曹旻雨 何佳芮

他是中国微电子工业初创奠基的参与者和当今最重要的微电子企业的技术创建与开拓者，他为中国微电子工业发展作出了重大贡献，他是中国工程院院士、微电子技术专家许居衍。

动荡之中苦读书 结缘电子一生情

1934年7月，许居衍出生于福建省闽侯县都巡村。父亲早年毕业于马尾海军学校，担任过海军舰船轮机长，1948年于江阴起义后加入中国人民解放军海军。抗日战争期间，他的母亲与父亲失去联系，只得独自带着儿女逃难到闽西北邵武县。母亲在极端困境中既坚强自立、顾全大局，又乐于助人的品德深深感染着年幼的许居衍。整个少年时期，许居衍都处于苦难动荡之中，迫于生活随母亲四处奔波，学习时续时断，中华人民共和国成立后才回到福州，读完一个完整的高中。

1953年许居衍从福建省闽侯中学毕业后考入厦门大学物理系，1956年秋转入北京大学半导体物理专业。当时半导体物理专业是一个崭新的专业，学生来自北京大学、厦门大学、复旦大学、南开大学、吉林大学5所学校。黄昆教授等在学术上把许居衍领进了半导体科学的新领域。1957年毕业后，许居衍被分配到国防部第十研究院，负责半导体制冷效应及其在无线电设备中的应用研究。

1958年，美国德州仪器（TI）公司制造出第一块锗集成电路，一场新的“微电子工业革命”从此开始。1960年，许居衍与成都电讯工程学院合作从事当时被称之为“固体电路”的探索，1961年10月，他调入中国电子工业部门第一个半导体专业研究所——第13研究所，任固体电路预先研究课题组组长，从此与半导体集成电路结下不解之缘，开始了他献身微电子事业的生涯。

1970年，许居衍参与了中国第一个集成电路专业研究所——第24研究所的创建，先后任课题组组长、研究室主任、总工程师。1985年，许居衍参与了第24研究所无锡分所组建以及随后与无锡742厂共创的第一个微电子科研生产联合企业——中国华晶电子集团公司的创建工作，任公司总工程师。其间，许居衍还被聘为国务院大规模集成电路办公室顾问。鉴于国家发展战略研究的需要，他除继续关注科研生产外，还涉足微电子技术经济研究领域，为国家微电子技术工业的发展作出了贡献。

既有全球眼光 又脚踏实地

微电子作为一个全新的行业，是全球性、基础性、科研型的科技领域。但是，在20世纪60年代，中国的微电子工业在技术和物质上都面临极大困难。

由于信息不灵、技术路线难以捉摸，许居衍带领课题组查阅了当时能获得的仅有的少量技术资料，经过分析研究，正确地选定了硅平面集成技术和面向数字电路（计算机逻辑门）的方向。当时，正值国民经济三年困难时期，科研设施和技术物资都极度缺乏，他克服困难，组织全组自力更生，勤俭办科研，学习穷棒子“沙石峪”的創业精神，从废旧库里挖潜力，自己动手建立起了扩散、蒸发和光刻等工艺设备。这个只有五六个人和两台破旧设备的研究小组，在没有现成技术可借鉴的情况下，成功研究出了优质氧化等关键工艺技术，终于在1964年做出了硅平面二极管、三极管组合件，他个人因此荣立了三等功。

1965年5月，13所在该课题组基础上成立集成电路研究室，许居衍仍担任课题组组长，从事二极管——晶体管逻辑（DTL）电路研究。他带领课题组成员攻坚克难，先后解决了晶体管制造中所没有的元件隔离、铝反刻布线和多引脚封装等集成电路特殊工艺问题，于当年12月完成了DTL电路和扩展器的部级定型鉴定，并移交工厂生产，使中国跨入了硅单片集成电路发展的新阶段。

20世纪70年代初，国外半导体集成电路技术进入了大规模集成电路（LSI）时代。许居衍以特有的拼搏精神，大胆开发计算机辅助设计技术，研制成功了光学图形发生器、图形数字转换机等机、电、光设备，组成全套计算机辅助制版系统。根据他所提出的技术方案研制成功的图形数字转换机填补了国内空白。

既有独家经验 也广泛交流

许居衍既有从事工程技术的实践能力，又有理论创新方面的基础。从1958年起，他就陆续在国内外专业刊物上发表论文和文章60多篇。

1982年，他和一位同事在国外期刊上发表论文，提出了埋层杂质扩散和非均匀掺杂层迁移率等理论，为集成电路工艺工程设计提供依据。虽然该研究成果在时隔17年之后才发表，但仍受到国外重视，国外科研机构和专家学者纷纷来函索取。

