速度经常要达到5g(5倍重力加速度)以上。同时,Twinscan也还在不断改进,远的不讲还是说3400,3400B只有125WPH(20mJ/cm2),紧接着3400C就直接拉到了170WPH(20mJ/cm2)。
直接关系到光刻机CDU的是镜片uniformity,如果光源经过mask到镜片pattern就已经扭曲了,刻到wafer上也是一大片defect。
直接关系到光刻机overlay的是量测、机电的精度,如下图wafer map,重复打点的误差越小,套刻良率才会越高。荷兰出口管制中出现了DCO的要求,DCO更小的2000i就被限制了。量测系统和机电系统的精度上不去,上了EUV也是浪费。而上一段又提到过,必须尽可能提高速度才能保证产能,而精度又必须达到pm级,这就是典型的既要又要,速度精度缺一不可。
还有一个不言而喻稳定性要求。在Fab里,工程师换班但机台是7*24,如此高速度高精度的机台,如何保证持续工作的稳定性就是关键。不可能有哪个Fab会隔三差五陪你停线修机器,这么修下去造芯片就要倒贴钱了。
而这些问题都是换光源也绕不过去的
镜片,先不谈蔡司提高NA的设计,单说给3400做的那几块镜片,就是蔡司专门用Ion Beam抛光出来的。
量测,EUV精度需要pm级高速sensor。精密机电,包括Twinscan在内的精密部件,国内也不是没有仿过,说起来原理简单,但是照葫芦画瓢的却总不是那么回事,我也看过一些国内仿制的Prototype,其一,依然不是严格意义上的自主,还是不可避免要用国外的零部件和设备。其二,在快、稳、准之间就如同形成了一个不可能三角,三者不可兼得,甚至很多指标是三者均达不到应有水准,正所谓差之毫厘失之千里,各个部件整合在一起根本达不到EUV机台所需的精度。
说句不中听的,不和ASML的EUV机台比,退两步和Nikon的DUV机台比都还有不小差距。事实胜于雄辩,就在5月底,ASML还在国内中标了4台248nm的KrF,EUV造不了、ArFi造不了、ArF造不了都不提了,然而现状是赢学家一顿吹下来,波长248nm的KrF都还在买ASML,难道是看ASML可怜赏他一口饭吃吗?
至此,也就回答了最开头的问题,半导体不只是光刻机,光刻机也不只是光源,光源也不只是ASML垄断市场唯一因素。
哪怕搬到外太空用恒星做光源,光刻也要对准、量测、扫描,而这些所需的部件ASML那边就连美日荷加起来都没办法提供整套解决方案,一部分组件还要从德国、英国、某岛买。不仅是这些看得到的精密相关,看不到的各个部分的控制系统、以及越来越重要的计算光刻,这些同样是ASML的护城河。而今,人家连机台都出口管制,更不必谈零部件、代码、数据库这些了。mask、reticle stage/chuck、wafer handler/stage/table/clamp、grating、sensor,以及配套软硬件全都去自研吗?美日荷才捆起来都不如你一家自研,你这个光刻机是不是亩产万斤的那种?
说到自研,我倒挺想问一句,哪篇论文承诺过该项目不包含欧美日韩的技术和零部件?能不能评论区发我看看?人家卖给高校科研用不代表以后就会支持量产,而且合作方还是德国,美国现在可以说服荷兰,将来就不能说服德国了?
不仅要谈技术,更要谈生产效益。就算有这个SSMB,但没有高精度机台和量测,最终还是去卷本就不赚钱的成熟制程。关键光源在起跑线上成本已经高了一大截,如果机台再拖后腿,必然是造一片亏一片。另一位答主已经提及过这个问题:
别人光刻机维保support分批次即可,而这边维保support只要涉及光源,那么多条线上的光刻全都要停,线上配套的蚀刻沉积也会巧妇难为无米之炊,动辄就down所带来的巨大生产波动,完全不利于成本控制。
此外还有一个不得不提的意外风险问题。总有人喜欢玩梗说Fab地震火灾洪水涨价,那我们就来做一个简单的概率题:当遇到地震火灾洪水时,假设LPP光刻机占地面积区域内保全的概率是a (0<a<1),那么这个占地面积100倍于LPP光刻机的SSMB保全概率只有a^100。更关键的是,别人产线上的光刻机类似于一个分布式网络,down一台只是相应削减了一台的产能,而这个中心化的光源一旦遇上地震火灾洪水,所有光刻机全都失去光源了。
如此高的生产成本、如此低的robust,就算猴年马月真造出EUV精度匹配的机台和量测,哪家Fabless买得起这么昂贵又高风险的代工服务?“产业升级”到最后反而是给别人倒贴钱,这就太离谱了。
半导体发展的首要难点从来都不是技术,而是成本。实验室里永远有令人叹为观止的新技术,但遇到的问题无一例外都是成本降不下来无法商业化。我一直都讲,芯片是拿出来卖钱的,不是拿出来炫技的。DRAM和NAND就是个很现实的例子,市场价格不好的时候,出货报价一平均每颗也就赚个几毛钱利润,Fab良率稍微有点差距,这几毛钱的利润就化为泡影会变成亏损。一旦竞争对手摸清你的成本劣势,卡住价格线就能轻松把你挤出市场。
