競速“芯”賽道：微電子&集成電路

2024年3月，英偉達的市值已超2萬億美元，相當于同期的11個阿里巴巴。市值暴漲的背后，是2023年ChatGPT引爆的大模型熱潮。正如火箭升空需要燃料燃燒推動，大模型訓練、推理需要的是算力作為支撐。據稱ChatGPT的訓練門檻是1萬張英偉達V100芯片，“大（算）力出奇跡”已成為人們的信仰，以至于一張和撲克牌大小差不多的英偉達H100顯卡，一度被炒到4萬美元以上。

微電子/芯片產業已被世界公認是電子工業、信息產業經濟增長的驅動力量。這個行業涵蓋了很多的領域，包括芯片設計、晶圓制造、封裝、測試、EDA工具、半導體原材料、半導體設備等。其中最上游的是芯片設計，與其對應性最好的本科專業，就是本文要介紹的“微電子”（即微電子科學與工程專業）、“集成電路”（即集成電路設計與集成系統專業）。

/ 微電子科學與工程 /

微電子科學與工程是電子學的一個分支，通俗點說是主要研究在固體（特別是半導體）材料上讓電子設備更加微小，從而構成微小型化電路、電路及系統的方式。1947年，貝爾實驗室肖特萊等人發明了晶體管，這是微電子技術發展中的第一個里程碑。如今，微電子科學技術的發展水平和產業規模已成為一個國家經濟實力的重要標志。超高容量、超小型、超高速、超高頻、超低功耗是信息技術無止境的追求目標，是微電子技術迅速發展的動力。

這個專業需要研究電子或離子在固體材料中的運動規律及其應用，并學習實現信號處理功能，進而學習實現電路的系統和集成，因此它是一門綜合性很強的邊緣學科，涉及電磁學、量子力學、熱力學與統計物理學、固體物理學、材料科學、電子線路、信號處理、計算機輔助設計、測試和加工等多個領域，對學生的數理基礎要求比較高。……