半導體發展歷史

『壹』 半導體的現狀及其發展趨勢

中國計算50年
——中國數字電子計算機的創業歷程及領路人

(2006-09-11 16:18:31)

■ 中國科學院院士、北京科技大學教授 高慶獅

編者按： 一轉眼，中國的計算機事業已經走過了50個春秋。在《計算機世界》紀念中國計算機事業發展50年的過程中，我們看到，在這50年裡，有太多激動人心的創舉出現，也有太多令人黯然的無奈穿過。

幾代大師為了中國計算機事業的發展鞠躬盡瘁，更多人為了中國計算機產業的前行奮發圖強。為此，我們特邀中國科學院院士、北京科技大學教授、中國科學院計算技術研究所終身研究員高慶獅撰寫此文，以紀念過往、慶祝成就，同時也警醒現狀、激勵未來。

50年風雨之後，為了尋求ICT的融合和計算領域的更大發展，中國正在積極醞釀更好的政策環境。2006年8月29日，全國信息產業科技創新會議在京召開。

自從1946年，世界上第一台數字電子計算機在美國誕生，與計算機最鄰近領域的數學和物理界的共和國泰斗、世界數學大師華羅庚教授和中國原子能事業的奠基人錢三強教授，十分關注這一新技術如何在國內發展。

中國誕生計算機

從1951年起，國內外和計算機領域相近的其他領域人才，尤其是從國外回來的教授、工程師和博士，不斷轉入到該行業中。他們當中的很多人，都在華羅庚領導的中科院數學所和錢三強領導的中科院物理所里，其中包括國際電路網路權威閔乃大教授、在美國公司有多年實踐經驗的范新弼博士、在丹麥公司有多年實踐經驗的吳幾康工程師，以及從英國留學回來的夏培肅博士和從美國留學回來的蔣士飛博士。

他們積極推動，把發展計算機列入12年發展規劃。

1956年3月，由閔乃大教授、胡世華教授、徐獻瑜教授、張效祥教授、吳幾康副研究員和北大的黨政人員組成代表團，參加了在莫斯科主辦的「計算技術發展道路」國際會議，到前蘇聯「取經」，為我國制定12年規劃的計算機部分做技術准備。當時的代表團主要成員後來都參加了12年規劃。此外，范新弼、夏培肅和蔣士飛也加入規劃制定中。在隨後制定的12年規劃中，確定了中國要研製計算機，並批准中國科學院成立計算技術、半導體、電子學及自動化等四個研究所。

計算技術研究所籌備處由科學院、總參三部、國防五院（七機部）、二機部十局（四機部）四個單位聯合成立，北京大學、清華大學也相應成立了計算數學專業和計算機專業。為了迅速培養計算機專業人才，這三個單位聯合舉辦了第一屆計算機和第一屆計算數學訓練班。計算數學訓練班的學生有幸聽到了剛剛歸國的錢學森教授和董鐵寶教授講課。錢學森教授在當時已經是國際控制論的權威專家，而董鐵寶教授在美國已經有過3～4年的編程經驗，也是當時國內惟一真正接觸過計算機的學者。當時我也是學生之一。

錢學森的數學功底的深度和廣度幾乎涵蓋了我們所學的數學的所有課程，而且運用自如，我們作為北大數學系學生，對此感到十分欽佩。同時，錢學森教授也幫助我們具體了解到，數學如何應用到實際物理世界中。

在前蘇聯專家的幫助下，由七機部張梓昌高級工程師領導研發的中國第一台數字電子計算機103機（定點32二進制位，每秒2500次）在中國科學院計算技術研究所誕生，並於1958年交付使用。參與研發的骨幹有董占球、王行剛等年輕人。隨後，由總參張效祥教授領導的中國第一台大型數字電子計算機104機（浮點40二進制位、每秒1萬次）在1959年也交付使用，骨幹有金怡濂，蘇東庄，劉錫剛，姚錫珊，周錫令等人。其中，磁心存儲器是計算所副研究員范新弼和七機部黃玉珩高級工程師領導完成的。在104機上建立的、由仲萃豪和董韞美領導的中國第一個自行設計的編譯系統，則在1961年試驗成功（Fortran型）。

