AI芯片算力強(qiáng)、運(yùn)行快，但耗電忽高忽低，電壓不穩(wěn)就容易卡頓死機(jī)。近日，湖北江城實(shí)驗(yàn)室研發(fā)出新型芯片電容，好比在芯片里裝了一塊立體海綿，穩(wěn)住供電、解決卡頓難題，關(guān)鍵技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平，助力國產(chǎn)芯片自主生產(chǎn)。目前這款新型電容已經(jīng)進(jìn)入試樣生產(chǎn)階段。

運(yùn)行AI大模型、大型手游時(shí)，芯片瞬間滿載工作，用電量猛然飆升。老式電容儲(chǔ)電能力差，供電跟不上就會(huì)造成芯片降速卡頓。江城實(shí)驗(yàn)室科研團(tuán)隊(duì)改造電容內(nèi)部結(jié)構(gòu)，把單薄儲(chǔ)電的平面電容，變成立體多孔的新型電容。

江城實(shí)驗(yàn)室科學(xué)研究院秘書長 劉淑娟：以前的平板電容把它比喻成是一張薄紙，我們做的三維電容器相當(dāng)于一個(gè)大的海綿。海綿里面有很多孔，集成了更高的電容密度，在同樣的面積下，提供更多的瞬態(tài)電荷給芯片，保證芯片更穩(wěn)定、更快地響應(yīng)。

“海綿”吸水快、存得多、釋放靈活。這款新型電容在芯片突然耗電激增時(shí)可以快速補(bǔ)電，牢牢穩(wěn)住電壓。經(jīng)多輪嚴(yán)苛測試，這個(gè)三維片上電容密度突破每平方毫米1000納法，相較于市面上的商用積層陶瓷電容器，穩(wěn)壓性能提升百倍以上。

江城實(shí)驗(yàn)室科學(xué)研究院秘書長 劉淑娟：它能在高溫高壓甚至高濕，不同的溫度循環(huán)下，至少有10年以上的壽命。今年我們會(huì)到1200（納法）甚至更高的1500（納法）的量級，會(huì)用在數(shù)據(jù)中心、PC端、手機(jī)端這些芯片上。

研發(fā)過程中，團(tuán)隊(duì)還自研了一套專屬的解析模型，將復(fù)雜的電磁仿真運(yùn)算簡化為代數(shù)方程，填補(bǔ)國內(nèi)技術(shù)空白，可以極大提升電容的設(shè)計(jì)效率。

江城實(shí)驗(yàn)室戰(zhàn)略研究院執(zhí)行院長 熊炳橋：打通了從研發(fā)到我們產(chǎn)業(yè)化的鏈條，材料、架構(gòu)、工藝實(shí)現(xiàn)了全鏈條的自主可控。

作為聚焦集成電路先進(jìn)封裝的湖北實(shí)驗(yàn)室，江城實(shí)驗(yàn)室已建成國內(nèi)先進(jìn)的12英寸先進(jìn)封裝綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。目前這款新型電容已經(jīng)進(jìn)入試樣生產(chǎn)階段，預(yù)計(jì)一年左右實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，搶灘百億規(guī)模的高端電容市場。

江城實(shí)驗(yàn)室戰(zhàn)略研究院執(zhí)行院長 熊炳橋：把生態(tài)給建起來，牽引上下游的企業(yè)進(jìn)行聯(lián)合攻關(guān)，搭建科技和產(chǎn)業(yè)之間的橋梁，為國家集成電路產(chǎn)業(yè)的“卡脖子”難題提供江城的解決方案。

（長江云新聞?dòng)浾?余旭東 卞勇）

編輯：張紅艷