半導(dǎo)體行業(yè)總被光刻機(jī)這道關(guān)卡卡住脖子，尤其是高端EUV設(shè)備被西方嚴(yán)格出口管制，中國企業(yè)沒法輕易拿到手。2025年10月，北京大學(xué)孫仲團(tuán)隊(duì)推出一種基于阻變存儲器的模擬矩陣計算芯片，直接用28納米以上成熟工藝生產(chǎn)，完全避開對先進(jìn)光刻機(jī)的需求。

這種芯片專注矩陣運(yùn)算，精度達(dá)到24位定點(diǎn)水平，誤差控制在十萬分之一以下，遠(yuǎn)超傳統(tǒng)模擬計算的局限。團(tuán)隊(duì)從2019年起就鉆研這個方向，花了六年時間逐步優(yōu)化電路和算法，才實(shí)現(xiàn)這么高的可靠性。

模擬計算跟主流數(shù)字計算不一樣，數(shù)字芯片靠二進(jìn)制轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，過程復(fù)雜，能耗高，尤其在AI訓(xùn)練時需要堆疊大量晶體管。孫仲團(tuán)隊(duì)的芯片直接用電壓電流模擬數(shù)值，不用轉(zhuǎn)換步驟，速度更快，能耗低得多。在實(shí)驗(yàn)中，它處理32x32矩陣求逆時，算力已經(jīng)超過高端GPU單核，擴(kuò)展到128x128規(guī)模時，吞吐量能達(dá)數(shù)字處理器的千倍。關(guān)鍵是，他們用位切片技術(shù)把高精度運(yùn)算拆分成小段處理，再通過反饋電路校正偏差，避免噪聲干擾。

芯片核心用阻變存儲器做載體，這種元件電阻可調(diào)，支持高效矩陣乘法運(yùn)算。團(tuán)隊(duì)沒糾結(jié)硅基晶體管，轉(zhuǎn)而用成熟存儲技術(shù)，確保能兼容現(xiàn)有生產(chǎn)線。

西方制裁本想通過禁售EUV光刻機(jī)，限制中國在7納米以下制程的發(fā)展，結(jié)果中國科研人員換了條路子走。模擬路徑不追求晶體管微縮，而是提升計算效率，完美繞過設(shè)備瓶頸。2025年，這項(xiàng)成果登上《自然電子學(xué)》雜志，證明中國在計算范式上找到了突破口。相比數(shù)字芯片的能耗爆炸式增長，這種模擬芯片在AI大模型訓(xùn)練中更有優(yōu)勢，能處理二階優(yōu)化，減少迭代次數(shù)。

芯片目前還停在實(shí)驗(yàn)室階段，但團(tuán)隊(duì)已計劃擴(kuò)大陣列規(guī)模，進(jìn)行工程測試。應(yīng)用前景廣，比如在6G通信中處理大規(guī)模MIMO信號檢測，速度快12倍，能效高200倍。超級計算領(lǐng)域如氣象預(yù)報，本質(zhì)是解微分方程，轉(zhuǎn)成矩陣后正適合這個芯片。基準(zhǔn)測試顯示，它在類似任務(wù)上能效領(lǐng)先GPU百倍以上。這不光是技術(shù)進(jìn)步，還為綠色計算提供了方案，減少碳排放壓力。

產(chǎn)業(yè)化門檻低，利用現(xiàn)有代工廠就能生產(chǎn)，不需新建生產(chǎn)線。孫仲團(tuán)隊(duì)的成果入選2025年國內(nèi)科技新聞，強(qiáng)調(diào)其戰(zhàn)略意義。中國半導(dǎo)體不再只追西方制程，而是開辟新賽道。摩爾定律放緩背景下，這種創(chuàng)新儲備為AI算力需求爆發(fā)時，提供本土支撐。西方管制EUV出口，本意遏制中國科技，但反倒推動了自主路徑的加速。

