Докладът за анализ на ETO, изготвен от университета „Джорджтаун“ във Вашингтон относно състоянието на научните изследвания в областта на производството на чипове от следващо поколение, показва неприятна за САЩ картина: Китай се е превърнал в абсолютен лидер в развитието. В доклада не се споменава нито една работа от американски институции, като преобладаващата част от най-цитираните статии са от китайски университети.

Докладът на Обсерваторията за нововъзникващи технологии (ETO) обхваща периода от 2018 до 2023 година. Той не обхваща патентите или вътрешните изследвания на компаниите. Документът анализира научни документи, които са насочени към глобални или фундаментални изследвания в областта на производството на полупроводници от следващо поколение.

С други думи, тези трудове, които буквално са насочени към утрешния ден. Такива са например разработването на невронни архитектури, подобни на структурата на човешкия мозък и оптичните изчисления.

Отделно от това, анализаторите стигат до заключението, че САЩ имат само една възможност да окажат натиск върху Китай – чрез ограничения върху износа. На определен етап това може да помогне за спечелването на надпреварата в областта на полупроводниците, но в дългосрочен план позицията на САЩ е изключително слаба и неустойчива. Наред с други неща, ограниченията за износ на САЩ принуждават Китай да увеличи усилията си в областта на напредналите разработки.

По-конкретно, в доклада на ETO се посочва, че през отчетния период девет от десетте най-обширни англоезични статии за полупроводници са публикувани от китайски институти и университети, а осем китайски университета са сред първите десет по статии в първите 10% най-цитирани годишно през периода.

Само два научни института от други държави попаднаха в двата списъка: Националният център за научни изследвания във Франция е на трето място по общ брой публикувани статии и на десето място по цитирания; Националният университет на Сингапур е на девето място по най-цитирани изследвания. Нито една институция от Съединените щати не се класира в топ 10 по общ брой публикувани статии или най-цитирани статии.

Списъкът на водещите научни организации в доклада на ETO се оглавява от Китайската академия на науките (CAS). Това е цяла мрежа с институти в цял Китай и изглежда е най-голямата научноизследователска организация в света.

Академията води както по общ брой публикувани статии, така и по най-много цитирани статии, публикувани от 2018 до 2023 година. През този период CAS е публикувала над 14 300 статии, свързани с чипове, от които повече от 3400 са включени в списъка на най-цитираните статии.

Една от най-популярните изследователски области в CAS са невроморфните изчисления, които имат за цел да имитират човешкия мозък и биха могли да предизвикат революция в проектирането на чипове, обещавайки по-адаптивна и ефективна обработка на данни. Всъщност CAS оглави класацията на ETO в област, която включва именно невроморфните изчисления.

Ново постижение под шапката на CAS е разработването на първия в света микрочип на въглеродна основа, който може да изпълнява задачи с изкуствен интелект. В статия от януари, публикувана в списание Science Advances се казва, че чиповете на базата на транзистори от въглеродни нанотръбички могат да обработват данни не само в единици и нули, както правят повечето съвременни електронни устройства, но и да използват трета стойност. Тази тройна логическа система може да осигури по-бързи изчисления с по-малко енергия.

На второ място в списъка на ETO по общ брой публикувани статии за проектиране и производство на чипове (около 7850) е Университетът на Китайската академия на науките (UCAS). Това е обществен университет в Пекин, който е част от CAS. Той е и вторият най-цитиран университет по отношение на най-много цитирани статии (около 1750). Това учебно заведение беше класирано и в топ 10 на доклада на ETO за изследвания в областта на невроморфните компютри и устройства. Четвърто място в списъка на най-цитираните статии за чипове зае статия на CAS и UCAS за метод за структурен анализ, приложен към графенови материали (публикувана през 2018 година в Chemical Society Reviews).

Университетът „Цинхуа“ в Пекин – един от двата най-големи университета в Китай и един от 20-те най-големи университета в света заема пето място в списъка на ETO за публикувани изследвания на чипове с близо 4650 статии и трето място в списъка на най-цитираните статии с близо 1280 статии. От 2020 година в университета работи Сун Нан, учен, завърнал се от САЩ, който е помогнал за създаването на повече от 50 авангардни чипа за транспорта и енергетиката в Китай. Той работи и за локализиране на производството на чипове в Китай.

Университетът „Цинхуа“ се класира на четвърто място в списъка на 10-те най-големи изследователски проекта на ETO, който включва изследвания, базирани на дълбоко обучение и невронни мрежи, и през 2023 година разработва местен аналог на мемристора.

Разположен в Ченгду (в провинция Съчуан) и спонсориран от Министерството на промишлеността и информационните технологии, Университетът за електронни науки и технологии на Китай (UESTC) се класира на четвърто място в списъка на ETO по общ брой статии, като е публикувал близо 5240 статии. По-специално, изследователите от UESTC са постигнали напредък в разработването на квантов чип, като за първи път са използвали конвенционален полупроводник за създаване на квантов източник на светлина. Университетът също така работи с Huawei Technologies за подобряване на радарните приемници.

Университетът в Нанкин, един от най-старите китайски университети, заема шесто място в списъка на ETO за изследвания на чипове с около 4250 научни труда, публикувани през отчетния период. Той се нарежда на четвърто място в списъка на най-цитираните статии с 930 статии. Статия за проектиране и производство на чипове, публикувана от учени от университета в Nature през 2018 година е най-цитираната статия от 2018 до 2023 година (2043 цитирания). Университетът в Нанкин също така е класиран в топ 10 по брой публикувани изследвания в областта на квантовите изчисления и квантовите процесори от ETO.

Университетът за наука и технологии Хуажун (HUST) в Ухан се класира на осмо място в списъка на ETO по брой публикувани статии, като за периода има малко над 3660 статии. Той се нарежда на пето място по отношение на най-цитираните статии, като броят им се доближава до 890. През 2023 гoдина инженерът Уан Хуаню се завръща в университета от САЩ, след като работи около две години в развойния център на Apple.

Университетът в Джъдзян е на девето място в списъка на ETO по отношение на публикуваните научни изследвания (около 3580 статии) и на шесто място по отношение на най-цитираните статии (близо 870 статии). Университетът се нарежда на челно място и в две изследователски области, свързани с фотониката – клон на оптиката, който използва енергията на светлината с помощта на фотони за различни приложения.

Фотонните чипове използват светлина или фотони, а не електрони, за обработка и предаване на информация, която се разпространява по-бързо и следователно може да доведе до по-висока скорост на предаване на данни. Според ETO фотониката все повече се използва за създаване на високоскоростни мрежи и за прехвърляне на данни между процесори.

Пекинският университет, един от 20-те най-добри университета в света и един от двата най-добри университета в Китай се нарежда на 10-то място в списъка на ETO по отношение на общия брой публикувани статии (около 3 440 статии). Пекинският университет се нарежда на осмо място по отношение на най-цитираните статии с 810.

През февруари екип от Пекинския университет, ръководен от Пенг Хайлин заяви, че е успял да преодолее границите на производителността на чиповете с 2D транзистор по собствена разработка, който превъзхожда най-модерните устройства от подобно ниво на Intel, TSMC и Samsung при същите условия на работа.

Те заявиха, че тяхното устройство може да бъде произведено с помощта на съществуващите технологии за обработка и без използването на силиций. Това е важно за Китай, тъй като в момента той не може да произвежда най-модерните транзистори на силициева основа поради санкциите, наложени от САЩ.