第406章 碳基芯片和光子计算机（求订阅！）
如果说其他机械设备还有可能被其他企业的产品取代的话，那么有三样产品是其他公司暂时无法取代的，至少短期内是不可能的。 那就是大型盾构机，这种机器主要用于隧道的穿凿上面，之前在国内的高速公路建设上面以及香港的地铁建设上面发挥了重要的作用。 而且天枢机械公司的大型盾构机是他们出口的主要产品之一，不仅技术水平高，而且效率也比国际同行要高得多，当然单价也是非常的高昂，利润率也是非常的可观。 在国内一台大型盾构机可以卖到2000万元，在国外这种机器价格更高，达到了3000万元，是名副其实的高科技集合体。 之前这种机器在国内就出售了100台，主要是用于高速公路建设过程中的隧道穿凿使用，而在国外市场，出售了200台。 虽然数量不是很多，但是带来的营业额确实非常可观的，达到了500亿元，这仅仅只是开始，随着国内大基建的开启，国内需要的大型盾构机大约在500台左右。 第二种产品就空中造楼机，这款产品已经在香港房屋公司新城建造过程中得到了实际检验，全自动化程度非常高，大幅度提高建楼的速度，同时也减少了高层建筑的施工难度。 这次城市化建设的建筑规模非常庞大，如果是使用传统的方式来建设，不管是效率还是成本都会非常高，正是这种机器发挥优势作用的时候。 所以在拿到相关建设合同之后，不管是内地的国企还是香港的建筑企业，都纷纷向天枢机械公司求购这种机器，以达到按期完成合同目标任务。 其实空中造楼机只是天枢机械公司为造楼准备的一种机器而已，其他的相关机器种类数量达到了几百种，几乎涵盖了建筑建造领域的方方面面。 这些机械当中很多其实很早之前就已经研发出来了，只是那时候国内还没有进行大规模的基础建设和城市化建设，销量有点差强人意。 不过赵一很早之前就已经想要参与到城市化建设当中来，所以一直要求天枢机械公司精益求精，不停的改良这方面的设备，而不用在意当时的销量如何。 这次城市化建设项目开启，天枢机械公司公司扩产的主要项目就是这些领域，因为目前这些领域的市场规模是最大的，当然是优先来保证产量了。 第三种就是铺轨机，这是一种用于高速轨道交通铺设的机器，也就是铺铁轨的，虽然目前他们还没有正式推向市场，但是根据他们的汇报，研发方面的工作已经接近尾声了。 由于赵一提供给中国轨道车辆集团的高铁技术达到了500公里每小时的速度，想要达到这种速度，除了要有强大的牵引动力和稳定技术，还必须对轨道有着更高的要求。 天枢机械公司公司研发高端铺轨机的目的就是为了解决这个问题，不然的话，采用原来的铺轨技术，不说效率问题，质量也很难达到要求。 其实这些都是举了一些例子，来说明天枢机械公司公司为即将到来的大基建计划到底准备的如何，也为他们即将到来的大发展打好了基础。 根据天枢机械公司的汇报，他们已经为国内基础建设准备了全套的工程机械设备，没有任何一样设备需要依赖进口，为我国即将到来的基建发展提供了雄厚的基础实力。 除了天枢机械公司为这次千载难逢的机会做好了准备之外，赵一旗下的其他企业也没有闲着，特别是星空动力公司和精密仪器公司。 这两家公司是为中国轨道车辆集团提供关键性的设备，一个是提供动力设备，另一个是提供各种精密仪器设备。 当然这当中也不能少了基石材料公司提供的各种高端材料，不过相比起他们两者，基石材料公司占据的整车份额就要小很多。 主要是除了少部分关键高端材料之外，大部分常用材料基石材料公司授权给了国内各大钢铁企业来负责生产供应，基石材料公司只是收取专利授权费用。 根据他们的汇报情况以及他给中国轨道车辆公司的整车技术资料来看，这两家就占据了整车总价值的百分之50%。 剩下的50%的份额里面，又有20%的份额被北极星公司的电子设备给占据了，也就是说，留给其他企业的份额只有30%左右。 