紀念集成電路發明60周年學術會議院士談

60年前的9月12日，在電晶體誕生11年後，美國德州儀器的基爾比（Jack Kilby）將幾個鍺電晶體晶片粘在一塊鍺片上,並用細金絲將這些電晶體連接起來，發明了世界上第一塊鍺集成電路。

1959年7月，羅伯特•諾伊斯基於矽平面工藝，發明了世界上第一塊矽集成電路。

集成電路的每項重要發明不僅革新了我們的工業，並且改變了我們生活的世界。

集成電路進步的歷史是技術創新的文明史。

60年來，集成電路的發展以一直線的方式向前推展，使得IC產品能持續降低成本，提升性能，增加功能。

摩爾定律提示的電晶體經濟成本最低化得到貫徹。

在摩爾定律下，信息產業的更新換代仿佛按下了快進鍵。

為紀念集成電路發明60周年，由中國電子學會、國家自然科學基金委員會信息科學部、中國科學院信息技術科學部、中國工程院信息與電子工程學部共同主辦的「紀念集成電路發明60周年學術會議」10月11日在清華大學舉行。

中國科學院副院長、中國電子學會副理事長李樹深院士，工業和信息化部電子信息司吳勝武副司長代表指導和主辦單位致辭，清華大學副校長、中國電子學會理事王希勤致歡迎辭。

中國科學院院士李樹深致辭

中國科學院副院長、李樹深院士在致辭中表示，60年來，集成電路支撐著龐大的軍用和民用市場，希望通過這樣的學術討論會，依託產業鏈上各位積極的探索和交流，不斷推進集成電路產業發展，支撐更好更多的電子信息相關技術，推動整個人類文明的進步，以此向60年前的兩位發明人致敬。

中國科學院王陽元院士

報告題目：創新鐫刻青史，探索孕育未來——紀念六十年 展望一世紀

王院士指出，集成電路和集成微系統已經成為信息社會各行各業的基石，集成電路最重要的特徵是具有戰略性和市場性雙重特性。

戰略性體現於具有威懾力的有限系統需求，是保障國家安全的基礎，市場性體現於滿足不斷增長的系統需求，推動經濟高質量發展。

不掌握此特性就難以建設強大的集成電路產業。

王院士報告重點論述了兩方面問題。

第一，集成電路發明是基於問題、分析問題和解決問題的創新過程。

集成電路60年的發展史上是一部以創新鐫刻歷史的發明史。

集成電路技術的發明開闢了許多新的領域，帶來了巨大的市場。

集成電路的每項重要發明，都在改變人類的生產方式和生活方式。

不管是信息的獲取、存儲、處理還是執行，都離不開集成電路。

報告探討總結了全球集成電路產業60年來的發展經驗，並探討總結了若干規律，一是資金的密集與持續性投入，每一個技術節點有研發成本都是上一技術節點的1.5倍；二是每一個重大發明，從研發至量產的時間都差不多是10年；三是約10 年取得一代技術進步；四是集成電路產品驅動系統級產品約10年進行一次更新換代；五是CPU和存儲器晶片中電晶體數的增長符合摩爾定律。

第二，我國集成電路的發展正處於「天時、地利、人和」的難得機遇期，資訊時代是中華民族的偉大復興和集成電路從摩爾時代走向後摩爾時代的交互共振期。

處理好人才、資金，以相對優勢「圍剿」卡脖子問題，我國集成電路就能走向世界前列。

王院士強調，進入後摩爾時代，未來集成電路產業和科學技術進步發展的驅動力是降低功耗，而不是以提高集成度（或減少特徵尺寸）為節點，即以提高性能/功耗/成本比為標尺。

中國工程院許居衍院士

報告題目：迎接可重構晶片浪潮

許居衍許院士的報告包括三大論點，一是「矽馮」範式猶在；二是「摩爾」不再重要；三是創新「轉向」架構。

許院士指出，矽CMOS與馮.諾依曼計算模式所形成的「矽-馮」科技 範式，主導了當今ICT的發展，實現了用矽的二進位編碼表證事物的特徵及其演變過程與結果。

「矽-馮」範式發展到今天，遇到了許多難題，推進速度放慢。

許院士從摩爾定律原始涵義、企業當前導向、行業指導路線圖、指數增長的歷史規律和集成電路壽命曲線等方面，討論並得出「摩爾不再重要」（"Moore" Doesn't Matter）的結論。

許院士表示，產業正在發生重大變化。

記住「只有偏執狂才能生存」，號召「忘掉MOORE，重記GROVE」。

許院士認為，當「摩爾」不再重要，而「矽-馮」範式又「欲罷不能」，晶片進入了計算架構創新的黃金時代。

報告引用《未來視野》創辦人馬爾科姆•佩恩關於「在半導體顛覆性、指數性、循環性三大創新模式中，當前只有循環性創新還在發生作用」的論述，回顧了半導體技術發展的循環規律，以及當前出現的、與循環規律密切的幾個主要「先兆」，討論了下一個十年半導體晶片架構創新將進入可重構浪潮的可能，並由此提出了關於迎接浪潮、加強開展可重構晶片研究與業化的建議。

