孟祥雨

清華大學微電子與納電子學系博士、香港科技大學電子與計算機工程博士后。

芯片是指內含集成電路的硅片，是集成電路（IC）的俗稱，通常承擔著運算和儲存的功能。集成電路作為信息化時代的“糧食”已經(jīng)變得不可或缺。從最初收音機、電視、電腦、手機、智能化設備集成電路的應用，到如今車輛管理、汽車導航、航海導航、精準農(nóng)業(yè)、無人駕駛、智慧物流、工程勘察、GIS數(shù)據(jù)采集、大數(shù)據(jù)采集與分析、植物基因檢測等領域都匯集了集成電路的智慧。

假如把集成電路比喻成一個人，芯片就相當于人身上的器官。雖然，芯片不是面向消費者的終端產(chǎn)品，但芯片是信息產(chǎn)業(yè)的核心，是構成信息社會的基礎，關系到國家的命脈和經(jīng)濟的核心。掌握了芯片核心技術，就意味著占領了整個科技產(chǎn)業(yè)崛起的關鍵點。故而，越來越多的人關注中國自主研發(fā)的芯片進展。

初識大咖

他，偏愛哲學思辨，2007年高考結束后，填報了微電子與納電子專業(yè)的志愿，用芯片和大腦神經(jīng)相結合的方式來實驗證明“ 意識的本質是物質，物質是第一性的”這一觀點。自此與電子芯片結下不解之緣。

他，這樣介紹自己的專業(yè)：這是個相對比較酷炫的專業(yè)，可以去創(chuàng)造很多有趣且有用的產(chǎn)品，比如大家熟知的智能手機、共享單車、VR設備等;同時它還是個比較“佛系”的專業(yè)，社交比較少，工作環(huán)境相對單純，自由度比較高……

他，也這樣形容自己的專業(yè)：“酷炫”“有趣”“佛系”。

他，主要研究硅基毫米波及太赫茲通信集成電路技術。

他，也是正交共模振幅調制發(fā)射機架構的提出者，參與完成了10款硅基芯片設計。

他，目前正致力于國內5G通信電路芯片的研發(fā)。

大咖零距離

Q：芯片、集成電路、微電子、納電子，這些高冷的名詞，對于很多人而言并不熟悉，它們是什么概念？目前集成電路這個行業(yè)發(fā)展到了什么樣的程度？

A：集成電路顧名思義就是把很多電路集成在一個很小的硅片上。微電子、納電子是基于微觀尺度的一種分類。它應用于生活中的方方面面，比如智能手機里就有非常多的集成電路，還可以應用在VR、汽車電子等很多方面。

我國的集成電路起步和發(fā)展比較晚，較國外先進水平還是稍落后，國家進口的芯片總額比進口的石油制品的總額還要大。

Q：在您所學的這個大類里，可研究的方向其實是很多的，您當初為何選擇了“硅基毫米波及太赫茲通信集成電路技術”這個方向呢？它究竟是研究什么的？都應用于哪些領域？

A：這個是我當時的研究生導師幫我選擇的方向。我們都知道5G即將來臨，5G里有一個分支就是高速通信芯片，我做的一款毫米波發(fā)射機芯片速度高達16Gbps，也就是說一秒可以傳兩部高清電影。這就可以滿足目前在移動數(shù)據(jù)持續(xù)增長的背景下，人們對高數(shù)據(jù)率通信的需求。

我們熟知的毫米波的應用就是VR，還可以用于數(shù)據(jù)中心做數(shù)據(jù)的交換，可以解決室內高速通信的需求，如電視直播。

Q：這個行業(yè)，最讓您有成就感的是什么？有沒有迷茫和動搖的時候？

A：這個行業(yè)最有成就感的就是你能夠改變世界，比如我們最近在可見光通信上取得了比較大的突破，它涉及兩個技術：第一個是無線充電技術，它的優(yōu)勢就在于不需要接連線就可以實現(xiàn)充電。第二個是可見光通信，它可以應用在電磁波無法使用的領域，比如在醫(yī)院里有些場合要求不能有電磁波，可見光通信的優(yōu)勢此時就凸顯出來。

在這個行業(yè)也曾糾結過，最近我們有些同學轉行去做軟件編程，它的優(yōu)勢在于如果出什么問題是比較容易查錯的，但芯片這個行業(yè)，只能通過有限的輸出接口，來推斷哪里出錯，如果找不出問題，就要重新做芯片。芯片的設計生產(chǎn)加工也非常復雜，所以承受的心理壓力比較大。

Q：制造一塊芯片有多難？它的難點到底在哪里？

A：做一個芯片的工序非常復雜，它涉及幾十個產(chǎn)業(yè)，做完之后還要層層測試;同時做芯片有比較高的失敗率，如果失敗再進行開發(fā)，市場競爭對手已經(jīng)把市場占滿了。