如果没有这几家企业的参与，即使赵一给了中国轨道车辆公司整车技术，也很难将整车给造出来，别说达到500公里每小时了，就是像前世那样达到350公里每小时都非常困难。 想要造出来一款跨时代的工业产品，都需要其他方面达到一定的技术条件，不然想法再好也是枉然。 而赵一之所以提出来建造500公里每小时的高速铁路，就是因为凭借他旗下的企业技术实力，完全可以满足条件。 当然即使无法满足条件，按照赵一的个性，估计也会偷偷的向这些企业输送技术，不然他可是不愿意等到自然情况下达到满足条件。 铁道部这边由于整套高铁技术都在研发当中，所以在大基建规划出来之后的这段时间里面，他们的主要工作就是对现有铁路进行电气化改造和提速。 而这些改造当中就需要使用到恒通通信公司的通信产品和新慧能源公司提供的电气化设备以及精密仪器公司提供的其他精密设备了。 其实赵一觉得国内现有的低速铁路未来主要的用途就是用来运输物资，而新建的高铁主要是用来进行人员运输。 因为我国的土地实在是太广袤了，而沿海地区毕竟是有限的，如果不能够很好的降低货物流通成本，内地经济发展速度肯定是要远远慢于沿海的。 虽然赵一和国家也在有意识的平衡地区之间的经济发展差异，将更多适合内地发展的产业从沿海地区转移到内地。 但是这种规划想要持续的平稳运行下去，就必须要将物流成本进一步降低，不然的话，即使国家和赵一这么干，其他企业也不会跟着这么干，因为这有违市场经济规律。 所以中国轨道车辆公司在研究高铁车辆的同时，也对我国重载轨道车辆项目进行了立项研究，力求未来一列载重火车的货物运输重量达到一万吨，比前世的标准提高了3倍以上。 这里面除了对于承重材料和低摩擦系数材料要求高之外，就是对动力系统的要求提出了更加苛刻的条件，而这个任务又落到了星空动力身上。 作为国内乃至国际最先进最庞大的动力系统提供商，星空动力系统拿到这个任务之后，不仅仅只是想要满足要求，他们还想通过自己的努力将能耗降低下来。 这个想法倒是秉持了他们一贯的传统，例如他们给神龙汽车公司、星际快车公司提供的动力系统，节能效果就非常的不错，为他们提高了产品竞争力。 这次他们承接这个任务，也想要达到这个目的，这样可以进一步降低物流成本，对于全国的经济发展有更多的助益。 等这些交通计划都完成之后，人员出行有飞机、汽车和高铁，物流运输有载重火车、货车和轮船，至于货运飞机，只能是运输一些快递或者高价值的产品为主。 由于发给赵一的运营报表太多了，赵一只是对自己感兴趣的看了看，对于不是很重要的报表，赵一都懒得打开，像天行半导体公司基于石墨烯技术的碳基芯片研究有了一定的突破。 他们已经使用石墨烯制成的碳纳米管制作出来了一款简单的计算器芯片，速度是传统硅基芯片的10倍，效果相当的惊人。 这只是证明了碳基芯片未来具有很大的发展空间，想要现在期待碳基芯片还有很长的路要走。 而且作为这方面的领头企业，即使研发出来了可用的碳基芯片，他们也不会立即推出市场，这不是和自己的财路过不去吗。 按照规划，等到硅基芯片技术走到尽头之后，他们才会将碳基芯片技术拿出来使用，这样才能够达到效益最大化。 由于之前国外的期刊拒绝了石墨烯的论文，造成这篇具有重大发现的论文只能是在国内发表，而目前国外科学界对于国内期刊的重视程度还不够。 这就造成了国外对石墨烯材料的研究远远落后于国内，因为没有获得他们的足够重视，根据天问书社的汇报，我国的期刊很少有国外的科研机构订阅。 赵一对此倒是很看得开，虽然他也希望向全世界展示我国目前的科研实力，但是对此并不强求，反正到最后受损失的还是他们。 例如石墨烯材料的研究，不仅是他旗下的相关企业在研究，国内其他研究机构和大学也将石墨烯材料的研究纳入重点关注对象。 赵一之前研发石墨烯超级电池的时候，提供了一套大规模制备石墨烯材料的技术，让国内的石墨烯材料在制备方面没有了技术瓶颈。 