1987年，许居衍从“造”与“用”的对立统一观出发，提出了硅主流产品总是围绕通用与专用特征循环、每10年波动一次的“硅产品特征循环”规律（后被称为“许氏循环”）。1991年，他以“硅微电子产品史上的六次波动”（第七波当时用“？”表示）为节题撰写的研究论文，入编《未来军事电子》一书中。2000年，他把“？”拉直、提出下一个硅主流产品将进入“用户可重构系统级芯片”，并称硬件可重构技术终将成为硅产品主流技术，这一预示已为发展事实所不断证实。

1988年，他在第一届微电子研究生学术研讨会上提出：微电子技术在经历了分立功能器件、功能机械集成以后，将向功能物理集成发展;终端装置由分立零件堆积仿形、零件集成仿形后，将向功能自然仿真发展;人类在掌握了金属铁器、非金属硅器等时代工具后，将向掌握有机物器具方向长驱直入。他的这一观点被《21世纪世界预测》引用于该书序言中。

参与政策设计 着眼产业发展

许居衍几乎参与了中国微电子事业的每一次重大行动或决策。1983年，作为国务院大规模集成电路与计算机领导小组顾问，提出了科研生产结合、建立微电子工业基地的建议。

这一建议得到高层重视。国家决定抽调24所的主要技术骨干在无锡建立24所无锡分所（无锡微电子科研中心），开始了探索科研生产、技术经济结合的国家无锡微电子基地的实施。许居衍以技术负责人的身份，提出联合体的3个主攻方向：通信集成电路、专用集成电路，高档消费类集成电路，并为此后发展制定了正确方向。

20世纪90年代初，为加速中国微电子科技成果商品化进程，许居衍主持申报与完成的国家“八五”重大科技攻关项目，获国家科技进步二等奖。在此项科研成果基础上，无锡微电子科研中心通过产业化示范工程项目研究，形成了国内最早的多代技术兼容、名为“多进多出”服务体系的集成电路CMOS代工线。

1991年，许居衍主持完成了机电部组织的集成电路技术产业化研究，提出改变传统偏重芯片制造业为狠抓设计业与封装业来促进芯片业的发展思路，并从技术、市场、资金3个方面分析了选择封装业和设计业作为中国IC技术产业化突破口的理由。据此撰写的《集成电路技术产业化研究》获中国电子学会优秀学术论文一等奖。

1994年，在电子工业部主持下，许居衍作为中方专家组组长，参与了“909”项目的推动咨询研究，该咨询研究促进了上海华虹公司的建立。“九五”期间，他主持“微控制器系列产品开发与应用”国家重大科技攻关项目，联合国内多家企业进行集中攻关，不仅申报了多项专利，而且使科技成果转化为批量产品，改变了微控制器全部依赖进口的局面。

这些年，人工智能技术方兴未艾。虽然距离真正的人工智能还有一段距离，但这项技术的发展速度惊人。有研究机构预测，到2030年，中国的人工智能產业规模将达到七万亿美元。

许居衍在一次演讲中提出一个惊人的观点：“摩尔定律已死，人工智能万岁。” 所谓摩尔定律，是由英特尔创始人之一戈登·摩尔所提出，即当价格不变时，集成电路上可容纳的元器件的数目，每隔18～24个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。

然而许居衍指出，这个定律已经无法解释这两年集成电路惊人的发展速度，也就是说每一美元所能买到的电脑性能，已经不再是每隔18～24个月翻一倍以上，现在性能翻番要远远短于这个时间。

这样爆炸式的发展，得益于人工智能技术的推进。人工智能在1956年被提出，如今已有60多年的历史，当下正处于第三次浪潮时期，即深度学习时期。伴随人工智能技术快速发展，扮演核心角色的芯片，也能够不断提供更高的处理、存储信息的能力。

许居衍期望集成电路在人工智能技术中有更大的作为，他将目光投向可重构芯片，因为这种芯片具有低功耗、高性能、安全性、灵活性、并行性、低成本的特点。目前，国内有两款可重构芯片，分别是清华Thinker可重构人工智能芯片和南大RASP可重构芯片。这两款芯片都表现出优异的性能。只有进一步改进这两款芯片的性能，才能适应人工智能技术日新月异的发展需求。为此，许居衍不顾自己年事已高，依旧在各个研究所、实验室奔走，为攻克这个“科研高地”而殚精竭虑。

（四月摘自《思维与智慧》2020年第19期）