对话清华大学汪玉教授：半导体产业“变化”中的二十年

来源：新思科技

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作者 | 与非网高扬

本期《芯路》人物

汪玉

清华大学电子工程系主任

当有人问你在求学和职场生涯中最大的收获是什么时，大部分人一般会谈，学过的哪些知识、遇到的哪些人给自己的人生带来了不凡的改变，而在笔者采访清华大学的汪玉教授时，却得到了一个不太一样的答案。

汪玉教授从高中时期就考入清华附中学习，本科、研究生、博士生时代都是在清华大学度过的，毕业后留校工作，如今在清华已经度过了24年的时光。到底是怎样的情怀让汪玉教授与清华结缘二十多年？于是在采访开始时我就抛出了这一问题：在24年的清华缘中，您印象最深刻的事是什么？

  

体育锻炼带来的改变

“ 在这20多年中，我印象最深刻的事情是，清华和清华附中对体育锻炼的重视，这一点让我获益匪浅。 ”汪玉教授解释，“我在上高中之前，虽然学习成绩不错，但是身体条件一直欠佳，上了高中以后，参与了很多体育锻炼，身体渐渐好起来，直到现在一直坚持锻炼。清华有一句口号，叫‘为祖国至少健康工作50年’，我反思其实体育有很重要的作用，第一，到目前为止，除了正常的工作，我觉得体育是一个很好的放松环节，可以快速释放所有压力；第二，体育竞技可以给你带来更多生活体验，你可以体验成功，也可以体验失败，还可以体验团队合作。所以我觉得 体育精神对养成吃苦耐劳的品质非常重要，这是在所有教科书上学不到的 ，我在清华这样的大环境下得到了很好的锻炼。”

另外，在清华这24年中，汪玉教授还有一个非常重要的感受， 那就是清华非常注重家国情怀 。“你是不是真的在为整个国家、所有中国人，甚至全世界的人去思考问题？你做事是不是能站在这个高度去想？这个是老一辈的清华人，包括我们的老师、毕业的校友、学长，以及我自己，现在都在尝试思考问题的角度。”汪玉教授表示。

与价值观和愿景一致的

企业携手进行校企合作

大学是教书育人的地方，同时也是进行科学研究的地方，如何将诸多科研成果进行商业落地也是高校一直探索的问题，清华在选择合作企业时有怎样的标准？  

汪玉教授表示，我们的目标是 为了建设世界一流的电子信息学科 ，但是建设世界一流的电子信息学科包括两个方面：一方面是怎么解决世界一流的问题？这个问题本身是最基础、最核心的问题；另一方面，你是不是能够把这些问题真正落地，来影响中国或者影响社会，甚至全世界电子信息行业的发展，在这两件方面企业会给我们带来丰富的输入。

其实，很多业内领先的企业在技术研发中也一定会遇到暂时无法解决的问题，这些问题中很可能有些就是世界一流的问题，我们可以和他们一起来解决问题；另外，我们研究的成果或者和企业一起研发的成果总要推向社会，在产品落地的过程中，我们需要和企业一起推动， 这件事情不是一所大学能够完成的，一定需要强大的且和我们价值观一致的企业来共同完成，所以我们希望这些企业和我们的思维方式是一致的，要有共同的价值观和愿景。

在清华大学的众多合作企业中，新思科技和清华的合作颇为久远， 从新思科技进入中国时，清华大学就把Design Compiler引进了中国，并且和新思一起推向了整个中国市场。 2019年，针对AI Compiler，清华大学又成立了人工智能教学实验室。汪玉教授介绍：“ EDA工具是整个芯片行业的基础设施，如果没有EDA，就无法完成上层的系统和芯片设计。 我们希望用新思的软件提升一流人才的教育水平，清华和新思的合作是强强联合，清华有最好的学生，最好老师做设计，我们知道如何把最好的工具用起来，推动整个行业的发展，清华和新思的合作是一个非常典型的案例。 ”

从清华的“三位一体”

