對話汪玉教授：半導體產業(yè)“變化”中的二十年

當有人問你在求學和職場生涯中最大的收獲是什么時，大部分人一般會談，學過的哪些知識、遇到的哪些人給自己的人生帶來了不凡的改變，而在筆者采訪清華大學的汪玉教授時，卻得到了一個不太一樣的答案。

汪玉教授從高中時期就考入清華附中學習，本科、研究生、博士生時代都是在清華大學度過的，畢業(yè)后留校工作，如今在清華已經(jīng)度過了 24 年的時光。到底是怎樣的情懷讓汪玉教授與清華結緣二十多年？于是在采訪開始時我就拋出了這一問題：在 24 年的清華緣中，您印象最深刻的事是什么？

體育鍛煉帶來的改變

“在這 20 多年中，我印象最深刻的事情是，清華和清華附中對體育鍛煉的重視，這一點讓我獲益匪淺。”汪玉教授解釋，“我在上高中之前，雖然學習成績不錯，但是身體條件一直欠佳，上了高中以后，參與了很多體育鍛煉，身體漸漸好起來，直到現(xiàn)在一直堅持鍛煉。清華有一句口號，叫‘為祖國至少健康工作 50 年’，我反思其實體育有很重要的作用，第一，到目前為止，除了正常的工作，我覺得體育是一個很好的放松環(huán)節(jié)，可以快速釋放所有壓力；第二，體育競技可以給你帶來更多生活體驗，你可以體驗成功，也可以體驗失敗，還可以體驗團隊合作。所以我覺得體育精神對養(yǎng)成吃苦耐勞的品質非常重要，這是在所有教科書上學不到的，我在清華這樣的大環(huán)境下得到了很好的鍛煉。”

另外，在清華這 24 年中，汪玉教授還有一個非常重要的感受，那就是清華非常注重家國情懷。“你是不是真的在為整個國家、所有中國人，甚至全世界的人去思考問題？你做事是不是能站在這個高度去想？這個是老一輩的清華人，包括我們的老師、畢業(yè)的校友、學長，以及我自己，現(xiàn)在都在嘗試思考問題的角度?！蓖粲窠淌诒硎?。

與價值觀和愿景一致的
企業(yè)攜手進行校企合作

大學是教書育人的地方，同時也是進行科學研究的地方，如何將諸多科研成果進行商業(yè)落地也是高校一直探索的問題，清華在選擇合作企業(yè)時有怎樣的標準？

汪玉教授表示，我們的目標是為了建設世界一流的電子信息學科，但是建設世界一流的電子信息學科包括兩個方面：一方面是怎么解決世界一流的問題？這個問題本身是最基礎、最核心的問題；另一方面，你是不是能夠把這些問題真正落地，來影響中國或者影響社會，甚至全世界電子信息行業(yè)的發(fā)展，在這兩件方面企業(yè)會給我們帶來豐富的輸入。

其實，很多業(yè)內領先的企業(yè)在技術研發(fā)中也一定會遇到暫時無法解決的問題，這些問題中很可能有些就是世界一流的問題，我們可以和他們一起來解決問題；另外，我們研究的成果或者和企業(yè)一起研發(fā)的成果總要推向社會，在產品落地的過程中，我們需要和企業(yè)一起推動，這件事情不是一所大學能夠完成的，一定需要強大的且和我們價值觀一致的企業(yè)來共同完成，所以我們希望這些企業(yè)和我們的思維方式是一致的，要有共同的價值觀和愿景。

在清華大學的眾多合作企業(yè)中，新思科技和清華的合作頗為久遠，從新思科技進入中國時，清華大學就把 Design Compiler 引進了中國，并且和新思一起推向了整個中國市場。2019 年，針對 AI Compiler，清華大學又成立了人工智能教學實驗室。汪玉教授介紹：“ EDA 工具是整個芯片行業(yè)的基礎設施，如果沒有 EDA，就無法完成上層的系統(tǒng)和芯片設計。我們希望用新思的軟件提升一流人才的教育水平，清華和新思的合作是強強聯(lián)合，清華有最好的學生，最好老師做設計，我們知道如何把最好的工具用起來，推動整個行業(yè)的發(fā)展，清華和新思的合作是一個非常典型的案例。”

