2018年10月11日，由中國電子學(xué)會、國家自然科學(xué)基金委員會信息科學(xué)部、中國科學(xué)院信息技術(shù)科學(xué)部、中國工程院信息與電子工程學(xué)部聯(lián)合主辦的“紀(jì)念集成電路發(fā)明60周年學(xué)術(shù)年會”在清華大學(xué)隆重召開。

1958年 9月12日，德州儀器公司的基爾比(Jack Kilby)將幾個鍺晶體管粘在一塊鍺片上，并用細(xì)金絲將晶體管連接起來，發(fā)明了世界上第一塊鍺集成電路。

1959年7月，諾伊斯基于硅平面工藝，發(fā)明了世界上第一塊硅集成電路，包括4個晶體管和6個電阻一個環(huán)形振蕩器。該集成電路更適合商業(yè)化生產(chǎn)。

1961年春第一個軍用集成電路上市，當(dāng)時售價是120美元。1964年民用產(chǎn)品開始使用集成電路，第一個使用集成電路的了用產(chǎn)品是助聽器。

光陰似箭，日月如梭，轉(zhuǎn)瞬60年過去。在這60年里，人類一直在享受著集成電路的紅利。60年來，集成電路的發(fā)展以一直線的方式向前推展，使得IC產(chǎn)品能持續(xù)降低成本，提升性能，增加功能。摩爾定律提示的晶體管經(jīng)濟(jì)成本最低化得到貫徹。

中國科學(xué)院院士王陽元做了《創(chuàng)新鐫刻青史，探索孕育未來--紀(jì)念六十年，展望一世紀(jì)》的報告。王院士在報告中指出，集成電路和集成微系統(tǒng)已經(jīng)成為信息社會各行各業(yè)的基石，集成電路具有戰(zhàn)略性和市場性雙重特性。戰(zhàn)略性體現(xiàn)于具有威懾力的有限系統(tǒng)需求，是保障國家安全的基礎(chǔ)，市場性體現(xiàn)于滿足不斷增長的系統(tǒng)需求，推動經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展。

集成電路發(fā)明是基于問題、分析問題和解決問題的創(chuàng)新過程。集成電路60年的發(fā)展史上是一部以創(chuàng)新鐫刻歷史的發(fā)明史，集成電路技術(shù)的發(fā)明開辟了許多新的領(lǐng)域，帶來了巨大的市場，集成電路的每項重要發(fā)明，都在改變?nèi)祟惖纳a(chǎn)方式和生活方式。不管是信息的獲取、存儲、處理還是執(zhí)行，都離不開集成電路。

文中探討總結(jié)了全球集成電路產(chǎn)業(yè)60年來的發(fā)展經(jīng)驗，并提出了若干規(guī)律，一是資金的密集與持續(xù)性投入，每一個技術(shù)節(jié)點(diǎn)有研發(fā)成本都是上一技術(shù)節(jié)點(diǎn)的1.5倍；二是每一個重大發(fā)明，從研發(fā)至量產(chǎn)的時間都差不多是10年；三是約10 年取得一代技術(shù)進(jìn)步；四是集成電路產(chǎn)品驅(qū)動系統(tǒng)級產(chǎn)品約10年進(jìn)行一次更新?lián)Q代；五是CPU和存儲器芯片中晶體管數(shù)的增長符合摩爾定律。

集成電路的技術(shù)進(jìn)步源于不斷增長的市場需求，集成電路復(fù)雜度的提高源于制造技術(shù)和設(shè)計技術(shù)的不斷創(chuàng)新。60年來，技術(shù)節(jié)點(diǎn)從10um縮至今天的10/7nm，5/3nm也在準(zhǔn)備中。談到集成電路技術(shù)發(fā)展趨勢時，王院士強(qiáng)調(diào)到，進(jìn)入后摩爾時代，未來集成電路產(chǎn)業(yè)和科學(xué)技術(shù)進(jìn)步發(fā)展的驅(qū)動力是降低功耗，而不是以提高集成度（或減少特征尺寸）為節(jié)點(diǎn)，即以提高性能/功耗/成本比為標(biāo)尺。

中國工程院院士許居衍做了《探索可重構(gòu)芯片浪潮》的報告。許院士的報告包括三大論點(diǎn)，一是“硅馮”范式猶在；二是“摩爾”不再重要；三是創(chuàng)新“轉(zhuǎn)向”架構(gòu)。

許院士指出，硅CMOS與馮.諾依曼計算模式所形成的“硅-馮”科技 范式，主導(dǎo)了當(dāng)今ICT的發(fā)展，實現(xiàn)了用硅的二進(jìn)制編碼表證事物的特征及其演變過程與結(jié)果?！肮?馮”范式發(fā)展到今天，遇到了許多難題，推進(jìn)速度放慢。