更何况这玩意作为光源本身还八字没一撇。把一套理论形成为一个部件,再基于一个部件集成为一套设备,再将这一套设备形成一款量产产品,这是一个十分漫长的过程,而且每一步都会有很大概率被其他赛道上的选手淘汰出局。找一篇论文和无关的照片,然后脑补演绎一番就能赢,属实是有点魔怔了。真要照这个赢法我也能如法炮制一个:去年微电子所的CFET就过仿真了,反观TSMC,连上一代的nanosheet都要等到2025。易研丁真:鉴定为赢。
回到话题本身
现在如果告诉我说这是探索EUV的另一条路径,那么我认为每个人都应该支持,探索科学在哪都不是一件坏事。
现在如果告诉我说这能做EUVL光源,一个连Prototype都没有东西,未免有点扯得太远了。
现在如果告诉我说个纯自主EUVL能投产,不是针对谁,有一个算一个都是炒作骗钱骗流量的。
果不其然,评论区赢学家又来了,Twinscan那段我写的已经很清楚了,不看完就直奔评论去真的很不礼貌。你们与其来劝我赢,不如赶紧去劝GTA把ASML那4台248nm的KrF退了。
ps,别拿国内某些上市公司拉股价忽悠股民的伎俩来找我对证,鉴股排雷另请高明。国内上市公司的宣传,你说是那就是,我不置评。
编辑于 2023-09-21 22:57・IP 属地北京查看全文>>
Cypherpunk1984 - 89 个点赞 👍
大部分没有搞过工程的人都不知道。
工程研发比科学研发要难得多,也贵的多。
科学研究,为了验证原理可行,可以不惜工本,不计能耗,不算良品率。所有设备零部件全部定制。
工程研究,谁要敢那么干。看项目负责人不扇他大逼斗。
每年开脑洞的人,全世界都大把大把。能最后能工程化的,千分之一都不一定有。
发布于 2023-09-15 12:55・IP 属地湖北查看全文>>
1P和1N - 83 个点赞 👍
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武松打虎 - 81 个点赞 👍
我来说说我的观点:
首先这个SSMB-EUV理论上是可行的,但是工程化依旧会面临很多问题,现在依旧停留在方案阶段,是不是下投资去搞,目前还没有定论,你可以把这个看成是相关科学家在争取。
如果下决心去搞大概要多久,参考asml从DUV到EUV的时间,我的预期是大概10到15年。这个时间现有方案的国产DUV和EUV基本都会解决。到时候是否有动力,有资金去做恐怕很难说。
总体而言,这是一个有创意的方案,好处是我们现有的技术水平踮起脚够一下就可以做,坏处是不是那么好启动,至少没看到国家或者企业层面有人愿意弄,中途黄掉的可能性很大。
不过真正在意的应该是为什么我们会有这样的想法。借用AI领域的观点,这或许是一种涌现现象,应该可以叫工业涌现。当你的工业和技术规模足够大,处理的问题足够多元以后,你就会发现一个领域的技术瓶颈对另一个领域来说可能不是什么困难的事情,创新也就这样产生了。据说美日二十年前也有类似方案但是因为自己条件无法执行,很有可能就是他们工业场景单一的原因。这种西方发明便宜中国的事情已经见过很多次了。
虽然SSMB的光源我觉得大概率会黄,但大家也不要灰心,如果这种因为技术门类丰富而产生的工业涌现确实存在,你指不定过几年我们的技术人员搞出什么神奇的东西。
编辑于 2023-09-16 12:59・IP 属地湖北真诚赞赏,手留余香还没有人赞赏,快来当第一个赞赏的人吧!查看全文>>
法式滚筒YEboss - 51 个点赞 👍
什么SSMB我不懂。
光学仪器略微知道一点点。
光源发出来的光越干净,后面的光路设计设计越简单。
波长很短的光源是很难做出来的,非常难。
有人算经济帐,觉得这样做性价比没法和台积电相比,我也觉得是这样,一台EUV的光刻机1.5亿美元,一个SSMB光源建设费用估计都要10亿美元了,按现在的美国利率十亿美元存在美国银行三年利息可以买一台EUV光刻机还带几年维保合同。
当年宋美龄女士很有商业头脑,能算清利息,但是算不到因为没有买飞机,导致当时的中国空军飞行员几乎全军覆灭,因为没有飞机导致陆军被动挨打,几个月时间就被人占领大量国土。
EUV光刻机在国外有价,但是国内是无价的,无价的东西你和他比什么价?而且大家有没有计算因为中国没有先进半导体产能,中国公司一年要损失多少?
光华为被制裁,近手机一个行业由于麒麟芯片无法迭代,高通和苹果三年在中国就要多销售超过1万亿人民币的产品,毛利润超过5000亿,这些多销售的产品给美国要带来多少高质量就业?这些利润经资本市场放大,产生多少财富。
这只是手机!
国内多少高科技企业被制裁,拿不到先进的半导体产品导致产品研发受影响,损失多少?国内多少科研院所,大学被制裁,他们拿不到先进半导体产品,有没有损失?
因为国内没有先进半导体产能,海外的产能有制裁利剑在,你觉得国内的产业资本有没有信心投入到高端芯片的研发上去?
这个未来的损失是多少?
只要能够解决先进半导体生产的问题,区区几十亿建个光源,真的是小钱。
发布于 2023-09-17 08:14・IP 属地湖南查看全文>>
夜色 - 46 个点赞 👍
不得不说,天朝的弯道超车思路,确实是屡试不爽,比如电动汽车,就已经成功崛起。
如果老老实实按欧美技术路线走,永远都是跟班,无法超越它们。
天朝在科学技术上全面碾压欧美的日子,越来越近了!
发布于 2023-09-15 16:56・IP 属地广东查看全文>>
愉思君