谈高校育人的最终目标

每个人从小学到大学，甚至博士毕业，要经过十几年的求学生涯，在这十几年中，他们应该学到哪些东西？高校教育的最终目标又是什么？汪玉教授通过清华大学提出的“三位一体”做了回答， 第一是价值塑造，第二是能力培养，第三是知识传授。 你问我什么事情最重要？我会觉得清华的家国情怀这种氛围很重要，它让我能够站在更高的维度去思考中国需要什么？全世界需要什么？如果我们的同学们也可以从这个维度去思考问题，他们就已经把中国社会上的人和全世界的人摆在一个位置上。

对于即将进入半导体领域的学生，他们应该储备哪些知识？应该如何开启职业生涯？汪玉教授也给出了自己的建议，“我自己也算是半导体行业的从业人员，从行业角度来看，我觉得中国很多行业，如果想变得自主，或者要有持续发展力， 一定要重视在行业里面应用核心芯片 ，其实这是大家可以树立的一个志向。”

按照未来汽车产业的发展设想，车以后就是一个移动的平台，人们可以在上面实现各种功能，比如自动驾驶、休闲娱乐等，汽车的核心是芯片和软硬件技术。 对于中国的汽车厂商来说，目前很多核心芯片还要靠进口，在不知道全球产业链未来往哪个方向发展的现状下，这个局面很被动。在这个背景下，如果同学们对汽车感兴趣，应该去了解一下中国的汽车技术在哪里有欠缺？你所做的研究与哪个方向吻合？在哪里可以发挥作用？

有了这个志向以后，再去了解更多相关专业。只做半导体本身，我们无法发挥自己的聪明才智，比如设计芯片到底做得好不好，其实很难评价。 你应该从某一个应用方向去做半导体，这个选择现在是一个大的趋势。 往上看，我们可以看不同的应用，大家可以根据应用选自己想做的方向；往下看，我们更多的是关注未来。

前后二十年

半导体产业一直在“变化”

半导体技术的飞速发展让电子产品功能越来越强大，让人工智能、自动驾驶等新兴应用成为可能，回顾过去十年，汪玉教授用“变化”一词作了概括，“ 我的第一个体会是变化，近几年摩尔定律发展确实越来越慢。 当摩尔定律变缓的时候，如何促进半导体产业的进一步发展？我们看到显示技术蓬勃发展，人工智能技术日新月异，新的应用不断涌现，由此可以看出大家都在求变，包括3D会给集成电路带来更多改变，以及未来我们要做更多的新应用，其实大家在过去十年一直在求变； 第二个体会是应用驱动技术发展 ，在过去十年里，由于GPU、神经网络处理器的带动，集成电路又火了一把，这是一个很大的变化； 第三个体会是大家还处于思考状态，在思考未来如何走？新技术是否可以用起来？ 我觉得未来会有很多有趣的话题，在这种不确定和变化上面有更进一步的发展。”

展望未来十年，汪玉教授依然用了“变化”一词，“半导体制造技术已经走到了5nm、3nm工艺节点，1nm以后会是什么样的？ 首先要满足应用需求，我们做集成电路的目的，其实是满足人日益增长对于性能、功耗、面积、成本的等一系列的不同要求，我们要让半导体和人的生活走得更近，贴近大家关心的方向；第二，如果新的应用形态无法与新需求结合，比如柔性技术、量子技术，这东西是不是真的可以做出来？原来靠缩小体积可以解决而现在这条路走不通了，我有没有新的解决方案？

目前国内在大力推进半导体技术发展，但是在高端技术方面国内还处于艰难的爬坡阶段，国内的半导体公司应该如何向前推进？在汪玉教授看来， 中国半导体市场的制造装备、材料比较被动，系统软件还有很大的差距，比如操作系统。 反观设计方面，从某种意义上来说是劳动密集型产业，而且是高智力人群的劳动密集型产业，就是让最聪明的人聚集在一起，根据应用的需求进行开发，中国人都很聪明，设计并不难，但是 上游的装备和材料确实很难。基础软件需要时间进行迭代，也很难实现一步跨越。所以我们要一步一步、脚踏实地地往前走，要尊重客观规律。

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