據介紹，石墨烯是一類由單層以碳原子六方晶格排列構成的特殊材料，強度大約是鋼的200倍，厚度是頭發的20萬分之一，導電性和導熱性均高于銅，每平方米的重量不到1毫克。同時，它還具有高電導率和導熱系數，因此在散熱、電池及芯片等各個領域都有極大的發展潛力，能使數據傳輸更快，也符合現在高性能、低功耗芯片的發展趨勢。

早在2010年時，IBM就曾展示過石墨烯晶圓，晶體管頻率可達100GHz以上，理論上還可以制造出500GHz到1000GHz的石墨烯芯片。相比之下，現階段基于硅材料的處理器，超頻記錄也沒有超過10GHz。

在全球IEEE國際芯片導線技術會議上，正式將石墨烯定位為下一代新型半導體材料，同時也將碳基芯片定義為下一個芯片時代的主流。不過，石墨烯芯片的制造難度也非常高，數十年來業界一直在研究大規模量產的方法，但都沒有達到實用程度。目前，多個國家都在研究石墨烯芯片，一旦成功量產，就有望打破現今的硅基芯片壟斷局面。在中國，各企業和科研院所近年來也一直在石墨烯領域集結發力，我國自主研發完成的8英寸石墨烯晶圓，不管是性能或尺寸，都處于國際頂尖水平，華為首次公開的石墨烯場效應晶體管專利，也標志著中國在芯片研究領域進入了一個全新的開始。截至2021年底，中國石墨烯專利技術申請量約占全球的80%，相關產品市場規模已達到160億元。

前不久，工信部批復組建國家石墨烯創新中心等三家國家制造業創新中心。創新中心將面向石墨烯產業發展的薄弱環節，圍繞石墨烯材料規模化制備、石墨烯材料產業化應用和石墨烯行業質量提升等研發方向，開展關鍵共性技術攻關，支撐打造貫穿石墨烯領域創新鏈、產業鏈、資金鏈、人才鏈和價值鏈的創新體系，助推國內石墨烯產業進一步創新發展。

由于碳元素比較穩定，具有易于成型和機械加工的特性，業界一直有傳言稱碳基芯片的制造完全可以繞開復雜的EUV光刻設備，石墨烯晶圓也將實現碳基芯片的量產。

2021年5月，在中芯國際的互動平臺上，就有投資者提出：“貴司是否愿意與中科院合作研發石墨烯碳基芯片項目”的問題作出回應。當時，中芯國際就表示公司的業務未涉及石墨烯晶圓領域，這也打消了早先網上流傳的有關于“中芯國際可以依靠石墨烯芯片，在半導體領域中彎道超車”的謠言。對此，中科院團隊也表示其并未說過類似“我國是世界上唯一能夠生產8英寸石墨烯晶圓”的言論，望大家不要被誤導。

事實上，在美國對半導體行業實行技術限制的大背景下，中芯國際很難做到既兼顧解決國內芯片自給問題，又做好石墨烯晶圓的新項目研究。即便可以，考慮到市場、成本、技術等問題，硅基產品在很長時間內，依舊會處于業界主導地位，目前的碳基芯片基本上還處于概念階段，并沒有實際可以量產的成品出現。

與硅基芯片的發展軌跡類似，想要生產、研發碳基芯片，就必須有一套與之相匹配的完整產業鏈與大量的研發人員，這便產生了額外的成本。當前半導體領域有關于芯片資源的競爭十分激烈，放棄大好市場資源，投入大量人力、財力資源選擇一個尚未成型的市場項目，顯然是不明智的。

此外，在與硅基芯片的特性對比后，大家可能會產生“碳芯片的制程難度低于硅芯片”的誤解，但實際上，如果單從容量來看，碳基芯片的制程難度的確低于現有的硅基芯片，這是因為碳基芯片可容納晶體管數量要高于硅芯片，碳晶圓的晶體管架空性也優于硅晶圓。但是，由于碳原子有4個自由電子，碳晶體管本身具有較高的導熱性與電子活潑性，導致碳晶體管的內部結構十分不穩定，提高了芯片廠商對芯片自主可控電阻、電流的難度。這對于小規模生產來說沒有影響，但若想大規模量產，需要芯片代工廠商擁有像實驗室一樣的環境、技術條件，顯然是不太現實的，這也是碳基芯片實際量產難度高于硅基芯片的原因。

另外，針對網上流傳的的碳基芯片可避開EUV光刻機的謠言，可信度也非常低。原因之一就在于，碳基芯片只是在同等性能的前提下，制程難度低于硅芯片，如同為10nm制程，碳基芯片的性能大概是硅芯片性能的5到10倍，但不管是哪種材料，要想生產7nm及以下的芯片，如今有且只有一條路，那就是通過EUV光刻機。