許院士從摩爾定律原始涵義、企業(yè)當(dāng)前導(dǎo)向、行業(yè)指導(dǎo)路線圖、指數(shù)增長的歷史規(guī)律和集成電路壽命曲線等方面，討論并得出“摩爾不再重要”（MOORE DOESN’T MATTER）的結(jié)論。許院士表示，產(chǎn)業(yè)正在發(fā)生重大變化！記住“只有偏執(zhí)狂才能生存”，號召“忘掉MOORE，重記GROVE”。

許院士認(rèn)為，當(dāng)“摩爾”不再重要，而“硅馮”又欲罷不能的情況下，芯片進(jìn)入了計算架構(gòu)創(chuàng)新的黃金時代。

報告引用《未來視野》創(chuàng)辦人馬爾科姆·佩恩關(guān)于“在半導(dǎo)體顛覆性、指數(shù)性、循環(huán)性三大創(chuàng)新模式中，當(dāng)前只有循環(huán)性創(chuàng)新還在發(fā)生作用”的論述，回顧了半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展的循環(huán)規(guī)律，以及當(dāng)前出現(xiàn)的、與循環(huán)規(guī)律密切的幾個主要先兆，討論了下一個十年半導(dǎo)體芯片架構(gòu)創(chuàng)新將進(jìn)入可重構(gòu)浪潮的可能，并由此提出了關(guān)于迎接浪潮、加強(qiáng)開展可重構(gòu)芯片研究與業(yè)化的建議。

中國科學(xué)院院士郝躍做了《寬禁帶和超寬禁帶半導(dǎo)體器件新進(jìn)展》的主旨報告。郝院士在報告中指出，以氮化鎵和碳化硅為代表的寬禁帶半導(dǎo)體與以金剛石、氮化鋁為代表的超寬禁事半導(dǎo)體具有寬帶隙、高漂移速度、高熱導(dǎo)率、高擊穿場強(qiáng)，特別適合于制造式作于高開關(guān)頻率、高速度、高功率、高壓、高電流、耐高溫的半導(dǎo)體器件和短波長電光器件。

郝院士表示，隨著5G移動通信、雷達(dá)探測、軌道交通、光伏發(fā)電、半導(dǎo)體照明、高壓輸變電等應(yīng)用領(lǐng)域的不斷發(fā)展，寬禁帶和超寬禁帶半導(dǎo)體器件已經(jīng)成為國際半導(dǎo)體器件和材料的研究發(fā)展和產(chǎn)業(yè)化熱點(diǎn)。并介紹了海外在寬禁帶和超寬禁帶半導(dǎo)體方面的研究進(jìn)展。

郝院士強(qiáng)調(diào)，我國目前在寬禁帶半導(dǎo)體器件方面開始全面產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，在超寬禁帶半導(dǎo)體器件方面已經(jīng)有了很好的基礎(chǔ)研究成果。

美國國家工程院院士盧超群做了《科技創(chuàng)智將引領(lǐng)指數(shù)型經(jīng)濟(jì)成長：IC4.0加乘PI/AI新紀(jì)元》的報告。盧院士在報告中指出，在過去的69年中，集成電路已經(jīng)從1.0進(jìn)入了4.0，一個更多創(chuàng)新的異質(zhì)整合技術(shù)，融合不止是硅且有更多其他材料與垂直設(shè)計，加以善用微縮配合軟硬件兼顧整體設(shè)計以貫徹至納米級系統(tǒng)。

中國科學(xué)院院士王曦做了《智能傳感器技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢》的報告。王院士表示 ，智能傳感器是未來智能感知時代的重要基礎(chǔ)，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，市場規(guī)模大。全球智能傳感器發(fā)展趨勢是成本下降、功能集成、應(yīng)用多元、創(chuàng)新融合，向智能化、系統(tǒng)化方向發(fā)展。

王院士強(qiáng)調(diào)，我國傳感器產(chǎn)業(yè)已經(jīng)具有一定基礎(chǔ)，以東北地區(qū)、環(huán)渤海地區(qū)和長三角地區(qū)三大主流區(qū)域，建設(shè)形成了較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈，但是在專業(yè)的研發(fā)和代工平臺方面有待加強(qiáng)。

王院士指出，我國傳感器技術(shù)目前創(chuàng)新能力還很弱，產(chǎn)品產(chǎn)主要以仿造和二次開發(fā)為主，新品研制方面落后近10年，產(chǎn)業(yè)化水平要落后10-15年。市場方面，中產(chǎn)化率不足10%，和集成電路一樣，嚴(yán)重依賴進(jìn)口。本土企業(yè)由于創(chuàng)新能力弱，驗證以參與國內(nèi)高端市場競爭。

王院士針對我國傳感器的現(xiàn)狀提出了發(fā)展建議，一是加強(qiáng)應(yīng)用需求牽引；二是培育創(chuàng)新型產(chǎn)品，打造領(lǐng)軍企業(yè)；三是建設(shè)研發(fā)中試線，提供強(qiáng)力平臺保障；四是堅持前沿創(chuàng)新。

