长江日报讯(记者王雪胡雪璇李冀华智超)“成功突破100G硅光收发芯片、自主架构64层三维闪存芯片、氢油物流车等一批前沿技术”“提升脉冲强磁场、生物安全与技术等大科学设施功能”……5日,许多市两会代表委员注意到,这次武汉市政府工作报告出现大量科技新名词,说明这座科教实力雄厚的城市,科技创新在不断获得丰收,创新驱动的意志也更为坚定。
报告提到的科技新名词,很多人还不大熟悉。市政协委员、市工程科学技术研究院干部周刚表示,“硅光收发芯片、氢油物流车这样的新事物,就连一些隔行较远的代表委员也没怎么听说过,我看到他们有的人就拿出手机,用百度一探究竟。我想高兴地告诉大家,在我们武汉,这些技术已经成熟了,水平居全国同类城市前列”。
这些新名词,科技含量很高。市政协委员、华中科技大学物理学院教授兰鹏飞表示,“都是具有战略意义的前沿技术、关键技术”,“这些词背后所涉及的产业和领域,很深很广,市政府在报告里点出它们,也意味着武汉在为今后的科技创新指方向、描蓝图。
“坚持创新引领,内生增长动力加快壮大。”此次武汉市政府工作报告的用语很朴实,但听来振奋人心。市人大代表、武汉大学教授刘传江注意到,武汉将推进“一芯驱动、两带支撑、三区协同”战略布局落地落实,着力完善创新体系,争创综合性国家产业创新中心。
“大量科技新名词出现在报告中,正是武汉开启‘一芯驱动’的最佳注脚,最生动直观的反映。”他说。
科技名词1
100G硅光收发芯片
下载一部40G的电影只要三四秒
市人大代表、武汉大学教授刘传江认为,“芯”字一语双关,武汉既要把“芯”做好、大力发展以集成电路为代表的高新技术产业、战略性新兴产业和高端成长型产业,培育国之重器,同时还要强化城市“主中心”地位,争当全省高质量发展的第一动力源。
100G硅光收发芯片是中国自行研制的一款硅光芯片,于2018年8月通过用户现网测试在武汉投产使用。
该硅光芯片由国家信息光电子创新中心、光纤通信技术和网络国家重点实验室、武汉光迅科技股份有限公司以及中国信息通信科技集团联合研制,在一个不足小指甲盖大小的硅芯片上集成了包括光发送、调制、接收等近60个有源和无源光元件。芯片具备超小型、高性能、低成本、通用化等优点,可广泛应用于传输网和数据中心光传输设备。
传统的芯片是以电为传输介质,硅光芯片则要借助光来进行,这是一项面向未来的颠覆性、战略性和前瞻性技术。硅材料来源丰富,成本低,机械性能、耐高温能力非常好,便于芯片加工和封装。通过硅光集成,用光代替原来的电进行传输,成本有可能降低到原来的十分之一甚至更低。
更重要的是,快!三四秒钟就下载一部40G的蓝光电影。如此高速的数据传输速度,将帮助科学家构建更强大的超级计算机来解决世界面临的重大问题。在集成电路领域,“硅光”成为我国赶上世界领先水平的重要突破口。
2018年4月,在武汉成立的国家信息光电子创新中心率先突围。该中心承载着解决我国信息光电子制造业“关键和共性技术协同研发,实现首次商业化”的战略任务,目前推动四家单位合作,实现了100G硅光芯片的产业化商用。
科技名词2
自主架构64层三维闪存芯片
在指甲盖大小的芯片上建64层“高楼”
市政协委员、市工程科学技术研究院干部周刚表示,自主架构64层三维闪存芯片技术,以前在国内是个“严重瓶颈”,如今取得了重大突破,“武汉站上了新起点”。
闪存芯片是一种非易失性存储器,断电后数据不会丢失,可被制成SD卡、固态硬盘等,广泛应用于手机、电脑、服务器进行大数据存储。形象地说,如果说传统二维闪存芯片(2D NAND)是在硅基材料的微观世界里“盖平房”,那么三维闪存芯片(3D NAND)则是“建高楼”。
目前,长江存储正在研发第二代产品——64层三维闪存芯片。该芯片最大的创新突破,是采用了长江存储于2018年8月推出的Xtacking™架构。
目前,全球主流闪存厂商在三维闪存芯片的研发上你追我赶,32层、64层、96层,但128层以后,外围电路所占芯片整体面积可能超过50%,届时如何保证存储密度?传统架构对数据传输速度的限制如何解决?
