“后摩尔时代”，集成电路产业去向何方？

集成电路上可容纳的元器件的数量每隔 18 至 24 个月就会增加一倍，性能也将提升一倍——这一1965年被提出的摩尔定律，耳熟能详。然而，近几年的数据显示，由于架构、材料等多种因素限制，增速正在不断降低，趋向瓶颈。

进入“后摩尔时代”，集成电路产业去向何方？昨天（26日），浦江创新论坛的“未来（科学）论坛”中，新一代集成电路技术成为热议话题。

1元集成电路产值至少可带动100元电子产品

“去年是集成电路发明60周年，经过60年的发展，它已经成为了非常重要的产业，”中国科学院微电子所刘明院士说。

给出一张图，绘出过去30年全球半导体产业概况：从1987到2017年，年均增长率在9%以上，这是一个相当可观的数据。从2010—2018年，全球集成电路产业增速放缓的，到了2018年，又有点特殊，较2017年有13.7%的增长。仔细分析原因可以发现，这个增长并不是因为有了新的应用场景，更重要的是因为存储器涨价原因导致了繁荣。

到今天，集成电路不仅仅是一个普通的庞大产业，它也是今天整个信息化硬件的基础，具有非常特殊的地位。

对于“后摩尔时代”的到来，刘明院士说，其实集成电路的发展一直是应用驱动，每一次大的跳跃都伴随着一个重要的应用领域的出现。比如PC机的出现，英特尔的微处理器导致了一代PC机广泛应用。智能手机的出现，通信带动了集成电路的发展。接下来，什么将是集成电路的驱动力呢？他认为，一定还是应用——未来新型计算和物联网将会成为集成电路发展的驱动力。未来的技术将更加多元化，新材料、新架构、新工艺，新的技术都会出来。

集成电路技术发展，尺寸按比例缩小，这个按比例缩小不仅仅只是单纯缩小，而是意味着如何实现更小尺寸的加工，如何在功耗、性能之间互相找到平衡点，无论是新材料、新结构都起到了很大的作用。“我个人理解，一定是性能、功耗、成本三个因素决定了最终尺寸缩小会终结在哪个技术节点，其他的都不是重要因素，”刘明院士说，“后摩尔时代”，新器件和三维集成将对集成电路技术的格局产生颠覆性影响，也带来了自主创新的良好机遇。他特别强调，“我再次声明一下，我们一定要夯实前面的基础，如果不夯实前面的基础，再有创新也不能转化成生产的效率。”

能否在可重构芯片上占得先机？

“大家已经相信应该要转折了，绝大部分都同意，”中国电子科技集团第58研究所名誉所长许居衍院士说，“但是现在至少在工业界、产业界，还不敢也不愿意把主要精力放在转折上，转折到颠覆性的现有替代技术。要关注转折，现在最保险的转折，就在现行的技术范围内看看有哪些可以转折的。”

他认为，正在发展的物联网，希望能够将数据转化为智慧，结合知识和人类的经验。然而，由于当下人工智能的算法已经到了天花板，不少应用场景无法实现。大家提出人工智能技术，必须进入第三代的。然而，现有集成电路等硬件基础上，算力远远不能满足要求，缺口很大。按照摩尔定律，要20年才翻一番。可是算力的需求希望今年就能翻一番，摩尔定律即使是还在作用，不能满足现在的要求。

“继续拓展的方向，一是拓展现行的技术范式，二是探索新型的技术方式，”许居衍院士说，搞可重构芯片，是路径之一。

据了解，现在中国已有可重构芯片初创企业。他建议，长三角能不能在异构、专用计算架构和可重构上做一点工作，以占得先机。