他以《半導體(tǐ)——改變世界的力量》爲題，從“半導體(tǐ)支撐全球經濟持續發展”“半導體(tǐ)推動科技持續創新”“半導體(tǐ)與計算機改變人類生(shēng)活”“半導體(tǐ)助力人工(gōng)智能提升人類的腦力”“半導體(tǐ)成爲改變世界地緣政治的工(gōng)具”等方面，分(fēn)析了半導體(tǐ)對人類社會發展的重要意義。
半導體(tǐ)支撐全球經濟持續發展
“半導體(tǐ)是改變全球經濟的重要力量，”魏少軍教授從衡量經濟發展的重要指标GDP來切入，他援引聯合國統計司網站公布的全球GDP數據表示，“從1987至2021年期間，全球GDP的絕對值有一(yī)個明顯的‘跳躍’，全球每年的平均GDP數據發生(shēng)了比較大(dà)的變化，在2003年之前，全球GDP的增長是比較平緩的，到2003年之後，全球GDP的增長加快。”
據了解，在1987-2002年的16年間，全球GDP平均值爲27.8萬億美元，而到2003-2021年的19年間，全球GDP平均值達到了69.2萬億美元。後面19年裏的數值是前面16年的2.5倍。
究竟是什麽力量驅使全球GDP增長得如此之快？魏少軍教授認爲是以互聯網技術、移動通信技術，以及兩者結合的移動互聯網技術共同驅動了全球GDP的增長。
在過去(qù)20年裏，信息技術的增長也反應出了一(yī)些有趣的現象：在1987-2002年的16年間，全球信息産業累計實現銷售17萬億美元，平均每年約爲1.06萬億美元；2003-2021年的19年間，全球信息産業累計實現銷售76.9萬億美元，平均每年4.05萬億美元。僅看全球信息産業年平均銷售數據，其中(zhōng)後19年是前16年的3.8倍。
當然，信息産業整體(tǐ)上呈現快速增長的态勢，但中(zhōng)間也有個别年份存在特殊情況，比如2002年及新冠疫情期間。隻不過，其整體(tǐ)發展基本符合“前16年(1987-2002年)與後19年(2003-2021年)全球信息産業增速差異大(dà)”的情況。
除此之外(wài)，魏少軍教授還列舉了全球半導體(tǐ)産業銷售額數據：1987-2002的16年裏，全球半導體(tǐ)産業的累計收入爲16,431億美元，平均到每年爲1,027億美元。2003-2021的19年間，全球半導體(tǐ)産業的累計收入達到60,696億美元，平均到每年爲3,195億美元，是前面16年的3.1倍。
對比全球GDP發展數據和全球信息産業發展數據，可推斷出“信息産業在全球經濟增長中(zhōng)扮演了重要角色”。半導體(tǐ)是支撐信息産業的核心和基礎，信息産業又(yòu)支撐了全球GDP的增長，因此半導體(tǐ)在全球經濟發展中(zhōng)起到了重要作用。
進一(yī)步分(fēn)析半導體(tǐ)與全球GDP的相關性，在大(dà)部分(fēn)時間裏兩者的相關性在非常強，且很多時候這個相關性概率會達到90%以上。在絕大(dà)部分(fēn)時間裏，半導體(tǐ)增長，全球GDP也會增長，半導體(tǐ)下(xià)降，全球GDP也會下(xià)降。這表明半導體(tǐ)不僅是一(yī)個技術或一(yī)類産品，它對全球經濟的增長也具有重要作用。
半導體(tǐ)推動全球科技持續創新
“摩爾定律”一(yī)直在驅動産業按照指數性增長的規律向前發展，現在人類可以在單顆矽片上集成數百億個晶體(tǐ)管。在這麽一(yī)個高度複雜(zá)的系統中(zhōng)，肯定不是采用簡單的處理方式。半導體(tǐ)從誕生(shēng)開(kāi)始，就是一(yī)個創新驅動的産業。如果僅看半導體(tǐ)制造環節，它主要面臨三方面的挑戰：
一(yī)是精密圖形，即是光刻技術。根據上圖的公式，Resolution= k1 * λ/NA，分(fēn)辨率=系數x(光源的波長/投影透鏡的數值孔徑)。由于光源的波長很難改變，EUV和浸沒式光刻機的出現，提升了光圈的數值孔徑(NA)，提升分(fēn)辨率的過程看似簡單，但背後充滿了意想不到的創新。
二是新材料、新工(gōng)藝的創新。目前，在半導體(tǐ)領域大(dà)約有64中(zhōng)材料，包括銅、鍺、鎳、高K等材料在内，每種材料都需要經曆數千次工(gōng)藝實驗。在半導體(tǐ)制造過程中(zhōng)，如何形成一(yī)整套真正有意義的産品工(gōng)藝？沒有這些新材料、新工(gōng)藝的創新，就不會有半導體(tǐ)器件性能的快速提升。
三是提升良率。單項工(gōng)藝的突破可能無法保證大(dà)幅度提升整個集成電路産品的性能。在工(gōng)藝流程中(zhōng)累積大(dà)量統計誤差，即便每一(yī)步的良率高達99.9%，但是上千步步驟積累下(xià)來，最終的成品率也隻有37%。因此，産業技術水平的标志(zhì)并非是單個技術的突破，而是成套産品工(gōng)藝的突破。
