吴汉明：国内集成电路面临的问题是对工程文化的忽视

集微网消息，1月15日，清华大学集成电路学院集成电路高精尖创新中心主办的第七届未来芯片论坛上，中国工程院院士、浙江大学微纳电子学院院长吴汉明教授指出，集成电路产业以工科为主，由科学催生工程文化发展，现阶段国内亟待加强工程文化的建设，后摩尔时代为卓越工程师成长提供了绝好机遇。

吴汉明表示，随着工艺进步越来越无法支撑算力增长的需求，后摩尔时代半导体技术演进朝着四个方向发展，主流技术挑战均面临着更高的晶体管密度及更多架构、更多的存储类型、更紧密的系统集成（Chiplet微纳尺度集成封装）、先进的EDA工具（提供点到点的优化）等。

事实上，当前国内高校有很多半导体前沿领域的研究成果，但是真正实现产业化的非常少。吴汉明认为芯片制造技术成果转化的特点主要有两个，一是转让，是将技术成熟、可以在生产上直接应用的成果，在其使用范围内加以应用和推广，扩大生产规模；二是转化，将实验室去的的初试成果进行研究开发和中间试验，使之成为生产上可以直接采用的成熟技术，实现大生产。“在后摩尔时代碎片化的市场下，芯片制造成果转化的核心是演示生产可行性，也就是中试环节验证。可以说，缺少中试的技术转化难以生产化。”他强调。

为此，浙江大学在2021年7月建成了一条55纳米中试平台，并已实现了55纳米SRAM的AA、Poly/CT、铜互连多项技术以及器件性能对标国内先进工艺水平，在晶圆级Chiplet方面也可以提供成套工艺技术支持。

随着Chiplet成为大势所趋，吴汉明指出在该领域面临诸多技术挑战，包括基于55纳米的嵌入式硅桥（EMIB）设计、制造与芯粒组装；基于55纳米的有源硅转接板的设计、制造与芯片组装；面向Chiplet、大芯片设计的EDA点工具；晶圆级芯粒系统（大芯片设计）：类脑芯片、存算一体芯片、依辛计算芯片、DPU芯片等等。在上述方面浙江大学团队计划与封装企业、清华大学等展开合作。

“中试平台的使命是卓越工程师的培养、推动成果转化。”吴汉明强调，“构建以集成电路产业链为核心的创新网络，提供科研成果的产业会验证平台，打通产业链与创新链。”

“我们的集成电路面临的问题，是对工程文化的忽视。”他指出。针对科学导向偏重的问题，吴汉明举例道，从原始创新的角度讲，中国在1958年就研究出了第一块硅单晶，比美国晚6年，比日本早2年。当时国家虽然穷，但该项科研突破仍然排在世界前列。随着以产能增加为标志的产业发展，中国与其他国家的距离逐渐被拉开，这就是一个典型的仅仅依靠科学导向、忽视工程科学的结果。“我们国家在半导体领域的起步并不晚，但是差距拉开一个关键原因是忽视工程文化的建设。芯片制造不是科学原理需要突破的问题，科学原创问题少之又少，而是体系化、系统性工程技术突破的问题。”

芯片制造是工程，也是艺术，在制造过程中要求全方位的卓越，工艺几乎达到人类生产技术的极限。集成电路产业链的复杂性，要求人才培养需从学科分布到专业设计进行科学、系统规划。

为此，吴汉明呼吁，尽快建设科教协调、产教融合、以人才培养为核心的集成电路制造领域协同创新公共平台，避免工科理科化。加强工程教育、加强技术成果转化和培养大批卓越工程师和实践经验的技术人员，在真实的实践中能够造就工程师独特的工程哲理和专业精神。

（校对/赵月）