北大造芯往事:中国芯片梦起之地(下)

芯片新制造综合
智东西
心缘
2019-07-20 · 14:31
[ 亿欧导读 ] 中国半导体专业化始于北大,一批海归大师汇集于此,由此孕育出北大半导体江湖。
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【编者按】中国半导体专业化始于北大,一批海归大师汇集于此,由此孕育出北大半导体江湖。由于文章篇幅较长,经亿欧编辑,此为下篇,主要介绍了从北大走出的半导体产业创新代表人物。


继往开来,从北大走出的新学术带头人

在以上述这些先生为代表的教师们精心培养下,北大物理系陆续走出了一批批优秀的半导体人才,其中一些学子继承老师们的事业,继续为中国半导体学术研究和人才培养开辟天地。

从北大走出的半导体产业创新代表人物

北大物理系曾有“五大金刚”——莫党、秦国刚、甘子钊、夏建白、韩汝琦,他们都曾师从黄昆先生。

五人在毕业后,均曾留北大物理系执教。其中,甘子钊、夏建白、秦国刚先后当选为中科院院士;莫党历任中山大学物理系系主任、中山大学微电子研究所所长和广东省物理学会理事长等职位。

秦国刚1956年毕业于北大物理系,1961年研究生毕业于该系固体物理方向,师从黄昆。

他还记得黄昆刚推门进来时,他是有些失望的,觉得这样一门重要的课,“怎么这么年轻的老师来教我们普通物理?”但一节课下来,他们整个年级接近100个人,几乎都觉得黄昆讲课太深入了。

从1985年起,秦国刚任北大物理系教授,数十年来致力于半导体研究,在半导体杂质与缺陷等领域的研究中,做出系统和创造性成果。如今,秦国刚已经年逾古稀,但他继承者黄昆等学术先辈的精神,依然兢兢业业地工作在科研第一线和培养科技人才的事业中。

中山大学教授莫党也是北大物理系1956届毕业生。莫党是1952年广东省高考状元,毕业留校从事教研工作,于1976年调回广州,3年后调入中山大学物理系工作。

在他求学期间,黄昆给了他很大的启发和影响,他是黄昆、谢希德教授所著《半导体物理学》一书的书稿整理人,他所编撰的我国第一本半导体材料教材《半导体材料》还是由黄昆先生审阅的。

自大学毕业后,莫党在半导体材料和半导体物理、椭偏光谱、固体光学性质、光折变晶体等领域进行了大量深入的研究工作,曾与学生在世界上首创开展半导体离子诸如的椭偏光谱研究和创立分数微分谱方法,为发展和推广我国椭偏术做出了重要贡献。他还被选入美国出版的《世界名人录》,被美国纽约科学院任命为该院成员。

甘子钊1954年从湛江考进北大物理系,第一学期被称“怪才”,第二学期被称“天才”,第三学期被称“奇才”,本科毕业后被教授们争着收为研究生,结果成了黄昆的大弟子。

在甘子钊的记忆中,黄昆上课的时间和备课的时间是1与10之比,也就是说他要花10个小时准备讲一个小时的课。

毕业后,甘子钊留校工作,历任北京大学副教授、教授、固体物理研究所所长、国家超导专家委员会第一首席专家等职务,于1991年当选中科院院士。

他在60年代主要从事半导体物理的研究工作,解决了半导体锗中隧道过程的物理机理,80年代初发展了光在半导体中相干传播理论,并在凝聚态物理、激光物理的前沿研究工作中做出贡献。

夏建白是上海人,17岁考取北大物理系,因为对黄昆的固体物理课印象最为深刻,他于1962年报考了黄昆先生的研究生,主攻固体物理学研究。

三年学成毕业后,夏建白留校物理系任教,后因内乱时期,他参与“三线”建设,一连15年没能再碰半导体物理。

“工作与所学专业分离,时间一长,心中的遗憾与日俱增。”黄昆调任中科院半导体所所长后,夏建白向导师黄昆写信表达了调动意向。在黄昆的帮助下,经一番周折后,年近40岁的夏建白成功调入中科院。

夏建白迫不及待地投身于半导体研究中,短短十年间,独立研制出中国自主生产的分子束外延设备,造出质量优良的超晶格、量子阱材料,在理论研究方面也取得一系列开创性成果。

与前四位不同,在1962年北大物理系本科毕业后,没有继续读研究生,而是直接留校任教。

他曾任北大微电子研究所常务副所长、教授、博士生导师,曾撰写出版《固体物理学》、《非晶态物理学》、《非导体物理基础》、《晶体管原理与设计》等教材,并先后主持承担多项国家重点科技攻关任务和国防军工预研项目。

遗憾的是,韩汝琦在2011年2月16日因病逝世,享年72岁。

1958年北大物理系半导体专门化第一届五年制毕业生合影(前排左七为黄昆,第二排左七为陈辰嘉)

