Поднебесная разработала инновационный чип для радиолокационных нужд

Китайские исследователи в сфере оборонной промышленности во главе с старшим инженером Ху Яньшенем заявили о создании нового радарного чипа рекордной мощности, в разработке которого использовались полупроводниковые технологии, так яро подвергаемые сейчас разнообразным санкциям со стороны США.

Сам чип не превышает по размерам подушечку человеческого пальца, а его пиковая мощность при этом достигает 2,4 киловатта, что значительно превышает характеристики существующих чипов подобного формфактора и назначения. Кроме того, он прост и недорог в массовом производстве.

Предназначен данный чип для создания мощного радара, работающего в высокочастотном микроволновом диапазоне (X-диапазоне). Такие радары в основном используется военными для обнаружения угроз и наведения ракет.

Учёные, участвовавшие в проекте, ожидают, что военный радар нового поколения будет генерировать сигналы мощностью до 30 мегаватт, достаточные для обнаружения целей на расстоянии 4500 км. Для этого десятки тысяч таких чипов должны работать одновременно, без сбоев и остановок.

Крохотный чип мощностью 2,4 киловатт

Согласно Ху, лишь немногие продукты на мировом рынке могут удовлетворить таким экстремальным требованиям к мощности, и новый чип — как раз один из таких продуктов.

В разработке новинки исследователи применили нитрид галлия, редкий полупроводниковый материал, который и помог увеличить мощность и эффективность устройства.

Интересно, что США наложили строгий экспортный запрет на полупроводники, в основе которых лежит галлий. Поэтому весьма удачно, что Китай самостоятельно производит галлий и уже давно удерживает мировое лидерство в этой отрасли.

Судя по всему, местные инженеры нашли способ как-то приспособить свои действующие мощности по производству полупроводников, которые открыто признаны отстающими относительно других стран, для эффективного изготовления нитрида галлия.

Толщина слоя данного материала в чипе составляет всего несколько нанометров, что позволяет ему генерировать сильные сигналы с быстрым потоком электронов. Однако при выходной мощности более 1 киловатта большинство полупроводников на основе галлия подвержены пробою из-за утечки электронов.

Команда китайских исследователей решила проблему утечки электронов путём добавления алюминия к нитриду галлия. Этот химический элемент служит преградой для процесса утечки. В статье Ху и его коллеги поделились своей формулой оптимального химического состава, найденной после долгих проб и ошибок.

Кроме того, инженеры перепроектировали ключевой элемент чипа для излучения сигнала, сменив его форму с T-образной на V-образную. Эта маленькая модификация значительно повысила мощность и качество радарного сигнала.

Новый чип способен работать на максимальной мощности даже при экстремальных температурах, что делает его применение ещё более привлекательным.

В контексте увеличивающихся американских санкций китайское правительство и местные компании всё больше инвестируют в технологические инновации, и результат этих инноваций стал заметен на удивление быстро.

Так, по утверждению китайской компании iFlytek, специализирующейся на искусственном интеллекте, у Huawei «в рукаве» уже припрятан GPU, обгоняющий по производительности топовые решения Nvidia. В то же время компанию Qualcomm ждут крупные убытки из-за перехода всё той же Huawei на передовые CPU собственного производства.

Тем временем крупнейший китайский производителей DRAM-памяти ChangXin Memory Technologies (CXMT) планирует наладить массовое производство HBM-памяти в ближайшие годы.

Таким образом, как бы странно это не звучало, американские санкции, похоже, открыли для Китая новые перспективы в развитии технологий. Кто знает, возможно в ближайшие годы Поднебесная не просто нагонит всех своих конкурентов, но и оставит их далеко позади.