半導體(tǐ)與計算機改變人類生(shēng)活
計算機在向兩個極端方向發展：一(yī)方面是往超級計算機方向發展。去(qù)年，美國發布了前沿超級計算機，其運算能力達到每秒鍾10的18次方。另一(yī)方面，手機正成爲重要的計算器件。1969年NASA把宇航員(yuán)送到月球的所需的全部算力，還不足現在一(yī)部手機三分(fēn)之一(yī)的運算能力。
計算能力在推動半導體(tǐ)的發展，半導體(tǐ)又(yòu)支撐計算機技術的前進。在整個過程中(zhōng)，前期的科學計算，到個人計算、移動計算、雲計算，到今天進入智能計算，計算機與半導體(tǐ)市場都一(yī)路相伴。未來，我(wǒ)們将進入一(yī)個全新的時代——泛在計算時代。那時不是人在使用計算機，而是計算機在使用計算機，這将成爲泛在計算時代的一(yī)個主要特征。在這樣的發展模式中(zhōng)，許多東西都會發生(shēng)改變。
高性能計算機的計算能力已經進入了E級時代，E級超算是指每秒可進行百億億次數學運算的超級計算機，是國際上高端信息技術創新和競争的制高點，被全世界公認爲“超級計算機界的一(yī)頂皇冠”。未來很快将進入Z級時代(1Z=1021，十萬億億級)，由于數據增長的速度太快，如果計算機的處理速度不能随時跟上，計算機就無法滿足發展的要求。
但從另外(wài)一(yī)方面，過去(qù)40年裏也有一(yī)些東西正在消失，比如電子産品、郵票、現金，許多功能被集成到了一(yī)部手機上。魏少軍教授表示，“那些我(wǒ)們曾經趨之若鹜的東西消失了，現在一(yī)部手機可以解決很多的問題。這樣的改變可能還隻是一(yī)個開(kāi)始，未來的改變可能會更大(dà)。”
半導體(tǐ)助力AI提升人類的腦力
人工(gōng)智能帶來的影響更爲深遠。早在上世紀40年代，人工(gōng)智能神經網絡的想法就已經出現，當時美國神經生(shēng)理學家Warren McCulloch和數學家Walter Pitts，共同對大(dà)腦的神經元進行類比和建模，發明了人工(gōng)神經網絡。到上世紀80年代，加拿大(dà)神經科學家David Hunter Hubel發現了視覺神經的機制。以上這些工(gōng)作都構成了現在人工(gōng)智能的基礎。
“今天我(wǒ)們在重複前人的很多工(gōng)作，現在世界正處于第三輪智能化浪潮中(zhōng)。”魏少軍教授介紹說，1946年的通用自動計算裝置是第一(yī)輪智能化浪潮，那時的裝置僅具備計算、數據存儲與檢索能力；上世紀90年代的通用推理裝置帶來了第二輪智能化浪潮，使用手工(gōng)知(zhī)識庫作爲邏輯判斷；2017年開(kāi)始的機器學習裝置開(kāi)啓了第三輪智能化浪潮，使用機器學習的算法來做分(fēn)類和識别。
在這三輪智能化浪潮中(zhōng)，前兩輪更多的是對概念、名詞的理解，但第三輪浪潮已經發生(shēng)了很大(dà)的變化，機器在很多方面都已經超越了人類，比如ImageNet項目(圖像識别)可以AI用識别2萬多種物(wù)件，AI語音識别錯詞率降低到了5.9%，LipNet(自動唇讀技術)準确度高達93.4%……
半導體(tǐ)成爲地緣政治工(gōng)具
“iRobot的董事長兼CEO科林·安格爾說過一(yī)句話(huà)——‘觀察全社會将如何對待人工(gōng)智能技術将會很有趣，這一(yī)技術無疑會很酷’。我(wǒ)認爲他這句話(huà)講得很深刻，‘有趣’和‘很酷’都是表述，但它們背後是對AI發展的深刻影響。”魏少軍教授指出，第一(yī)次工(gōng)業革命推動了人類體(tǐ)力的增長，也即是能源和動力延伸了四肢的能力，而信息革命通過提升感知(zhī)和感官能力，讓人類看得更遠、聽(tīng)得更遠，今天新的智能化革命延伸的是腦力和認知(zhī)能力。
人工(gōng)智能離(lí)不開(kāi)半導體(tǐ)，人工(gōng)智能和半導體(tǐ)的結合，将不僅改變人類的物(wù)質社會，而且可能會改變我(wǒ)們的認知(zhī)能力。“但半導體(tǐ)成爲了改變世界地緣政治的工(gōng)具，這種發展過程确實讓人感到非常遺憾。”在此基礎上，魏少軍教授同時也指出，當前全球半導體(tǐ)市場進行了一(yī)定的分(fēn)割，全球産業化的進程在被終止。半導體(tǐ)的“軍備競賽”導緻了全球半導體(tǐ)供應鏈碎片化，這種變化對全人類來說也是很深遠的。
即使半導體(tǐ)全球化遭遇了挑戰，魏少軍教授仍肯定評價說：“5G、人工(gōng)智能正在推動集成電路技術的進步，并帶來很多新的内容。當然，新的内容又(yòu)反過來支撐以5G、AI爲代表的全球經濟發展。迄今爲止，沒有任何其他技術可以代替集成電路。”
文章來源：國際電子商(shāng)情
