世界首款顶级“硬盘”在中国问世，蚕丝硬盘来了
你用什么存储信息？硬盘，软盘，今天来看，你有些out了。马上要用生物存储器了，你见过蚕丝能代替冰冷冷的硬盘，更厉害的是还可以植入人体。现在中国热闹真的做到了。
中国科学院上海微系统所陶虎课题组，联合美国纽约州立大学石溪分校，和德州大学奥斯汀分校的相关课题组。研发出了世界上第一个基于天然生物蛋白的硬盘存储器。相关成果发表在了《自然》杂志纳米技术分类里。
但它的原理是什么呢？主要是蚕丝蛋白可对红外线选择性吸收的特点，利用近场红外纳米光刻技术，在丝素蛋白膜上加工高密度点阵，进行数字信息的写入和读取，就制成了蚕丝硬盘。它的原理其实和光盘差不多，而且可以反复擦写，目前已经成功实现了图像和音频的存储和读写。它不仅可以存储数字信息，还能采集存储生物信息，比如血液、dna等。
现在一平方英寸（约6.45平方厘米）的面积上可以存储64gb的数据，差不多一个蚕茧就可以做1到3tb的硬盘。目前传统的电子材料存储技术已接近极限，很难再取得深入的突破。技术不仅限于理论，更受限于材料。
伟大的中国科学家团队通过蚕丝这种全新的材料，给人类信息存储打开了一个全新的世界。
【光储存新机制，科学家或将研制出700tb硬盘】
近日，来自上海理工大学，墨尔本理工大学，新加坡国立大学合作演示了一种新的光储存密度的新机制，通过这种新机制科研人员有可能可以研制出容量大小为700tb的硬盘。据了解，在700tb的硬盘上，科研人员将会用上一种全新的纳米复合材料，依赖这种材料可以让硬盘的读写速度更加快，出错几率大大下降。
科研人员表示，这种正在研制的700tb硬盘潜力非常巨大，它适合大规模生产，那也就意味着它可以在商业上进行大规模的使用，在目前这一个大数据时代来看，这个700tb硬盘确实是拥有大展拳脚的舞台。
#科学家研制容量700tb新光盘#
“中国芯”出炉，台积电急了，这才是真正的大作——光威弈pro nvme ssd宣告发布，它是高端的固态硬盘，由国内很多知名企业联手共同打造。
北大的碳纳米管以及中科院的石墨烯芯片，并不是纯粹的原始材料。中科院的石墨烯芯片有掺杂进“锗”金属，但是这种芯片，原材料的成本很高，要想达到量产，并不是那么容易的事情。
就是因为现实的原因，中国的芯片技术才没有得到发展。相反，若是把重心放在固态硬盘的芯片上，会更好。
光威的光威弈pro nvme ssd就像是及时雨一样，浇灭了三星、东芝、美光的嚣张气焰。因为它们长期占领市场，走在前沿。但是国内市场需要依赖他们，满足日常的生活娱乐所需。
美国又痛下杀手，要全面围剿中国半导体产业。
根据12日生效的对华闪存芯片禁令，14及16纳米以下的逻辑芯片、18纳米或以下的 dram 芯片、128 层以上 nand flash 芯片，这三种芯片技术都将受到限制。
如果看不懂这些参数也没事，通俗直白地说，这些禁令属于是“全面围剿”，导致中国能引进的内存和硬盘技术，少说也得倒退一到三代。
不过，这条禁令虽然看似来势汹汹，但是也留出了后门。
美国发动禁令同日，在中国投资建厂的韩企三星和sk海力士，就宣布获得了美国政府的豁免许可，把自己从这波禁令中摘了出去。
更有意思的是，这些韩企在华项目，很多都是华为被制裁之后，最近两年刚上马启动的，可见韩企在中美之间早已做好布局。
这个时候，生米做成熟饭，拜登就不得不考虑韩国人的感受，向韩国人做出退让——从这个角度讲，韩国人其实比台湾人更像“同胞”（虽然也是为了商业利益）。
除此之外，自从中兴、华为被制裁之后，已经过去了4年多时间。中国半导体企业全球扫货，已经准备了相当多的库存，够用一段时间。
接下来，就看他们自己能否获得技术突破，给中国人争一口气了。
西安交大科研人员在相变存储结晶化机理研究方面取得新进展
基于硫族相变材料的相变存储器phase-change memory，例如intel傲腾内存与固态硬盘，已进入全球存储器市场，填补了传统内存dram与固态硬盘ssd之间的性能缺口。相变存储器的核心功能层为锗锑碲合金ge-sb-te(gst)。其工作原理是利用外加电脉冲所产生的焦耳热对存储器件局部进行加热，驱动gst在其晶体相与非晶相之间进行快速可逆的结构相变，而gst非晶相与晶体相之间超过三个数量级的电阻差异则被用于“0”和“1”的二元逻辑值识别。此外，相变材料的逐步结晶化模式所引发的电阻非线性连续变化可有效模拟生物神经元行为。因此，gst合金被视为研发类脑计算neuromorphic computing技术的重要材料载体之一。在2021年集成电路顶级会议vlsi上，ibm公司发布了其基于gst的类脑计算雏形芯片。gst合金的快速结晶化能力是支撑相变存储与类脑计算技术的核心，但受制于gst复杂的化学成键机制以及高温下较为随机的动力学过程，该相变过程的理论研究存在很大挑战。
