导言
接上文，网上对小米玄戒O1芯片的讨论比较多，尤其知道O1是第一款国内自研3纳米SOC以后，让许多人激动不已。
那么，芯片的3纳米到底是什么含义？
还有，你的绝大多数文章，主基调都是讲中国和美西方在高新技术领域差距依然巨大，为什么又坚定认为中国一定会笑到最后？
纳米工艺的含义
上一篇，我们提到，芯片中的主要元件是晶体管，而晶体管的基本型就是MOSFET，它由源极S，漏极D和控制栅极G组成。
在100nm之前的芯片中，具体的纳米一般是指栅极长度或金属半间距。在当时的工艺条件下，这两个距离基本相等。如下图所示：
不过，随着芯片制程工艺的不断改善，压缩这两个尺寸的难度开始变得越来越大，慢慢芯片制程指标就开始脱离了实际尺寸，单纯变成了芯片制造水平的概念，就如同我们常说Intel的10代CPU或13代CPU，并不代表13代比10代快30%一样，现在的5纳米芯片也不代表其栅极长度或金属半间距是5纳米了，而仅仅是一种工艺的代称。
光刻机领军企业阿斯麦最近公布了一份EUV光刻机路线图，指出：
3纳米工艺（N3E），对应的金属半间距是23纳米；
2纳米工艺（N2E），对应的金属半间距是22纳米；
1.4纳米工艺（A14），对应的是21纳米；
0.2纳米工艺（A2），对应12-16纳米；
所以，现在只需知道，越先进的制程，其晶体管尺寸越小，但具体数值已经没有了相对应的实际物理意义。
此外，我们需要知道，先进制程芯片包含两项能力：设计这制造。目前，3纳米芯片的制造只有少数公司掌握，但具备3纳米芯片设计能力的公司很多，包括昨天说的小米也可以搞了。无论小米未来会不会坚持，起码可以培养一批人。
纳米工艺的天花板
硅原子的直径约0.2纳米，你总不会追求栅极仅仅一个硅原子宽度吧？因为即便工艺可以实现，如此低的耗尽层，也根本就无法阻挡电子的迁移。而且，随着尺寸减小，会出现电子隧穿，良品率会大幅下降，成本会呈指数级上升，已经不具备性价比。
何况，目前阿斯麦最先进的EUV光刻机，使用的极紫外光刻波长是13.5纳米，这也进一步限制了更先进制程的发展。
所以，靠进一步减小晶体管体积来提升芯片中晶体管密度的道路，已经越走越窄了。物理学家一般认为，最多再有十年，半导体芯片的改善空间就将趋近于零，达到了物理天花板。
所以，其实美国的大学里，愿意学习半导体制造的学生人数已经越来越少，专业正处于萎靡期，因为固态硬件工程已经是一条没有出炉的职业了。
正因如此，现在如日中天的阿斯麦，其实未必还剩下多少年的好日子可以过了，因为谁都对抗不了物理天花板。兔子跑得再快，且即便它没有休息，但乌龟最终也一定会在终点与兔子会和，这是命数。
为说明这个道理，我特意做了一张图。
下图中我们看到，如今已经是2025年，虽然欧美发达国家的半导体能力（蓝线）还比我们先进很多，但他们继续提升的空间已经十分有限，而我们（橙线）正处于快速追赶阶段。
等到我们的技术基本追赶上欧美的那天（估计十年够了），欧美肯定会彻底放开半导体的封锁，回头来看，我们就是追赶了一个寂寞。可如果不追，敌人就一直卡我们脖子，也是无奈。
技术的革命
其实，我们在追赶美西方国家现代半导体技术的同时，也没有放弃寻找新的突破路径。
华为在2023年9月18日申请了一份专利，并于今年3月18日公开，名为：《三进制逻辑门电路、计算电路、芯片以及电子设备》。
和当今的二进制逻辑电路相比，三进制在效率、速度、带宽、功耗等各个领域都有至少30%的性能提升，且便于负数表达，不再需要补码，尤其更有利于AI运算。华为一定还在这条道路上不断探索中，如果最终结果得到全球生态的认可，IT的历史就会被按下重置键，之前的一切都将被推倒重来，中国在整个行业的领军地位或许就会被确立。
应该说，这是一项革命性的技术，如果真能得以普及，其效用将超过近代的所有其他发明，包括OpenAI搞出的ChatGPT都无法与之相提并论。
当然，这项技术还有许多难题需要解决，比如通讯问题，可靠性与实现的难度等等。此外，如果三进制可行，为何不进一步努力一下，直接用十进制？所以，路阻且长，但所有的探索，都会带来新的希望。
除了进制的革命，量子计算也有非凡的潜力，但突破时间线要比三进制难太多，以目前的技术积累，感觉只需15年，三进制电脑就可以达到目前二进制电脑的能力和普及度，但通用量子计算机或许再有三十年也未必能见到。
技术安全
美国对中国的所有技术封锁，都是基于其国家安全的角度出发的。
我们其实也一样，最重要的是需要确保国家安全，而国家安全的第一要点是军事安全。只要对敌具备足够的威慑，只要可以确保有和平发展环境，我们并不怕慢。发展慢一点儿，其实对人类是福音。
如今的中国，军事实力绝对不容世界小觑了，起码应该位列全球前三。
半导体和芯片有助于军事实力的提升，但军用半导体未必需要先进制程芯片。其实，如果不考虑工艺先进性，芯片并不难造，很多大学实验室都可以手搓芯片，如果仅仅为了确保军事安全，我们何惧之有？
当然，除了军事安全以外，还有就是粮食和能源，尤其能源是我们另外一个先天短板，不过这远离了今天的话题，以后有时间再单独谈。
总结
芯片的3纳米，并非是指晶体管某具体尺寸已经可以小到3纳米了，而仅仅代表了一个工艺水平。
芯片制程向更小尺寸发展的路上，天花板已肉眼可见，未来的半导体行业将逐步逼近物理极限，所以中国一定会追赶上全球第一梯队，这是毫无疑问的。