中國科學(xué)院院士劉明做了《半導(dǎo)體存儲技術(shù)》的報告。報告對主流存儲器技術(shù)和新型存儲器技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了報告，還對我國相關(guān)存儲器的研究成果進(jìn)行了報告。北航趙巍勝教授在《自旋電子芯片技術(shù)》的報告中也對磁傳感器的發(fā)展和北航團(tuán)隊在磁傳感器方面的最新進(jìn)展。

半導(dǎo)體存儲器是市場份額最大的單一集成電路產(chǎn)品，2018年有望突破1000億美元大關(guān)。目前都被三星、SK海力士、美光、東芝等企業(yè)瓜分。我國每年要進(jìn)口約700億存儲器芯片。盡管長江存儲、合肥長鑫、晉華集成都投入了巨大的金錢，但目前看來還有很長的路要走。

從劉院士和趙教授的報告中，我們可以清楚地知道，我國在新型存儲器方面已經(jīng)取得了很多突破，成績相當(dāng)喜人。

清華大學(xué)教授魏少軍做了《可重構(gòu)芯片的方法學(xué)原理》的報告。和許院士的《探索可重構(gòu)芯片浪潮》形成呼應(yīng)。魏教授指出，可重構(gòu)的概念的提出是1960年代，經(jīng)過50多年才終獲突破。

魏教授表示，可重構(gòu)芯片又稱為軟件定義芯片，具備軟件、硬件雙編程的特性。其硬件架構(gòu)和功能隨軟件豪華而實時動態(tài)變化。

魏教授說，中國在經(jīng)過10年的不懈努力，攻克了計算模式、硬件架構(gòu)、映射方法等一系列核心關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)了芯片架構(gòu)功能的納秒級重構(gòu)，使硬件電路可隨著軟件算法的變化而快速變化，在確保靈活性的同時，大幅提升能量效率。

可重構(gòu)芯片打通了“應(yīng)用定義軟件、軟件定義芯片”，是替代ASIC、FPGA和CPU新型電路架構(gòu)技術(shù)。中國在可重構(gòu)芯片方面成為全球領(lǐng)跑者，有望為我國集成電路設(shè)計業(yè)擺脫跟隨模仿，實現(xiàn)超越提供一條全新的技術(shù)路線。

中國科學(xué)院微電子所所長葉甜春做了《集成電路器件先導(dǎo)技術(shù)研究進(jìn)展》的報告。報告在分析國內(nèi)外集成電路制造技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢、我國集成電路制造技術(shù)研發(fā)布局的基礎(chǔ)上，介紹了我國在22-14納米節(jié)點(diǎn)工藝研究成果，7納米工藝節(jié)點(diǎn)的關(guān)鎮(zhèn)技術(shù)進(jìn)展、5納米及以下工藝節(jié)點(diǎn)新結(jié)構(gòu)、新材料技術(shù)研發(fā)情況。

葉所長在報告中指出，在開展22-14納米節(jié)點(diǎn)工藝研究時，采用“專利導(dǎo)向下的研發(fā)戰(zhàn)略”，研究專利地圖，有目標(biāo)的突破壁壘，確立專利質(zhì)量與數(shù)量同步目標(biāo)，尋求局部特色的解決方案，占據(jù)自己的位置，為產(chǎn)業(yè)提供支撐。已經(jīng)在中芯國際和武漢新芯進(jìn)行了驗證開發(fā)，多項成果導(dǎo)入實質(zhì)應(yīng)用。

葉所長表示，追趕者的挑戰(zhàn)和機(jī)遇均來自集成電路領(lǐng)域的廣度、深度和復(fù)雜度，最需要的是定力，不能重蹈過去間歇式投入的弊端。

大基金總裁丁文武在隨后的圓桌論壇中也指出，要防止過去那種脈沖式投入模式，和葉所的間歇式投入呼應(yīng)。丁總裁強(qiáng)調(diào)，在集成電路發(fā)展中，資金、技術(shù)、人才、市場是四大要素?，F(xiàn)階段，市場是自己的；資金有準(zhǔn)備，國家有產(chǎn)業(yè)基金，有地方投資和社會資本，還有外資，資金的來源有很多；而對于技術(shù)和人才，我們要加強(qiáng)。要自主創(chuàng)新，要技術(shù)引進(jìn)、消化再創(chuàng)新。沒有人啥都不行，技術(shù)沒人研究不行，人才是關(guān)鍵。人才的培養(yǎng)，要做好規(guī)模、質(zhì)量和結(jié)構(gòu)三才之間的協(xié)調(diào)。數(shù)量是基礎(chǔ)，質(zhì)量是關(guān)鍵，結(jié)構(gòu)可以解決分布問題。

最后以王陽元院士的話做為結(jié)語。

王陽元院士表示，現(xiàn)階段，我國集成電路的發(fā)展正處于“天時、地利、人和”的難得機(jī)遇期，信息時代是中華民族的偉大復(fù)興和集成電路從摩爾時代走向后摩爾時代的交互共振期，在遵照市場規(guī)律的前提下，運(yùn)用國家意志，聚集人才、資金等資源，以相對優(yōu)勢“圍剿”卡脖子問題，我國集成電路就能走向世界前列。