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清华大学新成立的这个学院“牛”在哪?为啥这么受关注?
发布时间:2021-12-09 10:12:23
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中国新闻网

正值清华大学迎来110周年校庆之际,清华大学集成电路学院22日正式成立。

该学院下设集成纳电子科学研究所、集成电路设计研究所和集成电路制造研究所三个二级机构,面向集成电路技术代际更新的重要机遇,围绕集成电路科学与工程一级学科建设,布局纳电子科学、集成电路设计方法学与EDA、集成电路设计与应用、集成电路器件与制造工艺、MEMS与微系统、封装与系统集成、集成电路专用装备、集成电路专用材料等研究方向。

清华大学集成电路学院成立仪式。蒋启明 摄

  清华大学集成电路学院成立仪式。蒋启明 摄

据介绍,2020年,清华大学按照学位授权自主审核的办法与程序,同意自主审核增设集成电路科学与工程一级学科博士硕士学位授权点。2021年4月,经清华大学第十四届党委第一百五十八次常委会会议讨论通过,决定成立清华大学集成电路学院。

集成电路有很强的多学科交叉特性,高端芯片更是基础研究和前沿工程技术交叉融合的结晶。当前,我国在集成电路领域仍存在一些棘手难题,关键领域仍然存在“卡脖子”问题。

清华大学成立集成电路学院有何重要意义?未来我国集成电路领域如何解决“卡脖子”问题?中新网记者走进清华大学,采访业界人士和专家学者,为您带来权威解读。

集成电路为何重要?

集成电路怎样影响着我们的生活?上至火箭、卫星、宇航器,下至手机、电脑、洗衣机,作为众多机器设备的“心脏”,集成电路在人类的生活中几乎无处不在。

自1958年世界上第一块集成电路发明以来,集成电路已经从实现电路小型化的方法演变为信息系统的核心,支撑战略性产业发展。“集成电路代表着当今世界微纳制造的最高水平,是集人类超精细加工技术之大成,也是多学科交叉融合的尖端科学与工程技术。”中国科学院院士刘明如是评价。

回顾历史,中国的集成电路技术研究起步并不算晚。50年代中期,正值我国开始实施第一个五年计划,半导体这门当时的新兴科学技术受到了国家的高度重视。

清华大学集成电路学院揭牌。蒋启明 摄

  清华大学集成电路学院揭牌。蒋启明 摄

据媒体报道,在没有技术资料、没有完整设备的条件下,中国于1956年成功研制出首批半导体器件——锗合金晶体管。1961年中国第一个集成电路研制课题组成立,1965年第一代单片集成电路在北京、石家庄、上海等地相继问世。

然而,在强调“自力更生,艰苦奋斗”的当时,各家企业都在封闭环境中自行设计、研发、销售。尔后,集成电路行业的发展道路开始变得曲折。改革开放后,中国集成电路的发展更有偏向设备更新的趋势,开始加大对国外引进的依赖。

成立学院不是为挂牌,而是要变革

当下中国的集成电路行业发展也面临人才缺失的问题,特别是缺少领军人才、复合型创新人才,这已成为制约我国集成电路产业发展的一项软助。支撑中国的集成电路行业发展需要加快培养紧缺高层次人才,强化集成电路的学科发展。

如今,学科发展正在加速。4月22日,清华大学集成电路学院正式成立。据校方介绍,学院将瞄准国家重大战略需求,聚焦集成电路学科前沿,打破学科壁垒,强化学科交叉,突破关键核心技术,培养国家急需的人才,更好服务国家科技自理自强发展战略,支撑中国集成电路事业的自主创新发展。

清华大学党委书记陈旭致辞。蒋启明 摄

  清华大学党委书记陈旭致辞。蒋启明 摄

在当天的学院成立仪式上,清华大学集成电路学院首任院长吴华强表示,学院的成立不是简单的“挂个牌子”,而是“要进行一次变革”。为推动学科的交叉融合,该学院将探索1+N联合机制。

吴华强进一步介绍说,“1”是指集成电路学院由原微纳电子系与电子系共建。学院成立后,下设集成纳电子科学研究所、集成电路设计研究所、集成电路制造研究所三个二级机构;“N”则是指多学科交叉融合。学院将在教师聘用机制、有组织科研等方面积极创新,与相关院系设立交叉研究中心。

另据介绍,在学科方向设置方面,该学院在集成电路科学与工程一级学科之下,拟设立集成纳电子科学、集成电路设计与设计自动化、集成电路制造工程三个二级学科,重点发展纳电子科学、集成电路设计方法学及EDA、集成电路设计与应用等学科方向,完整覆盖集成电路的全产业链。

谈及学院设立一级学科的两个重要目标,集成电路学院教授池保勇表示,一方面是开展引领性的技术研究,另一方面则是培养高层次人才。

他还谈到,目前按照学校要求,该学院的博士生培养分为工学博士、非全日制的工程博士,并在探索设立专项型培养模式,以期覆盖基础研究、工程技术、产业需求等诸多方面,在扩大人才培养规模的同时,解决国家对不同层次的集成电路人才的需求。

学科交叉融合建设解“卡脖子”难题

“集成电路具有很强的多学科交叉特性,高端芯片更是基础研究和前沿工程技术交叉融合的结晶。要取得重大科技突破和原始创新突破,越来越需要多个学科的共同融合,需要多项关键技术的集成创新。”国家自然科学基金委员会信息科学部主任郝跃如是表示。

郝跃指出,当前中国在集成电路领域仍然存在一些棘手难题,在关键领域仍然存在“卡脖子”问题,迫切需要完善科技自主创新体系,加强学科交叉融合,提升原始创新能力。

清华大学校长邱勇致辞。蒋启明 摄

  清华大学校长邱勇致辞。蒋启明 摄

“交叉性的学科怎么建设,其实大家都在探讨。”池保勇表示,根据目前的学院建设方案,集成电路学院将与各兄弟院系联合建设一些学科方向,学院设置的多个研究方向也带有学科交叉的特点。例如,该学院计划与计算机科学与技术系、软件学院等共建“集成电路设计方法学及EDA”。“我们希望能够打破各个专业之间原来存在的界限分明的壁垒。”

中国的集成电路行业发展尚有哪些“卡脖子”问题亟待解决?池保勇谈到了EDA(电子设计自动化)这个目前“卡得比较厉害”的研究方向,以及集成电路的材料、装备问题。清华大学的一些院系已经在相关方面打下了较好的研究基础。集成电路学院成立后,这些研究基础也会成为有益的补充力量,促进集成电路相关领域实现突破。

池保勇还谈到,学院希望在处理器和存储器等高端芯片、EDA、半导体装备等方面实现一些突破,解决从底层的材料装备到上层的系统芯片以及中间的软件支撑等领域存在的一些问题,让中国的集成电路产业在若干年后得以突破国外技术封锁的局面。

刘明认为,从集成电路技术发展的趋势来看,当前的集成电路尖端工艺正在不断逼近其物理极限。破解了“卡脖子”的难题,不仅需要提升国家整体的高端制造水平,还需要寻找新的突破路径,抓住变革性创新机遇,形成竞争性的制衡能力。

池保勇也表示,院校的主要优势在于发挥引领作用。希望若干年后,集成电路学院的建设能够引领世界相关技术的长远发展,同时形成中国自己的技术优势。“他们(外国)有他们的技术优势,我们有我们的技术优势,这样的话就可以形成一个‘你中有我,我中有你’的局面。”

“如果在某些关键技术上,我们有我们的优势的话,将来这种(技术封锁)局面就会很容易被打破。”池保勇说。

作者:李纯 马帅莎

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