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【大纪元6月30日讯】 6月初，78岁的杰克-基尔比先生应邀来北京大学作了题为《集成电路的历史》的演讲，并与王阳元、杨芙清两位中科院院士就集成电路和微电子产业的发展及其在中国的前景进行了交流。双方就硅材料的应用前景、互联网与集成电路的发展与相互作用以及中国“芯”在信息时代的战略意义展开了一番精彩的对话。
硅材料仍将长时间存在
43年前的那个夏天(1958年9月)，作为德州仪器公司的新员工，杰克-基尔比不能和别人一样享受假期而必须在实验室工作，没想到抓住了突至的灵感：“由于电容、电阻、晶体管等所有部件都可以用一种材料制造，我想可以先在一块硅材料上将它们做出来，然后进行互联而形成一条完整的电路。”今天集成电路已经成为信息社会发展的基石。
基尔比：当我开始研制单片集成电路时，电子技术产业当时主要包括收音机、电视机以及刚刚面世的少量计算机。当时主流的研究方向是微型组件、分子电子学等，之外我又尝试了大量的集成技术的方法，并发现唯一经济可行的办法就是使用半导体。1959年初有许多反对意见，认为我们根本不可能降低成本。真正扭转情况的是我们向世人展示出我们具有大量生产集成电路的能力。最初的试验是在军用装备中，两年间我们又试制了装有芯片的电脑，随后开始批量生产并不断降低成本。今天集成电路的作用有目共睹，而且还增加了许多功能。
王阳元：集成电路将人类的智慧与创造固化在硅芯片上，它无处不在，改变着社会的生产方式和人们的生活方式，成为现代产业和科学技术的基础。
基尔比：由于材料和生产工艺的特性，硅芯片有一定的物理局限。目前一些试图突破这一物理极限或寻找新材料的研究工作正在展开，并且在利用纳米碳管取代硅作为晶体管的原材料等方面取得进展。但是每种技术都有它的适用条件，我相信硅材料的应用还有很大的空间。
王阳元：21世纪微电子技术仍将以尺寸不断缩小的硅基CMOS工艺技术为主流。硅集成电路技术发展至今，全世界数以万亿美元计的设备和技术的投入使其形成了非常强大的产业能力。同时长期的科研投入使人们对硅及其衍生物各种属性的了解达到十分深入、透彻的地步，成为自然界100多种元素之最。产业能力和知识积累决定了硅基工艺起码将在一定时期内仍起主要作用。
互联网对集成电路要求更高
基尔比流露出一种孩子般快活、顽皮的神态，说道：未来的发展总是超乎我们的想象。20世纪60年代初，我们对于集成电路的成本、功能、发展做了一些预测，事实证明它们全都错了。当年10美元只能买一个晶体管，而今天一块芯片可以集成300万个晶体管，这意味着用10美元就可以买到2000万个晶体管。就像1946年计算机刚刚发明时，有人预言全世界只需要4台电子计算机就足够了，可是今天许多家庭都用上了电脑。
王阳元：当前微电子技术发展已进入系统集成芯片(SOC)时代，可将整个系统或子系统继承在一个硅芯片上，这是微电子设计领域内的一场革命。进一步发展，可以将各种物理的、化学的和生物的敏感器和执行器与信息处理系统集成在一起。
杨芙清：信息时代的发展对于芯片的小型化、智能化提出了更多要求，追求个性化、自然化也是一种趋势，这些都促使集成电路在技术、工艺等方面不断提高。基尔比：集成电路一向是通过寻找新的应用领域而发展起来的，计算器、数字手表、个人电脑、手机，每一种产品销售量都比前一种高出一个数量级。20年前PC是集成电路发展的驱动器；后20年除PC外，主要驱动器应该是与互联网结合的可移动、袖珍的实时信息处理设备。据估计2020年世界最大的30个市场领域中“手提数据通讯”所占份额最大，为6300亿美元。同时互联网的迅猛发展也为集成电路的发展带来了巨大的推动作用。是集成电路使互联网成为可能，而今天“互联网电器”以及应用与互联网骨干网络上的芯片都对集成电路技术提出了更高的要求，二者之间的作用会越来越密切。
打造中国“芯”
王阳元和杨芙清教授这对“黄金搭档”对中国微电子技术和产业领域以及软件技术的发展具有重大的影响力。王阳元曾主持研制成功我国第一块1024位MOS随机存储器，领导研制成功我国第一个大型集成化的ICCAD系统，使中国继美国、日本、欧共体之后进入能自行开发大型ICCAD工具的先进国家行列。杨芙清主持研制了中国第一套支持微处理器正向设计的平台，并自主设计出首颗具有知识产权的中国“芯”——16位嵌入式微处理器，王阳元则为第一颗中国“芯”的诞生明确了研究方向。
王阳元：集成电路是最能体现知识经济特征的典型产品之一。抓住了集成电路产业的发展，就能促进国民经济的高速发展。现代经济发展的数据表明，GDP每增长100元，需要10元左右电子工业产值和1～2元集成电路产值的支持。到2010年，集成电路全行业销售额将达到1万亿美元，它将支持6～8万亿美元的电子装备和30万亿美元的电子信息服务业，后者相当于1997年全世界GDP的总和。目前发达国家信息产业产值已占国民经济总产值的40%～60%，国民经济总产值增长部分的65%与集成电路有关。
基尔比：我曾参观过上海的集成电路研发基地，对那里世界一流的建设水准和设备印象相当深刻。在集成电路研发方面，中国走自己的道路非常重要，目前效果良好。对于集成电路这样密切关系到国家安全和战略意义的技术还应加强自主研发。预测到2010年，中国集成电路市场需求约占世界集成电路销售总额的13%。中国将成为世界上集成电路最重要的消费市场之一。而今后五年内，中文将成为互联网上的主要语言。我相信中国是一个极有潜力的国家，她有足够的能力做她想做的任何事。
王阳元：微电子技术不仅在节能、节材等方面能够使传统产业升级换代，而且还可以使传统产品结构、性能等方面发生革命性的质的变化。发展集成电路产业能够加速我国国民经济结构性调整的步伐。
杨芙清：我并不赞同让开计算机芯片主流技术，把重点放在应用于消费类电子产品领域的专用电路和用于通讯领域的集成电路上。以上三种方向并非截然分割，而是存在一种递进关系，后两者的研究是前者的基础。通用芯片是信息时代最具战略意义的产品，从国家安全和长远发展的角度出发，中国必须有自己的“芯”。
王阳元：对于我国集成电路产业，我建议优先发展设计业，大力开发集成电路产品，重点建设芯片制造业，改善集成电路产业发展环境，加强自主创新能力，建设国家级研究开发中心。当前是我国发展集成电路产业和科学技术的极好良机，无论是国际条件、国内条件还是信息产业和集成电路技术发展历史阶段都表明，决不可丧失机会，否则将造成历史性的遗憾。
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