这就为国内石墨烯相关应用领域的研究打下了坚实的基础，相信在这个基础之上，天行半导体公司的碳基芯片的研究会提速不少。 如果真的在碳基芯片的研究上进展神速的话，那么完全可以将硅基芯片的发展速度提一下，这样不仅可以让全球的半导体发展的更加快速，同时也能够拖死一大批竞争对手。 目前国际上面在硅基芯片支撑上面，天行半导体公司已经领先全球主流芯片厂商两个身位，最顶级的芯片产能基本上都被自己兄弟公司消耗掉了。 例如北极星公司的游戏机产品和字节数据公司的高端闪存产品，使用的就是天行半导体公司最先进的制程工艺。 这也是赵一旗下的其他企业能够在市场竞争当中具有非常大的竞争优势之一，这个待遇就连擎天半导体公司都差了一些。 由于最先进的制程芯片天行半导体公司不往外卖，所以擎天半导体公司代工的芯片制程是和天行半导体公司往外卖的芯片的制程是一样的。 天行半导体公司对外给出的理由是因为产量有限，被人已经承包了，而擎天半导体公司给外界的理由就是公司发展尚短，正在努力攻关最先进的制程。 即使是这样，擎天半导体公司依然接下了几乎全球所有的芯片代工订单，因为即使落后天行半导体公司一个代差，但是至少也比全球其他公司的要先进得多。 并不是所有的半导体芯片都需要使用到最高的制程，其实大部分芯片对此并没有特别高的要求，更多的是按照性价比来考量的。 这也是为什么天行半导体不对外出售最高技术芯片，也没有引起太大反弹的原因，因为最高制程芯片和最高设计技术都是在天行半导体公司。 也就意味着除了天行半导体公司和他的兄弟公司们对于芯片的制程要求最高之外，其他公司对此的需求并不是特大。 还是拿北极星游戏机产品来说，想要制造这种划时代游戏机，不仅仅只是芯片而已，还需要在其他方面取得非常大的突破才行。 也就是说，其他公司即使拿到了最新的芯片，他们也不一定就能够研发出来像北极星公司这么好的游戏机产品。 而且天行半导体公司给兄弟公司提供的最高技术的芯片，主要是用于他们的特有产品之上的，例如游戏机，平板电脑。 而像台式个人电脑和笔记本电脑，北极星公司拿到的芯片和其他厂商拿到的芯片就没有任何区别了，都是一样的。 这种技术差异还是在天行半导体公司没有明显提速的情况下发生的，如果他们在碳基芯片上面取得了重大突破，肯定会将这个速度进一步提高。 在这种情况下，别说摩尔定律了，这个定律早就在天行半导体公司给破坏的体无完肤了，这个定律现在在芯片制造领域没有任何权威了。 就是目前由于天行半导体公司的存在已经获得极大发展的芯片制造业，会进一步的提高，其他芯片制造企业更加会举步维艰了。 可以想象的出来，等天行半导体公司真的这么做了，那么其他芯片制造企业肯定会纷纷破产或者是丢掉这块业务，将精力更多的用到芯片设计上面。 到时候全球所有的芯片制造产业都会由我国掌控，而跟在天行半导体公司后面喝汤的擎天半导体公司也能够吃到肉了，而且还是大肉。 只是碳基芯片实验室产品和大规模生产是有着很大的区别，而天行半导体公司的芯片制造设备全部是由天工精密仪器公司提供的。 也就是说，现在天工精密仪器公司就需要对碳基芯片的生产设备进行研究了，没有他们的配合，天行半导体公司连对碳基芯片的制造工艺进行研究的资格都没有。 而和硅基芯片研发情况不同，赵一不打算自己参与到碳基芯片的研发当中来，这就需要他们自己从头到尾的进行摸索，找出一条最佳路径出来，难度其实也非常的高。 虽然碳基芯片相比起硅基芯片有着诸多的优点，是下一代芯片的重要研发方向，但是碳基芯片为基础生产的计算机还是没有脱离电子计算机的范畴。 碳基芯片由于比硅基芯片具有更好的电子迁移率，使得他们在计算速度上面要比硅基芯片快得多，但是并没有天差地别的差距。 就如前面说的，碳基芯片在同等集成度的情况下，也就比硅基芯片大约快了10倍左右，其实并不能够算是划时代的产品。 