國防是首要服務對象

在任何先進國家，計算機的發展首先都是為國防服務，應用於國家戰略部署上，中國也不例外。1958年，北京大學張世龍領導包括當時作為學生的王選在內的北大師生，與中國人民解放軍空軍合作，自行設計研製了數字電子計算機「北京一號」，並交付空軍使用。當時中國人民解放軍朱德總司令還親自到北京大學北閣「北京一號」機房參觀了該機器。隨後，張世龍帶領北大師生（包括王選和許卓群在內），立即投入北大自行設計的「紅旗」計算機研製工作，當時設定的目標比前蘇聯專家幫助研製的104機還高，並於1962年試算成功。但是由於搬遷和文革的干擾，搬遷後「紅旗」一直沒有能夠恢復和繼續工作。

與此同時，1958年，在哈爾濱軍事工程學院（國防科技大學前身）海軍系柳克俊的領導下，哈爾濱軍事工程學院和中國人民解放軍海軍合作，自行設計了「901」海軍計算機，並交付海軍使用。在海軍系康繼昌的領導下，哈爾濱軍事工程學院和中國人民解放軍空軍合作，自行設計的「東風113」空軍機載計算機也交付空軍使用。隨後，柳克俊領導的國產晶體管軍用的計算機，也在1961年交付海軍使用。

1958年～1962年期間，中國人民解放軍總參謀部也前後獨立研製成功了一些自行設計、全部國產化的計算機。

1964年，中科院計算技術研究所吳幾康、范新弼領導的自行設計119機（通用浮點44二進制位、每秒 5萬次）也交付使用，這是中國第一台自行設計的電子管大型通用計算機，也是當時世界上最快的電子管計算機。當時美國等發達國家已經轉入晶體管計算機領域，119機雖不能說明中國具有極高水平，但是仍然能表明，中國有能力實現「外國有的，中國要有；外國沒有的，中國也要有」這個偉大目標。

在119機上建立的，是董韞美領導的自行設計的編譯系統，該系統在1965年交付使用（Algol型），後來移植到109丙機上繼續起作用。

哈爾濱軍事工程學院計算機系慈雲桂教授領導的自行設計的晶體管計算機441B（浮點40二進制位、每秒8千次）在1964年研製成功，骨幹人員包括康鵬等人。1965年，441B機改進為計算速度每秒兩萬次。

與此同時，中科院計算技術研究所蔣士飛領導的自行設計的晶體管計算機109乙機（浮點32二進制位、每秒6萬次），也在1965年交付使用。為了發展「兩彈一星」工程，1967年，由中科院計算機所蔣士飛領導，自行設計專為兩彈一星服務的計算機109丙機，並交付使用，骨幹有沈亞城、梁吟藻等人。兩台109丙機分別安裝在二機部供核彈研究用和七機部供火箭研究用。109丙機的使用時間長達15年，被譽為「功勛計算機」，是中國第一台具有分時、中斷系統和管理程序的計算機，而且，中國第一個自行設計的管理程序就是在它上面建立的。

這些由中國科研人員自力更生、努力拚搏研製出的第一批計算機，代表了中國人掌握計算機的技術水平和成果，證明了中國有能力發展自己的全部國產化的計算機事業。

突破百萬到超越億計算

雖然我國自行設計研製了多種型號的計算機，但運算速度一直未能突破百萬次大關。1973年，北京大學（由張世龍培養的、包括許卓群和張興華等骨幹人員）與「738廠」（包括孫強南、陳華林等骨幹人員）聯合研製的集成電路計算機150（通用浮點48二進制位、每秒1百萬次）問世。這是我國擁有的第一台自行設計的百萬次集成電路計算機，也是中國第一台配有多道程序和自行設計操作系統的計算機。該操作系統由北京大學楊芙清教授領導研製，是國內第一個自行設計的操作系統。