北京大學(xué)這項(xiàng)突破重塑了全球芯片競爭格局。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為高端芯片必須靠先進(jìn)光刻機(jī)，但模擬計算證明不然。用28納米工藝就能實(shí)現(xiàn)高精度運(yùn)算，讓制裁措施顯得無力。團(tuán)隊(duì)通過迭代優(yōu)化，從早期1%誤差降到如今的千萬分之一，展示了堅持鉆研的價值。未來，隨著規(guī)模擴(kuò)展，這芯片能在具身智能領(lǐng)域發(fā)揮作用，推動機(jī)器人等應(yīng)用落地。

中國其他領(lǐng)域也在補(bǔ)短板，比如碳基芯片生產(chǎn)線2025年啟動，用碳納米管避開硅基限制，性能對標(biāo)7納米。但模擬芯片更直接，專注計算密集任務(wù)。西方媒體報道稱，這類創(chuàng)新讓中國芯片自給率上升，出口管制效果打折。荷蘭加強(qiáng)DUV設(shè)備出口審查，但中國已轉(zhuǎn)向國內(nèi)工具開發(fā)，SMIC等企業(yè)測試本土浸沒式DUV，目標(biāo)28納米生產(chǎn)。

芯片突破源于國家動員，數(shù)千工程師協(xié)作，華為等企業(yè)協(xié)調(diào)生態(tài)。西方以為禁售就能凍結(jié)中國一代技術(shù)，但忽略了動員能力的差異。中國不慌張，穩(wěn)步推進(jìn)，從器件到系統(tǒng)全鏈條國產(chǎn)化。2025年EUV原型機(jī)現(xiàn)身深圳，雖未產(chǎn)芯片，但標(biāo)志壟斷結(jié)束。固態(tài)激光方案效率達(dá)3.42%，接近實(shí)用門檻，這讓西方策略失效。

模擬芯片在電子戰(zhàn)和無線通信中潛力大，能高效解矩陣方程。團(tuán)隊(duì)基準(zhǔn)顯示，相比Nvidia H100，它在特定任務(wù)上速度快千倍，能耗低百倍。中國AI企業(yè)如DeepSeek用低位格式優(yōu)化軟件，彌補(bǔ)硬件差距。整體看，制裁加速了中國從跟跑到并跑的轉(zhuǎn)變。臺灣地區(qū)防務(wù)部門關(guān)注這類技術(shù)，但中國聚焦民用創(chuàng)新，避免外部依賴。

未來兩年，芯片預(yù)計進(jìn)入中試階段，與長電科技等合作試產(chǎn)。全球半導(dǎo)體市場格局變，中國廉價芯片可能洪水般涌出，擠壓外資份額。西方日媒改口，承認(rèn)中國或成第三個掌握全套光刻機(jī)的力量。國產(chǎn)光刻膠市場2025年規(guī)模達(dá)123億元，國產(chǎn)率超40%。這些進(jìn)步讓制裁成空談，中國科技韌性凸顯。

西方分析師承認(rèn)，出口禁令沒保住霸權(quán)，反倒讓中國內(nèi)部化技術(shù)棧。華為Ascend 910C達(dá)800太浮點(diǎn)運(yùn)算，集群鏈接384芯片，性能超Nvidia旗艦。能源不成問題，中國優(yōu)先自給。模擬芯片補(bǔ)上能效短板，適用于量子模擬等任務(wù)。團(tuán)隊(duì)用冷凍電子斷層掃描解析光刻膠分子，指導(dǎo)產(chǎn)業(yè)方案。

中國EUV機(jī)用固態(tài)激光，避開ASML CO2方案。林楠等專家回國后申請多項(xiàng)專利，助力基礎(chǔ)研發(fā)。2030年前可能產(chǎn)芯片，早于預(yù)期十年。西方低估了中國決心，誤判封鎖效果。模擬芯片證明，科技路不止一條，中國選對方向，就能逆轉(zhuǎn)局面。

這項(xiàng)突破入選中國十大科技新聞，孫仲團(tuán)隊(duì)繼續(xù)深化算法。芯片從基礎(chǔ)數(shù)學(xué)向圖像處理過渡，2026年1月公布新應(yīng)用。全球AI賽道，中國用模擬范式搶占高效位。西方制裁本想拖慢腳步，結(jié)果中國換道超車，笑到最后。