陈辰嘉原先是在厦大物理系学习了三年,1956年随着五校联合转至北大物理系半导体专门化报道。

后来1961年3月,她被调到而北大物理系半导体教研室,协助黄昆做好教研室的工作,当时黄永宝是实验室主任,韩汝琦是教学秘书,教研室最有经验的是黄昆、黄敞和黄永宝先生。在他们的努力下,教研室的年轻教师陆续在器件物理和材料物理研究上取得硕果,科研工作走上正确的轨道。

除了向黄昆讨论和学习外,在建设固体能谱研究室期间,陈辰嘉也曾向理论组的甘子钊、秦国刚学习。

许居衍也是先在厦大物理系学习了三年,1956年迁至北大物理系学习,黄昆等老师在学术上将他带到了半导体科学的新领域。

1957年,许居衍完成学业后,被分配到国防部第十研究院第十研究所,他成为中国第一块硅平面单片集成电路的主要研制人,后来又于1970年参与了中国第一个集成电路专业研究所——第二十四研究所的创建。

1985年,许居衍参与第二十四研究所无锡分所组建,随后与无锡742厂共创的第一个微电子科研生产联合企业——无锡微电子联合公司,这家公司即是大名鼎鼎的中国华晶电子集团公司的前身。许居衍任24所及华晶电子的总工程师。

1995年,许居衍被评为中国工程院院士。

俞忠钰和王阳元都是1958届的北大物理系毕业生。毕业后,俞忠钰历任河北半导体研究所副所长、电子工业部东光电工厂总工程师、厂长等重要职务。

王阳元毕业后则选择留校任教,他在学术领域主持研制成功我国第一块1024位MOS随机存储器,开拓了我国硅栅N沟道MOS技术,领导建成我国第一个大型集成化ICCAD系统,此后在微电子学新器件、工艺和结构电路研究中屡有建树。

1978年,王阳元在北大建立微电子学研究室并任室主任,后任北大微电子所所长,并主持创建了SOI新器件研究室、我国第一个国家微米/纳米加工技术重点实验室等机构。

王阳元的成就不止在于学术界和教育界,它还为中国芯片制造业贡献了一个关键的里程碑——中芯国际。

驰骋半导体产业的北大人

2004年,69岁的王阳元与严晓浪教授、张汝京博士等一起发起,由北京大学微电子研究院等与中芯国际合作申请建立了“863”高技术课题,进行90nm-65nm大生产技术研究,直接瞄准当前国际最前沿的大生产技术。

领衔这些课题的首席科学家和课题负责人,包括张兴、黄如、康晋锋教授等,都是王阳元的学生,他们是新成长起来的年轻的学术带头人。

而在四年前,中芯国际由王阳元与张汝京联合创办。

张汝京被誉为华人半导体界第三号人物,曾于德州仪器就职期间,在美国、日本、新加坡、意大利及中国台湾完成了10座半导体工厂的建设与运营,随后在台湾创办了世大,以50亿美元卖给了全球晶圆厂老大台积电。

中芯国际一成立,就创下了当时全球最快的芯片厂建厂记录。2000年8月1日,中芯国际在上海的第一个8英寸厂打下第一根桩,到正式建成投产,前后历时仅13个月。

2002年,中芯国际在北京的两座12英寸芯片厂动工,2年后建成我国第一条大型12英寸纳米级集成电路大生产线。中芯国际迅速跻身全球半导体代工行业前三甲。

在他们的共同努力下,中芯国际结合中国国情发展,陆续引入上海实业、摩托罗拉、张江高科、北大青鸟、高盛、华登国际、新加坡淡马锡控股等一批投资者,逐步发展成中国大陆晶圆代工第一大厂。

曾在北大求学的中国半导体产业代表人物还有尹志尧,他被称为中国芯教父级人物。

他1944年出生于北京,1962年考入科大化学物理系,1968年被分配至兰州炼油厂,1980年获北大化学系硕士学位,赴美国加州洛杉矶分校攻读物理化学博士。

他创办的中微半导体,是我国极少数能与国际顶尖半导体设备公司在技术上分庭抗礼,还不断扩大市占率的公司,据称其自研的5nm等离子刻蚀机即将挺进台积电5nm制程生产线。

今年7月,这家公司科创板IPO注册获证监会通过,智东西曾对此做详细报道。

全球第一大虚拟货币矿机芯片生产商比特大陆的联合创始人之一吴忌寒,是北大金融学专业和心理学专业2009届的本科毕业生。

吴忌寒主要负责区块链业务,比特大陆招股书中这样描述他:“吴忌寒先生被公认是全球加密货币和区块链技术领域的领军人物……吴忌寒先生凭借对区块链行业的深刻理解,一直指引着我们的战略发展。”