Xtacking™则很好地回答了上面的问题。通俗地说,这项技术在一片晶圆上加工存储单元,另一片晶圆上加工外围电路,然后通过数百万台“垂直电梯”键合, “住户”通过“电梯”即可在“商业区”和“高楼”之间实现往返。
更重要的是,存储单元和外围电路工艺可以分开独立优化,这使得两者各自达到最优点的状态成为可能。这是Xtacking™最大的优势。
使用Xtacking™,可以大幅增加存储密度,生产周期可缩短20%,大幅缩短芯片的上市时间。利用这一技术,还有望大幅提升数据的传输速度,比目前主流三维闪存芯片快两倍。这对NAND行业来说将是颠覆性的。
2018年8月7日,长江存储CEO杨士宁博士在美国闪存峰会(Flash Memory Summit)上首次向业界介绍了Xtacking™技术。这项技术是长江存储对世界存储器产业的智力贡献。
科技名词3
氢油物流车
加满一箱“氢油”能从十堰开到武汉
2018年6月27日,世界首台常温常压液体有机储氢燃料电池物流车——“氢卡”在武汉亮相。氢能汽车不用再背上高压储氢罐,加氢过程与加油一样。
这一卡车由武汉企业——三环集团、氢阳能源、金凰实业联合研制。
所谓“氢油”,是利用不饱和芳香烃化合物催化,把氢气存储在有机溶剂内,让氢气变成“氢油”,使用时再通过化学反应释放出来,攻克了氢在常温常压下液态存储和运输这一世界难题。“氢油”不可燃、不挥发,即使把燃烧的火柴扔进去,也不会烧着。
“氢卡”在外形上与普通卡车并无太大区别,不同在于“氢卡”没有燃油发动机,其动力来自于车身左侧的氢燃料电池,而氢气则以“氢油”的形式,存储在油箱内。135升的油箱加满“氢油”,氢的净含量为6公斤,跑400公里没有问题,可从十堰开到武汉。由于没有发动机,开起来十分安静。
据介绍,氢气能量密度高、无污染,被认为是新能源“终极解决方案”。目前,市面上氢能汽车普遍使用高压储气罐,国内采用350个大气压,国外则采用700个大气压。而汉产氢卡独创“氢油”技术,可在常温常压下进行液态存储和运输。在行驶过程中,“氢油”汽车只排放水,没有污染。
科技名词4
脉冲强磁场
创造脉冲平顶磁场强度世界纪录
2018年11月22日,华中科技大学国家脉冲强磁场科学中心成功实现64特斯拉脉冲平顶磁场强度,创造了脉冲平顶磁场强度新的世界纪录。
此次该校64特斯拉脉冲平顶磁场,使用了具有独立层间加固结构的单线圈磁体,孔径为21毫米,电容器型脉冲电源供电,能耗7兆焦。磁体重量、电源能量不到国际同类型磁场系统的1/10,磁场强度更是一举超过此前美国国家强磁场实验室创造的60特斯拉脉冲平顶磁场强度世界纪录,成为全球最高强度的脉冲平顶磁场。
据中国工程院潘垣院士介绍,脉冲平顶磁场兼具稳态和脉冲两种磁场的优点,能够实现更高的强度且在一段时间保持很高的稳定度。此次在测试64特斯拉平顶磁场的同时,国家脉冲强磁场科学中心也成功开展了重费米子材料CeRhIn5的比热测量,这表明过去只能在稳态磁场下开展的核磁共振、比热、拉曼光谱等研究工作在更高场强下成为可能。
长江日报记者陈智 制图 职文胜