引言
浙大冬时景，求知意正浓。2024年11月29日下午，“以‘芯’链心，智能赋能”——第十二期“竺林论道”院友沙龙活动在东1A-203举行。冬日暖阳普照着求是学子求学的热忱，本期活动邀请到竺可桢学院1997级工高班院友、浙江大学集成电路学院教授倪东作为嘉宾，分享“基于虚拟化的集成电路智能制造技术”。竺可桢学院发展联络专员危宇頔老师出席本次活动。
视频科普
在活动正式开始之前，倪东院友让同学们先观看了科普视频——《微芯片制造全流程动画讲解》，从整体上了解芯片工厂中的生产全过程，初步搭建集成电路的整体知识框架，也为之后他的介绍提供了背景知识。与大家预想的不同，集成电路制造是最早实现全自动化生产的行业。
大咖开讲
倪东院友首先从集成电路的特点出发，讲述了集成电路行业与其他行业之间的差别，即钢铁、炼油、汽车制造等传统行业往往数十年才开发一次新技术，而集成电路的迭代升级遵守着摩尔定律，每18个月或两年就会进行一次技术的改进与提升。由于芯片的制作流程耗时久、成本高、成功率低，集成电路研发对于工业基础的要求较高，这也使得我国在工业基础还相对薄弱时无法进行规模化的集成电路生产，因此落后于西方部分发达国家将近50年的时间。倪东院友指出，受制于这种几乎是恒定的技术迭代节奏，虽然我国已经具备了相应的实力，但是依然很难在较短时间里赶上过去50年落下的差距。这样的背景之下，虚拟智造的想法应运而生。
究竟什么是虚拟智造？倪东院友将其拆分为两个部分进行解读，智造即智能制造，虚拟即虚拟化。对于智能制造的概念，学界众说纷纭，有学者认为是AI介入，也有学者认为是运用数据科学……在倪东院友看来，这些说法都有一定的道理，但他认为更为准确的理解应该是在制造过程中实施智能的决策，不管决策的内容是控制设备还是优化产品，都需要一种智能角色，使用机器帮助人类做智能阶段的决策，在人机协作中实现生产流程的闭环。
谈到虚拟化的实现，倪东院友认为，虚拟化即是用数字化的方式模拟整个研发过程。足够有效的模拟可以极大地降低研发过程对真正实验的依赖，从而降低实验成本。具体的操作中，应将知识注入神经网络，用最少的数据建设最好的模型，并让模型具有一定的可解释性，从而进行推广。他还举出了英伟达与特斯拉合作的例子来阐释具体原理。英伟达最近推出的数字孪生技术在虚拟世界中模拟真实世界的情景，让自动驾驶在虚拟世界里实现，以此来测试特斯拉汽车的驾驶性能。集成电路制造亦如此，通过在虚拟世界中模拟出制造环境来检验制造方案的可行性。不过，这种技术需要考虑的因素还有很多，如需要合适的算法模拟出真实世界中存在的设备磨损后摩擦力变化等问题，因此，虚拟智造领域还面临许多瓶颈有待解决与探索。
成长寄语
专题分享后，倪东院友结合自己的经历，为同学们的发展提供了若干意见。
同学们应立志成为交叉复合型拔尖人才。倪东院友首先解答了同学们关于自己求学经历的疑问，他通过分享自身发展经历解释道，从本科学控制到研究生转向化学和生物工程学系，自己做的事情的根源始终都没有太大变化，复合的背景也给他的发展带来了机遇。倪东院友毕业时正值Intel公司发展的高峰时期，公司需要既懂控制、又懂数学和数据的人才，但当时这样的复合人才是较为缺少的，因此，倪东院友顺利抓住了机会，进入Intel工作。
同学们应将个人发展与国家战略需求相结合。倪东院友强调，近几年来，我国的芯片被西方国家“卡脖子”的问题愈发严重，为应对这种局面，浙大于今年年初成立了集成电路学院。原来在控制学院工作的倪东院友仅有一小部分工作与芯片研究相关，调入集成电路学院后，所有的精力都投入到集成电路的研究中。倪东院友建议，同学们在选择专业时应要与国家战略需求同频共振，投身国家急需的领域。之后，他从人才需求量、就业率等多个角度介绍了集成电路专业的发展前景，鼓励学生加入集成电路领域。
同学们应更加重视创新性思维的培养。当今时代，AI越来越强大，深入生活的方方面面，能够解决的问题越来越多。但存在的问题是，传统专业领域的人往往不能很好地使用AI，而善于使用AI的人又不知道AI能运用在哪些场景，于是倪东院友建议，同学们要重视与他人的交流沟通，因为交流是一个高效地进行信息互换的过程；并且，人工智能降低了我们获取知识的门槛，因此，我们需要更加明晰自己想要做什么，而不是怎么做。同时，他也对未来AI的发展趋势进行了预测，认为AI一定会向着更易于使用的方向发展，专门从事人工智能研究的人数将会持续收缩，这就要求同学们加强创新性思维的培养，善于提问题，知道如何运用人工智能的技术辅助学习研究。
互动交流
分享过后，倪东院友还与现场参与活动的同学进行了交流互动。
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Q1
随着摩尔时代的结束，芯片开始往多方向发
展，您认为未来哪些方向比较有研究价值？
我认为有价值的研究方向很多，比如说传感芯片。以前我们倾向于信息处理，而现在开始出现采集信号的功能，并且未来各种传感器都有可能被集成到芯片上；当然还有光计算芯片，光作为信息传递媒介延伸出来的芯片会蓬勃发展，以及面向人工智能的特殊芯片、模拟芯片、变压芯片等。
Q2
如果未来想在集成电路领域有所作为，需要
具备哪些能力？
集成电路是高度交叉的学科，取决于具体想要研究的方向，但都需要扎实的数理基础、电路、人工智能以及编程相关的知识。同时，对科研能力有一定要求，建议大家通过多实践、进实验室等方式，尽早参与研究，主动探索而不是被动吸收。此外，还需加强获取新知识、沟通交流以及阅读英文文献的能力等。
Q3
对于集成电路专业的同学来说，我们目前学
习的内容与工业前沿研究有所脱节，对这些
研究有理解障碍，应该怎样做到真正理解前
沿知识？
目前，本科应用制造部分知识讲述较少，因为如果直接展开会导致课程太过复杂，应该先通过基础课程打好基础。当然如果你想了解相关知识，也提前学习《集成电路制造大生产工艺技术》。建议真正参与一次流片的过程，完成一整个回路，这样才能让自己对整体制造过程有个直观印象。
结语
活动最后，危宇頔老师为倪东院友送上竺院办学四十周年纪念品并合影留念。
芯片造就时代，AI赋能未来。相信竺院学子能在本次活动中感受到集成电路的无穷奥秘，以求是精神共绘未来之宏伟蓝图。“以‘芯’链心，智能赋能” ——第十二期“竺林论道”院友沙龙圆满落幕。
文案 | 符致铧 朱冯云哲
图片 | 周琦喆
排版 | 潘诗韵
审核 | 危宇頔