所以赵一就想到了光脑，前世赵一没有少看这方面的科幻小说，对此也是非常的神往，总是希望自己也能够拥有这么一台电脑多好。 这里就来说一下光脑的优越性体现在哪里： 第一个就是并行传输。 我们目前使用的电子计算机是以串行的模式处理数据的，这直接就导致了实际工作时间只是占据总时间的一小部分，大部分性能就浪费掉了。 这个特性得益于光子彼此之间没有干扰，他们是可以齐头并进的，很好的例子就是光纤了，在同一个光纤维里面，可以同时存在着的众多的光束，这也是光线传输速度快且量大的原因。 第二个就是超高速运算。 这既得益于光子计算机的并行处理能力，也得益于光子的传播速度要比电子快得多。 电子的传播速度是593公里每秒，而光子的传播速度则是达到了30万公里每秒，两者之间的速度差距非常的明显。 而且电子计算机随着装备密度的不断提高，会使导体之间的电磁作用不断增强，散发的热量也在不停的增加，从而制约运行速度。 第三个就是超大规模信息存储容量。 这得益于光子不是通过导线传输的，同时光子在相交的情况下，他们之间不会产生丝毫的相互影响。 这就是说光子计算机传递信息是平行的，其信息密度实际上是无限的，一枚五分硬币大小的枚镜，他的信息通过能力可以达到全世界现有电话电缆通道的许多倍。 第四个就是能量消耗小，散发的热量低。 虽然光脑相较于传统的电子计算机有着诸多的优点，但是想要制造出来和目前电子计算机大小的光子计算机，短时间内是不用想的。 这需要在光学元器件上面不仅需要做到高性能长寿命，还需要小型化，难度不是一般的大，短时间内不可能突破这么大。 所以赵一将目光定在制造出来一台原型机出来，大小多少无所谓，先解决有无问题以及夯实光子计算机的理论基础。 然后就是不停的优化光学器件的性能、寿命，这样即使无法小型化，也能够制造出来实用的超级计算机了。 等这一步达到要求之后，那么在考虑小型化不迟，所以赵一光子计算机当做继碳基芯片电子计算机之后的发展方向。 至于更厉害的量子计算机，赵一虽然更期待，但是想要达到实用程度需要更长的路要走，里面有许多的难点要解决。 而且按照天行半导体公司的提速计划来看，没有等到量子计算机进入到小型化阶段，就可能已经使用上了光子计算机了。 而且量子计算机他旗下的企业也在研究，只是没有让天行半导体公司来研究，就是光子计算机，赵一也不准备让天行半导体公司来研究，而是准备让天工精密仪器公司来研究。 因为光学器件的研发上，天工精密仪器公司本身就有着相当厚的基础，而且光子计算机和电子计算机的架构有着巨大的差别，天行半导体公司并没有什么优势。 不过这件事情并不是特别着急，即使天行半导体公司在硅基芯片制造上面提速，想要耗尽潜力也需要十几年，甚至二十年以上。 然后才会轮到碳基芯片来替代硅基芯片，属于碳基芯片的时间段也应该有二三十年，才会耗尽碳基芯片的潜力。 最后才会轮到光子计算机登场了，不过如果在光子计算机上面突破的比较早，倒是可以大规模应用在超级计算机上面。 其他的先不说，至少全球各大数据中心都会采购光子超级计算机，因为它不仅计算速度快，而且耗电量也要小得多，运营成本会降低一大截。 想到这里，赵一就写了一份电子邮件给天工精密仪器公司，让他们组织一些人手对光子计算机展开实验性研究，同时培养这方面的人才。 由于不是特别着急，赵一也就没有提供相关的资料，先让天工精密仪器公司进行摸索，这样就不会束缚他们的思路，也许会比自己提供的技术更有前途也说不定。 科学研究就是这样，在不停试错的同时，也会有很多意外的发现，也许这些意外发现，就会成为下一代技术革命的技术基础。 其实赵一自己也想亲自对自己感兴趣的东西进行研究，只是他的新家还没有造好，等到新家造好之后，那么许多东西他就方便展开研究了。