2017年,比特大陆宣布进军AI芯片领域,迄今已推出多款“算丰”系列AI芯片。智东西曾对比特大陆招股书做详细解读。

从事AI芯片研发的还有知存科技,其创始人兼CEO王绍迪毕业于北大微电子系,曾获杨芙清王阳元院士奖学金,后在美国加州洛杉矶分校电子和计算机工程系获得硕士和博士学位。

针对市场上对低成本、低功耗的AI芯片的需求,王绍迪于2018年在北京创办知存科技,致力于研发基于浮栅技术的数模混合存算一体AI芯片,以解决AI运算中的存储墙和算力问题。其自研的嵌入式智能语音芯片已完成流片,预计2019年年中量产。

还有两家瞄准过视觉AI芯片的创企,分别是眼擎科技和知存科技,他们的创始人都是北大毕业生。

眼擎科技创始人兼CEO朱继志毕业于北大电子学系,曾任职于中兴视频通信部,后在国内最大的芯片分销商任副总裁。2014年,他创立眼擎科技,专注研发AI视觉成像引擎的原创高端数字芯片。

另一家创企深瞐科技是一家计算机视觉创企,主攻安防领域的车脸识别和视频结构化算法。其创始人陈瑞军是1987级北京大学经管系学生,毕业后曾在大唐电信做过销售。

2017年,深瞐科技曾联合硬件生产厂商,推出基于FPGA神经网络算法硬件加速芯片。智东西对这家创企也曾做过深入报道。

通信基带芯片方面,有一家脱胎于北大的创企瀚诺半导体,成立于2015年10月,其创始人兼CEO张诚、基带算法及技术宣传负责人、产品开发及市场推广负责人杨春均为北大通信与信息系统专业博士。

他们的先期研究工作从2005年开始,团队成员在HINOC项目组中一起合作,合力完成多项国家重大项目。资深顾问是北大信息科学技术学院教授李红滨,在信息通信学术界有较大影响和声望。

瀚诺半导体推出的HN1000系列芯片,据称是国内第一个且唯一的一个自主设计、自主研发的千兆同轴接入芯片,可充分激活现有国内同轴电缆千亿存量资源,带来安全、可靠的千兆宽带接入体验。

还有一家专注于研发窄带物联网(NB-IoT)芯片的创企芯翼信息科技,其创始人肖建宏于2001年获北大微电子专业学士学位,后在美国Texas A&M University获得博士学位,曾任Broadcom高级首席科学家,宽带射频收发机的研发带头人。

肖建宏在2017年3月创立芯翼信息科技,从智能表计以及智慧城市的几个细分场景切入NB-IoT芯片,在国内外均与模块商、方案商有战略合作。

今年6月,该公司宣布其XY1100芯片通过中国电信NB-IoT芯片入库认证,即将完成中国移动芯片入库和中国联通入库认证,软硬件均宣告进入量产状态。

在投资领域,同样有一批北大学子在以提供资金的形式,助力中国半导体产业的发展。

比如北大计算机系85届硕士刘廷儒,于2001年创办了盈富泰克创投公司,至今盈富泰克管理资产已超过30亿美元,曾投资中星微、天水华天、北京君正、兆易创新等国内知名半导体企业。

还有曾进修北大金融学的胡文斌,在2016年创办了私募基金管理机构华青资本,投资领域以半导体、物联网、智能制造等新兴产业为主,主要扶持中小企业的成长。目前其中在管半导体产业上下游企业包括达新半导体、迪威码半导体、深圳浚漪科技等。

隐秘而伟大的半导体先辈

北大是半导体史上一个璀璨的长夜,集聚了中国第一批从海外学成归来的顶尖半导体人才,开辟了前无古人的事业。

爱因斯坦在悼念居里夫人时,曾经有过这样一段话:“第一流人物对于时代和历史进程的意义,在其道德品质方面,也许比单纯的才智成就方面还要大。即使是后者,它们取决于品格的程度,也远超过通常所认为的那样。”

第一批扛起中国半导体建设重任的先辈们面前,是“雄关漫道真如铁”,即便病魔缠身、政治迫害,追求理想的脚步未曾停歇,学术精神的堡垒始终屹立不倒。

而今踩在这些巨人的肩膀上,北大学子也好,其他高校输出的半导体人才也好,他们继承先辈知识分子的风骨,或穷究半导体理论知识的奥秘,或背负所学,奔赴到中国半导体产业发展的浪潮之中,面向的是更加开阔的未来。

但遗憾的是,付出一生热忱的先辈们,彪炳于历史的记忆中,却不可避免地被时代所遗忘。

从2000年到2019年,谢希德、高鼎三、林兰英、黄昆、王守武、黄敞、洪朝生、汤定元等,一位又一位中国半导体事业的开拓者相继辞世,科学界一片震动,而许多闻讯的公众却感到茫然。

再过2个月,就是黄昆先生的百年诞辰,也许朋友圈会掀起一阵追忆热潮,愿一切归于平静后,半导体先辈们人格的伟大与崇高,能够在更多人的内心深处留存。


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