8月26日，以“開放合作、世界同‘芯’”為主題的2020年世界半導(dǎo)體大會在南京召開。會上，中國工程院院士、清華大學(xué)副校長尤政帶來了以《智能微系統(tǒng)與傳感器》為主題的演講。

尤政院士首先介紹了集成電路整個行業(yè)的發(fā)展趨勢，他指出近年來我國每年需進口的芯片多達3000多億，反映了社會對集成電路極大的需求。與此同時，集成電路的發(fā)展密度越來越高，性能也越來越強。

當前國際最先進的工藝已經(jīng)進入5nm這個時代。當然我們在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)界領(lǐng)域經(jīng)常說的摩爾定律，摩爾定律是在1965年提出的不是物理定律的經(jīng)濟學(xué)規(guī)定，它是對集成電路的預(yù)測，同時也引領(lǐng)和指導(dǎo)了集成電路的產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

“在過去的幾十年中，集成電路的尺寸縮小了1000倍，性能提高10000倍，成本卻下降了10000000倍”，而且目前大家也知道最先進的制程記錄的工藝有5~7nm，而且2~3nm的工藝也處于開發(fā)研究階段。但是大家可以看出來1nm在通電可以容納10個左右的硅原子，傳統(tǒng)意義上的摩爾定律必然要失效。

尤政表示，“總的來說按照半導(dǎo)體發(fā)展的路線圖來說，我們更關(guān)注IC和其他領(lǐng)域的集合產(chǎn)生的新的技術(shù)門類，這就是微系統(tǒng)技術(shù)，也是智能微系統(tǒng)，也是智能科技、MEMS、光電子等技術(shù)的融合。”

據(jù)尤政介紹，智能微系統(tǒng)采用3D異質(zhì)/異構(gòu)集成技術(shù)，五大技術(shù)要素包括：架構(gòu)、微電子、MEMS、光電子、軟件。其中，架構(gòu)決定智能微系統(tǒng)中硬件、能量、信息的狀態(tài)、分布、交互、流程、邏輯等；微電子向可重構(gòu)、可編程、傳送一體化等方向來發(fā)展，這些都為智能化提供了必要硬件的支持，同時本身的信號處理電路的系統(tǒng)SoC或者系統(tǒng)化也為微系統(tǒng)提供了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)；MEMS將機械單元、敏感機構(gòu)、執(zhí)行結(jié)構(gòu)及相關(guān)電路整合到一塊芯片上，形成具有特定功能的微系統(tǒng)裝置；而光電子技術(shù)具有探測精度高、處理速度快、傳輸通量大等優(yōu)勢。

在尖端科技的深度交叉融合下，智能微系統(tǒng)具有體積小、重量輕、功耗低、性價比高、高性能、高精度、高集成度等特點。另外，智能化除了“AI”的概念，還包括自動化、多功能、自供能、可重構(gòu)、自適應(yīng)以及存算一體、感知一體、知行一體等內(nèi)涵，并催生眾多“從0到1”的新概念產(chǎn)品與裝備。

智能微系統(tǒng)的本質(zhì)特征就是微型化、系統(tǒng)化、智能化，微型化是采用三維的異質(zhì)異構(gòu)的集成手段，包括我們講的信號的感知、信號處理、信號執(zhí)行等功能為一體；系統(tǒng)化在于它有它的系統(tǒng)性的架構(gòu)，不是簡單的技術(shù)的1+1，應(yīng)該起到1+1大于2的效果；智能化是指微系統(tǒng)的支持和制備的體現(xiàn)。

接下來尤政介紹了傳感器，他指出，傳感器是物理世界和信息世界的橋梁，傳感器技術(shù)的發(fā)展也呈現(xiàn)了飛躍的狀態(tài)，從以前的分立傳感器、集成式的傳感器、組網(wǎng)傳感器、MEMS傳感器再到現(xiàn)在的智能傳感器與微系統(tǒng)。

尤政表示，物聯(lián)網(wǎng)、汽車電子、智能汽車、智慧交通、航空航天、醫(yī)療健康、消費電子、機器人等領(lǐng)域的發(fā)展推動了傳感器的革新。

對于未來的展望，尤政談到，智能微系統(tǒng)與傳感器的技術(shù)發(fā)展不到30年，實際上我們也抓住了這個機會，清華大學(xué)在國家“2011計劃”和國家科技部的支持下，成立了微納制造、器件與系統(tǒng)協(xié)同創(chuàng)新中心，把北大、交大、東南大學(xué)、同濟大學(xué)等高校和工業(yè)界聯(lián)合了起來，未來我們希望能夠吸收我國微電子和集成電路發(fā)展的經(jīng)驗，把實體制造、核心工藝、公司制造以及需求構(gòu)成一個很好的網(wǎng)絡(luò)，能夠為我國未來的智能微系統(tǒng)與傳感器領(lǐng)域的發(fā)展出一份力。

最后，尤政指出，他希望清華大學(xué)能夠做到產(chǎn)教融合，創(chuàng)新地培養(yǎng)智能微系統(tǒng)與傳感器所需要的人才，更多地開發(fā)我國首創(chuàng)的核心技術(shù)。另外，政府應(yīng)該創(chuàng)建平臺提供公共的技術(shù)和服務(wù)，最后企業(yè)界和投資商也要共同創(chuàng)造一個環(huán)境，能夠圍繞市場需求，推動產(chǎn)業(yè)集聚進行示范應(yīng)用。