近日，西安交通大学、意大利罗马大学与英国牛津大学研究人员通力合作，针对gst合金进行了纳米尺寸、纳秒级别的大规模第一性原理分子动力学计算，详细观测了gst快速结晶的原子过程，并基于“原子位置重叠”soap方法开发了结晶度的量化指标，揭示了重结晶过程中的空位随机分布行为以及反位缺陷的形成机制。基于gst重结晶计算结果，研究人员总结出了三种关键的安德森局域化行为，即空位聚集引起的准三维的电子局域、链状电子富集结构引起的准一维电子局域以及反位缺陷导致的准一维电子局域。这三种电子局域化行为决定了gst器件set状态的电学行为。此外，通过十余种同族合金的大尺度第一性原理计算（最大模型包括3360个原子），研究人员阐明了电子局域化行为的普适性，并将硫族合金区分为以准三维局域化为主的p型半导体材料，例如ge-sb-te、sn-sb-te、sb2te3等，和以准一维局域化的n型半导体材料，例如pb-sb-te、sn-bi-te、bi2te3等。这些发现为研发基于p型与n型混合式硫族半导体电子器件提供了理论指导。
锗锑碲结晶过程的soap分析以及锗锑碲同族晶体中的电子局域行为
相关工作以“相变存储材料结晶化机理与电子态结构的大尺度第一性原理计算”（unraveling crystallization mechanisms and electronic structure of phase-change materials by large-scale ab initio simulations）为题目在2022年1月6日发表于《先进材料》（advanced materials)，并被选为编辑推荐文章（editor’s choice）。西安交通大学金属材料强度国家重点实验室为第一作者单位。西安交通大学材料创新中心（caid）张伟教授与意大利罗马大学riccardo mazzarello副教授为本文通讯作者，论文共同第一作者为许亚芝、周宇星，主要合作者包括王旭东、volker l. deringer副教授以及马恩教授。
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光刻机制造芯片的原料“晶圆”取得突破进展。日本成功量产钻石晶圆，一颗仅直径55毫米的晶圆，就能存储高达2500万tb的数据。对呀，你没有看错，5.5厘米直径的一块晶圆却足够存储你的2500万块1tb的移动硬盘。这样的钻石晶圆今后将作为量子计算机的存储介质。
日本adamant并木精密宝石会社与滋贺大学联合宣布，已经于4月19日成功实现量产钻石晶圆。
为什么要发展钻石晶圆呢？因为目前构建在硅基晶圆之上的电子芯片发展遇到了物理瓶颈。比如今年台积电用asml的euv光刻机大规模量产5纳米制程的芯片。到了2025年则要量产2纳米的芯片。要知道硅原子的直径只有0.2纳米左右。这马上就要接近极限值了，这是euv光刻机的尽头。
也正缘于此，asml的业绩表现大幅下挫，未来已经不在他的这一边。
突破电子芯片的物理极限，目前有两种方案，一是光子芯片，二是量子芯片，这两种芯片都不再需要asml的euv光刻机。
日本的这颗55毫米的晶圆正是应用于量子计算机的存储单元，小小的体积却蕴藏近乎无限的空间。我就想以后一部电影也别1g了，直接上1t就好了，让你满意。
咱们目前无论是在量子计算还是在钻石技术上都处于领先地位。
长鑫存储今年的目标是成为世界第四。2018年长鑫存储发布8g 19纳米制程的ddr4 dram内存颗粒,19年开始正式量产，2020年产能达到4.5万片晶圆/月，21年攀升到6万片晶圆/月，占全球总产能150万片的4%，今年计划发布采用17纳米工艺的ddr5/ lpddr5内存，产能将提升到12万片/月，届时将占到世界产能的8%，排在三星，海力士，美光之后，成为世界第四。
纳米中心：二维负载型金属纳米复合材料研究取得进展
