正值清華大學迎來110周年校慶之際，清華大學集成電路學院22日正式成立。

該學院下設集成納電子科學研究所、集成電路設計研究所和集成電路制造研究所三個二級機構，面向集成電路技術代際更新的重要機遇，圍繞集成電路科學與工程一級學科建設，布局納電子科學、集成電路設計方法學與EDA、集成電路設計與應用、集成電路器件與制造工藝、MEMS與微系統(tǒng)、封裝與系統(tǒng)集成、集成電路專用裝備、集成電路專用材料等研究方向。

據(jù)介紹，2020年，清華大學按照學位授權自主審核的辦法與程序，同意自主審核增設集成電路科學與工程一級學科博士碩士學位授權點。2021年4月，經(jīng)清華大學第十四屆黨委第一百五十八次常委會會議討論通過，決定成立清華大學集成電路學院。

集成電路有很強的多學科交叉特性，高端芯片更是基礎研究和前沿工程技術交叉融合的結晶。當前，我國在集成電路領域仍存在一些棘手難題，關鍵領域仍然存在“卡脖子”問題。

清華大學成立集成電路學院有何重要意義？未來我國集成電路領域如何解決“卡脖子”問題？中新網(wǎng)記者走進清華大學，采訪業(yè)界人士和專家學者，為您帶來權威解讀。

集成電路為何重要？

集成電路怎樣影響著我們的生活？上至火箭、衛(wèi)星、宇航器，下至手機、電腦、洗衣機，作為眾多機器設備的“心臟”，集成電路在人類的生活中幾乎無處不在。

自1958年世界上第一塊集成電路發(fā)明以來，集成電路已經(jīng)從實現(xiàn)電路小型化的方法演變?yōu)樾畔⑾到y(tǒng)的核心，支撐戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)發(fā)展。“集成電路代表著當今世界微納制造的最高水平，是集人類超精細加工技術之大成，也是多學科交叉融合的尖端科學與工程技術。”中國科學院院士劉明如是評價。

回顧歷史，中國的集成電路技術研究起步并不算晚。50年代中期，正值我國開始實施第一個五年計劃，半導體這門當時的新興科學技術受到了國家的高度重視。

據(jù)媒體報道，在沒有技術資料、沒有完整設備的條件下，中國于1956年成功研制出首批半導體器件——鍺合金晶體管。1961年中國第一個集成電路研制課題組成立，1965年第一代單片集成電路在北京、石家莊、上海等地相繼問世。

然而，在強調(diào)“自力更生，艱苦奮斗”的當時，各家企業(yè)都在封閉環(huán)境中自行設計、研發(fā)、銷售。爾后，集成電路行業(yè)的發(fā)展道路開始變得曲折。改革開放后，中國集成電路的發(fā)展更有偏向設備更新的趨勢，開始加大對國外引進的依賴。

成立學院不是為掛牌，而是要變革

當下中國的集成電路行業(yè)發(fā)展也面臨人才缺失的問題，特別是缺少領軍人才、復合型創(chuàng)新人才，這已成為制約我國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一項軟助。支撐中國的集成電路行業(yè)發(fā)展需要加快培養(yǎng)緊缺高層次人才，強化集成電路的學科發(fā)展。

如今，學科發(fā)展正在加速。4月22日，清華大學集成電路學院正式成立。據(jù)校方介紹，學院將瞄準國家重大戰(zhàn)略需求，聚焦集成電路學科前沿，打破學科壁壘，強化學科交叉，突破關鍵核心技術，培養(yǎng)國家急需的人才，更好服務國家科技自理自強發(fā)展戰(zhàn)略，支撐中國集成電路事業(yè)的自主創(chuàng)新發(fā)展。

在當天的學院成立儀式上，清華大學集成電路學院首任院長吳華強表示，學院的成立不是簡單的“掛個牌子”，而是“要進行一次變革”。為推動學科的交叉融合，該學院將探索1+N聯(lián)合機制。

