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集成电路专业的发展历史

作者:文章来源:江城足球网发布日期:2020-12-25 03:44:55

这两天,中芯国际又吸引了大家的注意力。中芯国际的联席CEO梁孟松突然辞职,引发了很多连锁反应。在股票市场,中芯国际股价大跌,在各个网络平台上,大家也是议论纷纷,各种猜测。这是中芯国际今年第二次引发全民关注。

第一次在2020年7月,中芯国际在国内科创板上市。中芯国际在2020年初宣布回归国内股票市场,创下了公司在国内上市最快的记录,1个半月搞定,而且资本市场给它定了一个很高的溢价价格。

集成电路人才的重要性

为什么中芯国际这么受重视?

在贸易战中,最卡我们国家脖子的就是芯片问题。在芯片问题里,最最关键的是先进制程的晶圆代工厂。

很多人科普,芯片问题中最重要的是光刻机和EDA工具。其实,除了这两样,还有晶圆制造工艺。

芯片从28nm到14nm,到更小的7nm,设计、制造和测试的难度是成倍增加。

大家对梁孟松和中芯国际这么关注,就因为中芯国际是世界上第四大晶圆代工厂,而且由于梁孟松的原因,3年时间,中芯国际的工艺就从28nm到了7nm,跨越了好几个世代,节省了很多年的时间,还有大量的投入资金。

因此,我们国家最缺的是集成电路方面的人才。

所以,国家要大力培养集成电路方面的人才,在2020年7月,把集成电路从电子科学与技术中独立出来,提为一级学科。很多学生也想学集成电路。今天我就来聊聊这个专业。

集成电路专业的发展历史

我先说一下我国集成电路专业的发展历史。

其实一开始,我们并没有比国外慢多少。

集成电路在二战之后发展出来的,1947年贝尔实验室的肖克莱发明了晶体管,1958年,德州仪器发明了集成电路。

我国在1956年,由黄昆、谢希德院士在北大举办了半导体培训班,一共有5所学校的100多位老师参加,包括北大、复旦、吉林大学、厦门大学和南京大学。在这个基础上,不少大学陆续开出了半导体专业。

集成电路一开始是从固体物理里面分出来的。黄昆是世界上最著名的固体物理学家之一。而且,在1956年,我国做过一个十二年的科技规划,里面提了几个重要方向,其中之一就有集成电路,跟原子弹和火箭并列。

火箭,我们有第一流的专家,钱学森;半导体,我们也有第一流的专家,黄昆。但是,非常可惜,因为种种原因,集成电路没有发展起来。

在EDA方面,我们在上世纪80年代,搞熊猫CAD的时候,其实跟世界的差距也没有那么大,但后来在EDA方面基本放弃了。

也许我国当时经济和科研实力不够,人力、物力都在两弹一星上,没有足够的力量来搞集成电路。

从世界范围来看,集成电路的发展跟产业界的联系非常紧密,不是靠大工程就能完成的。也许这是最根本的原因。

读好学校下面聊聊哪些学校的集成电路专业比较好。

我先说一个总的原则,要在好学校里面读集成电路专业。

芯片业的两大支柱是晶圆片代工厂和EDA工具。因此,他说,一个学校能否能培养出好的集成电路人才,主要看学校有没有工艺线,有没有净化实验室,能不能生产出真正的芯片。不管工艺线多简陋,只要有就不一样。

因为集成电路不是写论文,最终要形成产品,所以要了解器件材料、设计过程、测试过程、流片过程等等。这些都必须要实践之后才知道。

相对来说,集成电路设计是芯片业的上层建筑,不是基础。

当然,这句话还有个前提,就是这所学校是好学校。

为什么这么说?

因为,集成电路的一个重要基础是物理,很多课程都是物理,像固体物理学、半导体物理学、量子力学等等。另外,还需要大量的电路知识,还需要一些软件知识。

要这些都比较强,只有好学校才能满足条件。而且,最好是读博,才能掌握这么多知识。

具体学校介绍

很多人爱看教育部的学科评估,原先集成电路在电子科学与技术这个一级学科下面。电子科学与技术最好的学校是电子科技大学和西电。不过,集成电路跟电子科学与技术不完全一样。

西电和成电都不错,尤其西电,西电有院士,表明这块的研究不错。电子科大主要研究的是器件和材料,比较基础。

对于集成电路学科来说,最强的是清华、北大、复旦和国科大,国科大其实就是中科院。

我国半导体专业的创始人是黄昆和谢希德院士。黄昆一开始是北大的,后来在中科院创建了半导体所;谢希德是复旦的;清华一开始没参加培训班,但也很快就创建了半导体专业。

现在社会上对清华的集成电路最认可,因为现在中国集成电路界的半壁江山,基本都是清华毕业生,像中芯国际的赵海军,紫光国芯、兆易创新、长江存储的创始人或者董事长等等。当然,清华本身微纳电子学系的实力也非常强。

北大的学生在产业界的名声不大,但北大本身做的不错,也有院士。

复旦在上海,我国集成电路产业的重镇,中芯国际就在上海,复旦微电子是国内第一个发高水平论文的学校。

在2003年,我国成立了国家集成电路人才培养基地,一共有9所大学。除了上面所说的清华、北大、复旦外,还有西电、浙大,这5所大学是科技部拨款建设的,其他还有东南大学、电子科大、上交大、华中科技大学4所大学。相对来说,上交大偏设计,浙大偏交叉,不太属于主流的集成电路专业。

在2015年,国家又批准了9所示范性微电子学院。这个微电子学院跟人才培养基地的名单差不多,只是把华中科技大学换成了中国科学院大学,就是国科大。

除了第一批9所之外,后来又批准了19所大学,一共有28所大学。名单见下。其中,西安交通大学、华科大、哈工大等等实力也是不错的。我们可以看这些学校的分布,主要在北京,有6所;长三角,有8所;广东福建有5所;西安,有3所,跟产业布局差不多一致。

从学校的层次来看,绝大部分都是985大学,有3所211大学,另外有南方科技大学,虽然不是211,但实力不弱211,甚至985。印证了我上面说的,读集成电路一定要去好大学的结论。

集成电路专业是个有门槛的专业,大家尽量在这些学校里面选择,而且,尽量要读研究生或者博士生。

标签: 中芯国际 集成电路 中国科学院大学 清华大学 火箭 黄昆 院士 钱学森 谢希德 论文

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