魏少军院士:破解半导体微缩技术瓶颈的两大路径

·“中国集成电路产品的发展有自身特点 , 以中低端为主 , 高端产品不是太多 , 但也不是没有 。 ”在魏少军看来 , 我们已经有了相当可观的产业规模 , 也有了完整的产品体系 , 下一步的发展是从追赶到并行 , 并在部分领域逐渐实现领跑 。
·除了新器件、新材料、新工艺持续往前发展 , 魏少军认为 , 未来集成电路发展有两条新路径:一是芯片架构的创新 , 另一条路是采用微纳系统集成的方式使得产品能够异军突起 。
魏少军院士:破解半导体微缩技术瓶颈的两大路径
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欧亚科学院院士、清华大学和北京大学双聘教授魏少军在上海集成电路大师讲堂演讲 。
“中国集成电路设计业的发展是不容忽视的一大亮点” 。 8月30日 , 2022“海聚英才”上海集成电路大师讲堂第二期“设计篇”在上海集成电路设计产业园开讲 。 欧亚科学院院士、清华大学和北京大学双聘教授魏少军在演讲中回溯了集成电路设计业发展的历史 , 并介绍了当下中国集成电路设计业发展的最新进展与挑战 。 在他看来 , 破解半导体微缩瓶颈的方法除了新器件、新材料、新工艺持续往前发展还有芯片架构创新以及采用微纳系统集成两种新路径 。
上海集成电路“大师讲堂”系列活动(第二期)由上海市人才办、市经济信息化委、市发展改革委、市科委等部门联合主办 , 旨在汇聚英才、吸引资源共同打造世界级集成电路产业集群 。
“半导体、微电子、集成电路”三者的区别
“我经常会被人问到 , 你们从事集成电路的人 , 一会说半导体 , 一会说微电子 , 一会说集成电路 , 这三个词到底是不是一回事?”
魏少军以三个名词的科普开始了自己的演讲 。 他解释 , 这三个词并不是一回事 。 半导体讲的是一种材料 , 集成电路是构筑在半导体材料上的一种器件 , 微电子则是在半导体材料上构建集成电路的方法和工艺 。 虽然各有不同 , 但大家平时很少严格区分 , 原因在于很难把三者绝对割裂 。
上世纪50年代 , 科学家致力于发展的是半导体 , 有了半导体专业;到了80年代 , 如何在半导体上构建集成电路更受关注 。 由于对工艺、方法、技术了解不多 , 因此这一时期集中精力掌握微电子相关知识 , 于是成立了微电子所、微电子学院、微电子专业;2020年以后 , “我们看到我们最终实际上要实现的是集成电路的产品 。 我们对半导体材料和微电子技术的了解 , 目标是要构建集成电路 。 ”因此 , 2020年12月底 , 集成电路正式被设置为一级学科 。 一批高校也相继成立集成电路学院 。
“从半导体、微电子到集成电路三部曲 , 最终我们还是把它聚焦到集成电路产品上 。 ”魏少军表示 , 集成电路设计永远站在产品开发的第一线 。 所谓集成电路设计 , 从技术角度看 , 是指从应用出发 , 抽取出相应的设计规格 , 设计工程师利用各种设计工具完成电路设计 , 再交由集成电路制造厂制造出集成电路产品 。 集成电路设计的另一道含义是指商业模式 。 在EDA、IP、设计服务、装备材料等支撑下 , 依托集成电路制造、封测 , 最终实现集成电路产品服务于客户 。
魏少军院士:破解半导体微缩技术瓶颈的两大路径】集成电路设计崛起受益于代工模式
追溯集成电路设计业的快速发展 , 其得益于产业分工的细化 , 尤其是与其相辅相成的代工企业的崛起 。
1984年 , 全球首家Fabless(无晶圆IC公司 , 主要是设计公司)企业赛灵思成立 , 开创了芯片设计业的先河 。 但芯片设计的快速崛起始于1987年台积电成立 。