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【成电讲坛】 澳门大学微电子研究院副院长麦沛然带来“集成电路—从过去到未来”主题讲座
文:罗彤 张耀文 来源:大学生文化素质教育中心 时间:2021-12-15 481

  21世纪,全世界都在加快信息化建设的步伐,在信息技术革命的时代背景下,半导体物理、材料、器件将有新的、更快的发展,而集成电路,将打开我们的未来之门。12月6日,澳门大学微电子研究院副院长麦沛然教授访问我校,为成电学子带来“集成电路——从过去到未来”主题讲座,分享了微电子的发展以及他对微电子行业的看法。

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  麦沛然教授首先对集成电路的概念与应用做了介绍,随后展示了集成电路自晶体管诞生起70余年间的发展变化。1947年贝尔实验室发明了晶体管,并在1948年首次实现商用。20世纪50年代是晶体管应用化的一个黄金期,一系列集成电路设备在此期间诞生。在1980年代之后,随着制作工艺的显著提高与人类对快速处理要求的不断提高,集成电路得到了进一步发展。据估计,如今的微处理器中的晶体管数量可以与人脑中的神经元数量相当。正如麦沛然教授所说,微电子和集成电路发展周期长,机会多。

  接下来麦沛然教授提到,大数据和边缘计算等技术的发展对集成电路芯片的运算能力的要求更高,以及智慧城市等理念的出现也会促进集成电路的发展。为了处理大数据,需要尽可能的提高性能并减少功耗,为了处理即时数据,则需要优化边缘计算技术并研发更好地衍生设备。

  麦沛然教授对模拟与混合信号超大规模集成电路国家重点实验室进行了介绍。他提到,澳门大学实验室拥有一流芯片和跨学科测量平台,ISSCC保持学术领先地位,在锁相环,振荡器,电源管理,模数转换等领域处于国内领先地位。他还提到了ADC为何如此重要——在5G通讯激光雷达等方面技术需要更高精、更高速的ADC来支撑,但国内ADC发展较为落后,还有很大的发展空间,加之美国在ADC领域对中国的限制,我们便更需要重视自主研发高速、高精度的ADC。

  麦沛然教授讲道,集成电路为国家经济发展与安全提供了基础支撑。我国集成电路进口连续三年位列所有进口产品首位,受中美贸易战的影响,我国研发自主创新的集成电路核心技术刻不容缓。在2020年,我国设立了集成电路一级学科。目前我国集成电路人才有巨大缺口,截止2017年底,我国集成电路人才缺口有32万人,而据麦教授估计,如今的人才缺口可能已达50万之多。我们的对手美国,同样十分看重微电子行业发展。在2020年中,美国国防部下属的研究局把研究微电子调整为尖端技术发展首位。

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  讲座最后,麦沛然教授提出了未来发展的计划。第一,保持学术领先和视野;第二,以全球合作维持国际化研究;第三,培训顶尖工程师及学术人员;第四,加强与国内集成电路企业合作;第五,在本地实现衍生创业项目,并对同学们提出了殷切期望。

  在提问互动环节有同学问道,关于集成电路与生物科技交叉领域的具体研究方向。麦教授说如果是仿人脑运算,对生物了解的需求不是太大,人类运算的效率比较高,如果电脑的架构从过去来说比较死板,而仿造人类神经运算方式会可能适合处理一些猜想问题。将电子运用在医疗上可能会对健康产业带来重大影响,而这样的方向就对生物医学知识有较高的要求。有同学询问可穿戴式设备未来的发展,麦教授耐心地解释道可穿戴式设备肯定是为人类带来方便的设计,很多技术现在看起来还很零碎,每个老师和团队在不同高校有区域性的贡献,如何将这些区域性的贡献整合成一个系统需要学校和企业的合作。当一项技术真正落地用在人身上时很难靠我们单方面去推动,与企业合作共同开发更符合产品需求。

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  麦沛然教授最后对成电和师生们的支持表示衷心感谢,并对成电学子发出邀请,希望有机会能在澳门再见。讲座结束后,还有很多同学不愿离去,走到讲台前与麦教授提问交流,麦教授对同学们的问题一一予以解答。


  相关链接:

  麦沛然,IEEE Fellow、IET Fellow、RSC Fellow,中国科学院海外专家,澳门大学微电子博士,现任该校科技学院电机及计算器工程系教授、微电子研究院副院长(研究)和模拟与混合信号超大规模集成电路国家重点实验室副主任(研究)。曾任IEEE CASS和固态电路学会杰出演讲人和3个顶尖国际集成电路会议技术委员。

  2019年获国庆70周年纪念章和获选澳门彩车代表,2011年获国家科学技术进步二等奖(澳门首获)。2011-2021年间连续11年发表ISSCC论文共23篇、JSSC论文28篇,担任过包括《IEEE Press》《IEEE Journal of Solid-State Circuits》在内的多本IEEE期刊高级/副/客座主编。麦教授也是澳门大学首个产学研创业公司Digifluidic联合创始人。


编辑:李文云  / 审核:林坤  / 发布:林坤