從清華的“三位一體”
談高校育人的最終目標

每個人從小學到大學，甚至博士畢業(yè)，要經(jīng)過十幾年的求學生涯，在這十幾年中，他們應該學到哪些東西？高校教育的最終目標又是什么？汪玉教授通過清華大學提出的“三位一體”做了回答，第一是價值塑造，第二是能力培養(yǎng)，第三是知識傳授。你問我什么事情最重要？我會覺得清華的家國情懷這種氛圍很重要，它讓我能夠站在更高的維度去思考中國需要什么？全世界需要什么？如果我們的同學們也可以從這個維度去思考問題，他們就已經(jīng)把中國社會上的人和全世界的人擺在一個位置上。

對于即將進入半導體領域的學生，他們應該儲備哪些知識？應該如何開啟職業(yè)生涯？汪玉教授也給出了自己的建議，“我自己也算是半導體行業(yè)的從業(yè)人員，從行業(yè)角度來看，我覺得中國很多行業(yè)，如果想變得自主，或者要有持續(xù)發(fā)展力，一定要重視在行業(yè)里面應用核心芯片，其實這是大家可以樹立的一個志向?！?/p>

按照未來汽車產業(yè)的發(fā)展設想，車以后就是一個移動的平臺，人們可以在上面實現(xiàn)各種功能，比如自動駕駛、休閑娛樂等，汽車的核心是芯片和軟硬件技術。對于中國的汽車廠商來說，目前很多核心芯片還要靠進口，在不知道全球產業(yè)鏈未來往哪個方向發(fā)展的現(xiàn)狀下，這個局面很被動。在這個背景下，如果同學們對汽車感興趣，應該去了解一下中國的汽車技術在哪里有欠缺？你所做的研究與哪個方向吻合？在哪里可以發(fā)揮作用？

有了這個志向以后，再去了解更多相關專業(yè)。只做半導體本身，我們無法發(fā)揮自己的聰明才智，比如設計芯片到底做得好不好，其實很難評價。你應該從某一個應用方向去做半導體，這個選擇現(xiàn)在是一個大的趨勢。往上看，我們可以看不同的應用，大家可以根據(jù)應用選自己想做的方向；往下看，我們更多的是關注未來。

前后二十年
半導體產業(yè)一直在“變化”

半導體技術的飛速發(fā)展讓電子產品功能越來越強大，讓人工智能、自動駕駛等新興應用成為可能，回顧過去十年，汪玉教授用“變化”一詞作了概括，“我的第一個體會是變化，近幾年摩爾定律發(fā)展確實越來越慢。當摩爾定律變緩的時候，如何促進半導體產業(yè)的進一步發(fā)展？我們看到顯示技術蓬勃發(fā)展，人工智能技術日新月異，新的應用不斷涌現(xiàn)，由此可以看出大家都在求變，包括 3D 會給集成電路帶來更多改變，以及未來我們要做更多的新應用，其實大家在過去十年一直在求變；第二個體會是應用驅動技術發(fā)展，在過去十年里，由于 GPU、神經(jīng)網(wǎng)絡處理器的帶動，集成電路又火了一把，這是一個很大的變化；第三個體會是大家還處于思考狀態(tài)，在思考未來如何走？新技術是否可以用起來？我覺得未來會有很多有趣的話題，在這種不確定和變化上面有更進一步的發(fā)展?！?/p>

展望未來十年，汪玉教授依然用了“變化”一詞，“半導體制造技術已經(jīng)走到了 5nm、3nm 工藝節(jié)點，1nm 以后會是什么樣的？首先要滿足應用需求，我們做集成電路的目的，其實是滿足人日益增長對于性能、功耗、面積、成本的等一系列的不同要求，我們要讓半導體和人的生活走得更近，貼近大家關心的方向；第二，如果新的應用形態(tài)無法與新需求結合，比如柔性技術、量子技術，這東西是不是真的可以做出來？原來靠縮小體積可以解決而現(xiàn)在這條路走不通了，我有沒有新的解決方案？

目前國內在大力推進半導體技術發(fā)展，但是在高端技術方面國內還處于艱難的爬坡階段，國內的半導體公司應該如何向前推進？在汪玉教授看來，中國半導體市場的制造裝備、材料比較被動，系統(tǒng)軟件還有很大的差距，比如操作系統(tǒng)。反觀設計方面，從某種意義上來說是勞動密集型產業(yè)，而且是高智力人群的勞動密集型產業(yè)，就是讓最聰明的人聚集在一起，根據(jù)應用的需求進行開發(fā)，中國人都很聰明，設計并不難，但是上游的裝備和材料確實很難?；A軟件需要時間進行迭代，也很難實現(xiàn)一步跨越。所以我們要一步一步、腳踏實地地往前走，要尊重客觀規(guī)律。