中國科學院郝躍院士

報告題目：寬禁帶與超寬禁帶半導體器件新進展

郝院士指出，微電子技術顯著推動了信息化社會的發展，以氮化鎵和碳化矽為代表的寬禁帶半導體與以金剛石、氮化鋁為代表的超寬禁事半導體是繼矽和砷化鎵之後的第三代半導體材料。

這類材料由於具有寬的半導體帶隙、高的電子飽和漂移速度、高的熱導率、高的擊穿場強，特別適合於製造式作於高開關頻率、高速度、高功率、高壓、高電流、耐高溫的半導體器件和短波長電光器件（如藍光到紫外光LED和光電探測器件）。

郝院士表示，隨著5G移動通信、雷達探測、軌道交通、光伏發電、半導體照明、高壓輸變電等應用領域的不斷發展，寬禁帶和超寬禁帶半導體器件已經成為國際半導體器件和材料的研究發展和產業化熱點。

並介紹了海外在寬禁帶和超寬禁帶半導體方面的研究進展。

最後，郝院士強調，我國目前在寬禁帶半導體器件方面開始全面產業化應用，在超寬禁帶半導體器件方面已經有了很好的基礎研究成果。

美國國家工程院盧超群院士

報告題目：科技創智將引領指數型經濟成長：IC4.0加乘PI/AI之新紀元

盧院士在報告中指出，在過去的69年中，集成電路已經從1.0進入了4.0，並成為一個更多創新的異質整合技術，融合不止是矽且有更多其他材料與垂直設計， 通過微縮技術，兼顧軟硬體和整體設計以貫徹至納米級系統，使其在應用系統的速度、能效及功能不斷改進，正是AI、IOT、5G、Robot、Industry 4.0及智能車輛等應用多元化的大時代來臨的必要技術，將會成為各類系統的頭腦和心臟。

盧院士提出一種以 IC ( 集成電路) 加乘 PI(Pervasive Intelligences 遍滿智能) 的綜合科技將更廣泛的融合至各個行業的類摩爾時代即將興起，將使人類文明與經濟再呈現指數型增長，影響程度深不可測，可以用每年IC產品將以雙指數成長、多元應用化累加方程式來概括。

中國科學院王曦院士

報告題目：智能傳感器技術及產業發展趨勢

王院士的報告從多方面介紹了傳感器當前國際國內的形式，對我國智能傳感器產業發展提出建議。

王院士表示 ，智能傳感器是未來智能感知時代的重要基礎，應用領域廣泛，市場規模大。

全球智能傳感器發展趨勢是成本下降、功能集成、應用多元、創新融合，向智能化、系統化方向發展。

王院士強調，我國傳感器產業已經具有一定基礎，以東北地區、環渤海地區和長三角地區三大主流區域，建設形成了較為完整的產業鏈，在消費電子、汽車電子、生物醫療、工業電子等領域快速增長。

但是在專業的研發和代工平台方面有待加強。

王院士介紹，我國傳感器晶片市場國有化率不足10%，進口依賴問題較集成電路整體情況更為嚴重，國產晶片基本全部為低端產品，本土企業難以參與高端市場競爭。

我國傳感器技術目前創新能力還很弱，傳感器產品主要以仿造及二次開發為主，特別是在敏感元件核心技術及生產工藝方面與國外差距較大，新品研製落後近十年，產業化水平落後10-15年。

王院士針對我國傳感器的現狀提出了發展建議，一是加強應用需求牽引；二是培育創新型產品，打造領軍企業；三是建設研發中試線，提供強力平台保障；四是堅持前沿創新。

最後，

王院士建議社會各界應加大對傳感器產業的關注，尤其是我國的車用MEMS產業。

目前中國車用MEMS產業已經成為整個MEMS傳感器產業增長速度最快的領域。

應該著力建設MEMS及先進傳感器研發中試平台，為產品早期研發提供硬體平台保障，為產品技術中試提供有力支撐，解決量產前研發中試平台難求的問題。

中國科學院院士劉明院士

報告題目：半導體存儲器技術

劉院士主要介紹了半導體存儲器DRAM和快閃記憶體技術發展的國內外現狀，以及報告人團隊的研究進展。

劉院士對主流存儲器技術和新型存儲器技術發展現狀進行了報告，還對我國相關存儲器的研究成果進行了報告。

劉院士指出，半導體存儲器是市場份額最大的單一集成電路產品，廣泛應用於信息、航空/航天、軍事/國防、新能源和科學研究的各個領域，有著巨大的市場，其中DRAM和快閃記憶體占據半導體存儲市場的90%。

DRAM技術發展趨勢是大容量，高帶寬，低功耗，低成本，2D NAND工藝已經邁入1z nm階段，從2014年開始，3D NAND技術進入市場，目前，三星和WD/Sandisk均已量產64層/512Gb的3D NAND，計劃量產96層3D NAND。

我國每年要進口約700億存儲器晶片。

儘管長江存儲、合肥長鑫、晉華集成都投入了巨大的金錢，目前看來還有很長的路要走，也指出我國在新型存儲器方面已經取得了很多突破。

出品人：黃曉艷