吳華強進一步介紹說，“1”是指集成電路學院由原微納電子系與電子系共建。學院成立后，下設集成納電子科學研究所、集成電路設計研究所、集成電路制造研究所三個二級機構；“N”則是指多學科交叉融合。學院將在教師聘用機制、有組織科研等方面積極創(chuàng)新，與相關院系設立交叉研究中心。

另據(jù)介紹，在學科方向設置方面，該學院在集成電路科學與工程一級學科之下，擬設立集成納電子科學、集成電路設計與設計自動化、集成電路制造工程三個二級學科，重點發(fā)展納電子科學、集成電路設計方法學及EDA、集成電路設計與應用等學科方向，完整覆蓋集成電路的全產(chǎn)業(yè)鏈。

談及學院設立一級學科的兩個重要目標，集成電路學院教授池保勇表示，一方面是開展引領性的技術研究，另一方面則是培養(yǎng)高層次人才。

他還談到，目前按照學校要求，該學院的博士生培養(yǎng)分為工學博士、非全日制的工程博士，并在探索設立專項型培養(yǎng)模式，以期覆蓋基礎研究、工程技術、產(chǎn)業(yè)需求等諸多方面，在擴大人才培養(yǎng)規(guī)模的同時，解決國家對不同層次的集成電路人才的需求。

學科交叉融合建設解“卡脖子”難題

“集成電路具有很強的多學科交叉特性，高端芯片更是基礎研究和前沿工程技術交叉融合的結晶。要取得重大科技突破和原始創(chuàng)新突破，越來越需要多個學科的共同融合，需要多項關鍵技術的集成創(chuàng)新。”國家自然科學基金委員會信息科學部主任郝躍如是表示。

郝躍指出，當前中國在集成電路領域仍然存在一些棘手難題，在關鍵領域仍然存在“卡脖子”問題，迫切需要完善科技自主創(chuàng)新體系，加強學科交叉融合，提升原始創(chuàng)新能力。

“交叉性的學科怎么建設，其實大家都在探討。”池保勇表示，根據(jù)目前的學院建設方案，集成電路學院將與各兄弟院系聯(lián)合建設一些學科方向，學院設置的多個研究方向也帶有學科交叉的特點。例如，該學院計劃與計算機科學與技術系、軟件學院等共建“集成電路設計方法學及EDA”。“我們希望能夠打破各個專業(yè)之間原來存在的界限分明的壁壘。”

中國的集成電路行業(yè)發(fā)展尚有哪些“卡脖子”問題亟待解決？池保勇談到了EDA(電子設計自動化)這個目前“卡得比較厲害”的研究方向，以及集成電路的材料、裝備問題。清華大學的一些院系已經(jīng)在相關方面打下了較好的研究基礎。集成電路學院成立后，這些研究基礎也會成為有益的補充力量，促進集成電路相關領域實現(xiàn)突破。

池保勇還談到，學院希望在處理器和存儲器等高端芯片、EDA、半導體裝備等方面實現(xiàn)一些突破，解決從底層的材料裝備到上層的系統(tǒng)芯片以及中間的軟件支撐等領域存在的一些問題，讓中國的集成電路產(chǎn)業(yè)在若干年后得以突破國外技術封鎖的局面。

劉明認為，從集成電路技術發(fā)展的趨勢來看，當前的集成電路尖端工藝正在不斷逼近其物理極限。破解了“卡脖子”的難題，不僅需要提升國家整體的高端制造水平，還需要尋找新的突破路徑，抓住變革性創(chuàng)新機遇，形成競爭性的制衡能力。

池保勇也表示，院校的主要優(yōu)勢在于發(fā)揮引領作用。希望若干年后，集成電路學院的建設能夠引領世界相關技術的長遠發(fā)展，同時形成中國自己的技術優(yōu)勢。“他們(外國)有他們的技術優(yōu)勢，我們有我們的技術優(yōu)勢，這樣的話就可以形成一個‘你中有我，我中有你’的局面。”

“如果在某些關鍵技術上，我們有我們的優(yōu)勢的話，將來這種(技術封鎖)局面就會很容易被打破。”池保勇說。

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