2018年10月11日，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聯(lián)合主辦的“紀念集成電路發(fā)明60周年學術年會”在清華大學隆重召開。

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。

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

光陰似箭，日月如梭，轉瞬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)濟成本最低化得到貫徹。

中國科學院院士王陽元做了《創(chuàng)新鐫刻青史，探索孕育未來--紀念六十年，展望一世紀》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，市場性體現(xiàn)于滿足不斷增長的系統(tǒng)需求，推動經(jīng)濟高質量發(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，集成電路技術的發(fā)明開辟了許多新的領域，帶來了巨大的市場，集成電路的每項重要發(fā)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(zhí)行，都離不開集成電路。

文中探討總結了全球集成電路產業(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，每一個技術節(jié)點有研發(fā)成本都是上一技術節(jié)點的1.5倍；二是每一個重大發(fā)明，從研發(fā)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(tǒng)級產品約10年進行一次更新?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。

集成電路的技術進步源于不斷增長的市場需求，集成電路復雜度的提高源于制造技術和設計技術的不斷創(chuàng)新。60年來，技術節(jié)點從10um縮至今天的10/7nm，5/3nm也在準備中。談到集成電路技術發(fā)展趨勢時，王院士強調到，進入后摩爾時代，未來集成電路產業(yè)和科學技術進步發(fā)展的驅動力是降低功耗，而不是以提高集成度（或減少特征尺寸）為節(jié)點，即以提高性能/功耗/成本比為標尺。

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

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，主導了當今ICT的發(fā)展，實現(xiàn)了用硅的二進制編碼表證事物的特征及其演變過程與結果?！肮?馮”范式發(fā)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(yè)當前導向、行業(yè)指導路線圖、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）的結論。許院士表示，產業(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”。

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

報告引用《未來視野》創(chuàng)辦人馬爾科姆·佩恩關于“在半導體顛覆性、指數(shù)性、循環(huán)性三大創(chuàng)新模式中，當前只有循環(huán)性創(chuàng)新還在發(fā)生作用”的論述，回顧了半導體技術發(fā)展的循環(huán)規(guī)律，以及當前出現(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體芯片架構創(chuàng)新將進入可重構浪潮的可能，并由此提出了關于迎接浪潮、加強開展可重構芯片研究與業(yè)化的建議。

中國科學院院士郝躍做了《寬禁帶和超寬禁帶半導體器件新進展》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體與以金剛石、氮化鋁為代表的超寬禁事半導體具有寬帶隙、高漂移速度、高熱導率、高擊穿場強，特別適合于制造式作于高開關頻率、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。

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

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(yè)化應用，在超寬禁帶半導體器件方面已經(jīng)有了很好的基礎研究成果。

美國國家工程院院士盧超群做了《科技創(chuàng)智將引領指數(shù)型經(jīng)濟成長：IC4.0加乘PI/AI新紀元》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進入了4.0，一個更多創(chuàng)新的異質整合技術，融合不止是硅且有更多其他材料與垂直設計，加以善用微縮配合軟硬件兼顧整體設計以貫徹至納米級系統(tǒng)。

中國科學院院士王曦做了《智能傳感器技術及產業(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，應用領域廣泛，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。

王院士強調，我國傳感器產業(yè)已經(jīng)具有一定基礎，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，建設形成了較為完整的產業(yè)鏈，但是在專業(yè)的研發(fā)和代工平臺方面有待加強。

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

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

中國科學院院士劉明做了《半導體存儲技術》的報告。報告對主流存儲器技術和新型存儲器技術發(fā)展現(xiàn)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。北航趙巍勝教授在《自旋電子芯片技術》的報告中也對磁傳感器的發(fā)展和北航團隊在磁傳感器方面的最新進展。

半導體存儲器是市場份額最大的單一集成電路產品，2018年有望突破1000億美元大關。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，成績相當喜人。

清華大學教授魏少軍做了《可重構芯片的方法學原理》的報告。和許院士的《探索可重構芯片浪潮》形成呼應。魏教授指出，可重構的概念的提出是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、映射方法等一系列核心關鍵技術，實現(xiàn)了芯片架構功能的納秒級重構，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。

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

中國科學院微電子所所長葉甜春做了《集成電路器件先導技術研究進展》的報告。報告在分析國內外集成電路制造技術和產業(yè)發(fā)展趨勢、我國集成電路制造技術研發(fā)布局的基礎上，介紹了我國在22-14納米節(jié)點工藝研究成果，7納米工藝節(jié)點的關鎮(zhèn)技術進展、5納米及以下工藝節(jié)點新結構、新材料技術研發(fā)情況。

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

葉所長表示，追趕者的挑戰(zhàn)和機遇均來自集成電路領域的廣度、深度和復雜度，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。丁總裁強調，在集成電路發(fā)展中，資金、技術、人才、市場是四大要素?，F(xiàn)階段，市場是自己的；資金有準備，國家有產業(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；而對于技術和人才，我們要加強。要自主創(chuàng)新，要技術引進、消化再創(chuàng)新。沒有人啥都不行，技術沒人研究不行，人才是關鍵。人才的培養(yǎng)，要做好規(guī)模、質量和結構三才之間的協(xié)調。數(shù)量是基礎，質量是關鍵，結構可以解決分布問題。

最后以王陽元院士的話做為結語。

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”的難得機遇期，信息時代是中華民族的偉大復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。