超薄金属纳米材料作为一类性能独特的二维材料，已在催化、电子/光电子、能量存储和转换、传感、生物医学等领域展现出广阔的应用前景。其大的比表面积和表面丰富的配位不饱和原子作为结构新颖的催化剂载体用以负载各种金属纳米颗粒，从而构建零维（0d）/二维（2d）负载型金属纳米结构，对设计开发高性能金属催化剂具有重要意义。 然而，制备负载型金属纳米复合材料的传统方法存在步骤繁琐、耗时长、成本较高等缺点，不利于大规模工业应用。因此，开发简易有效的制备方法十分重要。
此前，中国科学院国家纳米科学中心研究人员通过合理设计合成体系，控制还原动力学，提出一种改进的晶种生长法，一锅制得铂铑（ptrh）纳米颗粒包覆的梯形铑（rh）纳米片（cai, yang et al., chem. mater. 2019, 31, 808）。利用该方法形成的ptrh/rh纳米复合结构对氧分子有高效的活化能力，表现出协同增强的类似氧化物酶催化活性（图1）。研究结果为制备新型pt基纳米复合材料提供了简便有效的途径。
目前，各种构建负载型金属纳米结构的方法几乎都需要加入表面活性剂用以稳定特定片层结构，以及增强金属与载体之间的相接触等。然而，表面活性剂分子可能会遮蔽活性位点，降低催化活性。此外，制备过程往往需要高温高压条件，给操作带来安全隐患。近日，该团队研究人员在一锅法制备二维负载型金属纳米复合材料研究方面取得了新进展，发展出一种晶种生长-galvanic置换反应-自组装方法，构建出钯（pd）片内嵌金（au）纳米颗粒的新型结构，其具有类似“蛋仔/华夫饼”的形貌特征。
制备过程无需表面活性剂，在室温下将金属前驱体溶于溶剂后，鼓泡通入co气体即可有效启动合成。机理研究发现，体系首先形成pd0原子/团簇为晶种，随后pd0与au3 的置换反应自发形成au 颗粒，pd前驱体在au颗粒周围发生还原并沿pd（111）面组装成pd片，最终形成pd片内嵌au颗粒的结构（图2）。通过改变前驱体摩尔比，即可精确调控金属组成。
在上述二维钯金纳米复合材料制备的基础上，国家纳米中心研究员杨蓉、副研究员蔡双飞和武汉大学教授何军及威斯康辛州麦迪逊分校教授randall goldsmith合作，对其应用开展了进一步研究。研究发现，这种内嵌式的二维独特多金属纳米复合结构、干净的表面与au颗粒的表面等离激元共振效应，使其具有较好的光增强的类酶催化活性，并在等离激元增强的电催化析氢反应和氧还原反应中表现出超高的活性和稳定性。电磁学数值模拟分析结果表明，在这类结构中，光场激发的特殊表面等离子激元模式更有助于热电子在pd片表面产生和富集，并且两种等离子激元能量转移途径在降低反应表观活化能，进而提高电催化性能中扮演重要角色。该工作为等离子激元增强的催化剂设计和应用提供了思路。
相关研究成果发表在acs catalysis上。研究工作得到中科院战略性先导科技专项（b类）、科技部重点研发计划和国家自然科学基金等的支持。
来源： 国家纳米科学中心
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图1.一锅法制备ptrh/rh纳米复合材料及其催化氧化反应的示意图
图2.一锅法制备pd片内嵌au纳米颗粒复合材料的示意图
中国人到底怕不怕没芯片可用？
会。没有台积电了，我们的手机都会付不了款扫不了码！！！
害，这就是网上冲浪的说法。其实说怕也不怕，天然砂（含石英砂）我们这多的是，纯自研28纳米、闪存有长江192层的nand、长鑫已经有ddr4颗粒...
差是差点，又不是没得用，反倒是失去大陆市场的他们，研发成本能不能摊平，才是我最关心的。
中芯国际55nm研发成功，一堆人都没搞清楚，什么是“55纳米bcd平台”就跑来喷了……
麻烦你们看看清楚，这是bcd平台的制程，不知道是什么至少也查一下再喷吧。[捂脸]
其实你让我详细解释55nmbcd是什么，我也解释不出来，但我知道新投产的生产链能应付国内8成的芯片需要。而台积电被曝放弃了3n项目，因为成本太高。
bcd是一种比芯片集成内容更丰富的载体，目前在售的bcd只有sem一家，制程是90nm。对比这个标准，55nm制程确实是领先的。
但这个目前还处在刚刚研发完成的阶段，sem的实验室里也不见得没有。要是抓着这点吐槽我还无话可说，所以他们吐槽都吐不到点上。
十年前的技术是180nm，现在是55nm，而且这是工作电压几十伏的高压芯片，每次缩小都意味着结构上的大幅调整。
