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【大紀元6月30日訊】 6月初，78歲的杰克-基爾比先生應邀來北京大學作了題為《集成電路的歷史》的演講，并与王陽元、楊芙清兩位中科院院士就集成電路和微電子產業的發展及其在中國的前景進行了交流。雙方就硅材料的應用前景、互聯网与集成電路的發展与相互作用以及中國“芯”在信息時代的戰略意義展開了一番精彩的對話。
硅材料仍將長時間存在
43年前的那個夏天(1958年9月)，作為德州儀器公司的新員工，杰克-基爾比不能和別人一樣享受假期而必須在實驗室工作，沒想到抓住了突至的靈感：“由于電容、電阻、晶體管等所有部件都可以用一种材料制造，我想可以先在一塊硅材料上將它們做出來，然后進行互聯而形成一條完整的電路。”今天集成電路已經成為信息社會發展的基石。
基爾比：當我開始研制單片集成電路時，電子技術產業當時主要包括收音机、電視机以及剛剛面世的少量計算机。當時主流的研究方向是微型組件、分子電子學等，之外我又嘗試了大量的集成技術的方法，并發現唯一經濟可行的辦法就是使用半導體。1959年初有許多反對意見，認為我們根本不可能降低成本。真正扭轉情況的是我們向世人展示出我們具有大量生產集成電路的能力。最初的試驗是在軍用裝備中，兩年間我們又試制了裝有芯片的電腦，隨后開始批量生產并不斷降低成本。今天集成電路的作用有目共睹，而且還增加了許多功能。
王陽元：集成電路將人類的智慧与創造固化在硅芯片上，它無處不在，改變著社會的生產方式和人們的生活方式，成為現代產業和科學技術的基礎。
基爾比：由于材料和生產工藝的特性，硅芯片有一定的物理局限。目前一些試圖突破這一物理極限或尋找新材料的研究工作正在展開，并且在利用納米碳管取代硅作為晶體管的原材料等方面取得進展。但是每种技術都有它的适用條件，我相信硅材料的應用還有很大的空間。
王陽元：21世紀微電子技術仍將以尺寸不斷縮小的硅基CMOS工藝技術為主流。硅集成電路技術發展至今，全世界數以万億美元計的設備和技術的投入使其形成了非常強大的產業能力。同時長期的科研投入使人們對硅及其衍生物各种屬性的了解達到十分深入、透徹的地步，成為自然界100多种元素之最。產業能力和知識積累決定了硅基工藝起碼將在一定時期內仍起主要作用。
互聯网對集成電路要求更高
基爾比流露出一种孩子般快活、頑皮的神態，說道：未來的發展總是超乎我們的想象。20世紀60年代初，我們對于集成電路的成本、功能、發展做了一些預測，事實證明它們全都錯了。當年10美元只能買一個晶體管，而今天一塊芯片可以集成300万個晶體管，這意味著用10美元就可以買到2000万個晶體管。就像1946年計算机剛剛發明時，有人預言全世界只需要4台電子計算机就足夠了，可是今天許多家庭都用上了電腦。
王陽元：當前微電子技術發展已進入系統集成芯片(SOC)時代，可將整個系統或子系統繼承在一個硅芯片上，這是微電子設計領域內的一場革命。進一步發展，可以將各种物理的、化學的和生物的敏感器和執行器与信息處理系統集成在一起。
楊芙清：信息時代的發展對于芯片的小型化、智能化提出了更多要求，追求個性化、自然化也是一种趨勢，這些都促使集成電路在技術、工藝等方面不斷提高。基爾比：集成電路一向是通過尋找新的應用領域而發展起來的，計算器、數字手表、個人電腦、手机，每一种產品銷售量都比前一种高出一個數量級。20年前PC是集成電路發展的驅動器；后20年除PC外，主要驅動器應該是与互聯网結合的可移動、袖珍的實時信息處理設備。据估計2020年世界最大的30個市場領域中“手提數据通訊”所占份額最大，為6300億美元。同時互聯网的迅猛發展也為集成電路的發展帶來了巨大的推動作用。是集成電路使互聯网成為可能，而今天“互聯网電器”以及應用与互聯网骨干网絡上的芯片都對集成電路技術提出了更高的要求，二者之間的作用會越來越密切。
打造中國“芯”
王陽元和楊芙清教授這對“黃金搭檔”對中國微電子技術和產業領域以及軟件技術的發展具有重大的影響力。王陽元曾主持研制成功我國第一塊1024位MOS隨机存儲器，領導研制成功我國第一個大型集成化的ICCAD系統，使中國繼美國、日本、歐共體之后進入能自行開發大型ICCAD工具的先進國家行列。楊芙清主持研制了中國第一套支持微處理器正向設計的平台，并自主設計出首顆具有知識產權的中國“芯”——16位嵌入式微處理器，王陽元則為第一顆中國“芯”的誕生明确了研究方向。
王陽元：集成電路是最能體現知識經濟特征的典型產品之一。抓住了集成電路產業的發展，就能促進國民經濟的高速發展。現代經濟發展的數据表明，GDP每增長100元，需要10元左右電子工業產值和1～2元集成電路產值的支持。到2010年，集成電路全行業銷售額將達到1万億美元，它將支持6～8万億美元的電子裝備和30万億美元的電子信息服務業，后者相當于1997年全世界GDP的總和。目前發達國家信息產業產值已占國民經濟總產值的40%～60%，國民經濟總產值增長部分的65%与集成電路有關。
基爾比：我曾參觀過上海的集成電路研發基地，對那里世界一流的建設水准和設備印象相當深刻。在集成電路研發方面，中國走自己的道路非常重要，目前效果良好。對于集成電路這樣密切關系到國家安全和戰略意義的技術還應加強自主研發。預測到2010年，中國集成電路市場需求約占世界集成電路銷售總額的13%。中國將成為世界上集成電路最重要的消費市場之一。而今后五年內，中文將成為互聯网上的主要語言。我相信中國是一個極有潛力的國家，她有足夠的能力做她想做的任何事。
王陽元：微電子技術不僅在節能、節材等方面能夠使傳統產業升級換代，而且還可以使傳統產品結构、性能等方面發生革命性的質的變化。發展集成電路產業能夠加速我國國民經濟結构性調整的步伐。
楊芙清：我并不贊同讓開計算机芯片主流技術，把重點放在應用于消費類電子產品領域的專用電路和用于通訊領域的集成電路上。以上三种方向并非截然分割，而是存在一种遞進關系，后兩者的研究是前者的基礎。通用芯片是信息時代最具戰略意義的產品，從國家安全和長遠發展的角度出發，中國必須有自己的“芯”。
王陽元：對于我國集成電路產業，我建議优先發展設計業，大力開發集成電路產品，重點建設芯片制造業，改善集成電路產業發展環境，加強自主創新能力，建設國家級研究開發中心。當前是我國發展集成電路產業和科學技術的極好良机，無論是國際條件、國內條件還是信息產業和集成電路技術發展歷史階段都表明，決不可喪失机會，否則將造成歷史性的遺憾。
(互聯网周刊)
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