1973年3月，在全國實際研製目標200～500萬次不能滿足中國飛行體設計的計算流體力學需要的情形下，時任國防科委副主任的錢學森，根據飛行體設計需要，要求中科院計算所在20世紀70年代研製一億次高性能巨型機，80年代完成十億次和百億次高性能巨型機，並且指出必須考慮並行計算道路。中科院計算所根據國防情報所和計算所情報室提供的國際上的公開資料，分析了1970年前後美國研製的高性能巨型機的優缺點之後，於1973年5月提出「全部器件國產化一億次高性能巨型機（20M低功耗ECL、電路-四條流水線）及其模型機（757向量計算機、10M ECL、電路-單條流水線）」的可行方案。由於文革中受到嚴重干擾，以及文革後「走馬燈」式良莠不齊的領導亂指揮，盡管在1979年，由亞城負責的20M低功耗ECL電路的集成電路晶元投片已經研發成功，但是最終「全部器件國產化一億次高性能巨型機」的研發，因為任務變化，最終擱淺。

表1和表2給出了代表中國掌握電子管、晶體管、集成電路計算機技術的發展時間表，水平主要是根據創新的「三性」中的先進性。需要說明的是，表中所列只是代表中國已掌握的計算機技術水平的計算機，其中，帶*的103、104、119、150、757，及銀河-1號巨型機和銀河-2模擬計算機等7台計算機，都被載入「記述對中華文明發展起促進作用的重要歷史事件」的中華世紀壇青銅甬道銘文中。

除了研製水平之外，產業、市場和應用的發展也同樣重要。在批量生產計算機上，電子工業部及其相關研究所（例如著名的15所）和工廠（例如著名的738廠）功不可沒。不僅上述中國早期計算機的研製和批量生產要依靠它們，而且它們也獨立設計和研製過一些成批生產的計算機(例如108系列、與清華大學合作的DJS-130等），尤其在人造衛星地面系統（例如320計算機及艦上718計算機）及其他軍工任務上，這些研究所和工廠都有過突出貢獻。研究所和工廠研究工作的重點，主要是在技術和工藝方面。他們的領軍人包括莫根生、陳立偉、曹啟章及一批骨幹人員，例如江學國等。現任中國工程院院士羅沛霖領導的仿IBM系列也起過歷史性作用，沈緒榜和李三立負責的有關衛星天上和地上計算機及其他任務用的計算機也做出了重要的貢獻。此外，七機部、清華大學及中科院各分院在發展計算技術方面還做出了許多貢獻，這里就不枚舉了。

中國自力更生全部國產化的半導體、集成電路計算機事業，和20世紀50～70年代林蘭英、王守武、王守覺和徐元森等教授領導的中科院半導體所、上海冶金所和109廠的研究及開發工作是分不開的。中科院半導體所和109廠都是從中國科學院物理所獨立出來的，中科院物理所對中國計算機事業的歷史貢獻功不可沒。

人才培養至關重要

發展計算機事業離不開人才培養，20世紀50～70年代，中科院計算技術研究所(及之後的中國科技大學)的夏培肅副研究員、北京大學和哈爾濱軍事工程學院，在組織教師和學生動手研製計算機、進行實踐、培養人才等方面，都取得了很好的成績。夏培肅領導組織教師和學生動手研製了107（定點32二進制位、每秒 250次）計算機，該計算機於1960年交付使用，並且還復制了兩台。盡管107計算機比103（1958年交付使用）、104計算機（1959年交付使用）速度低了10倍到40倍，但是對培養人才起了重要作用。

一個計算機系統是由多方面研究成果構成的。范新弼領導的磁心存儲器長期處於領先地位，其中主要的骨幹有伍福寧、王振山、徐正春、張傑、甘鴻，等等。王克本領導了中國第一個八層印刷電路版研究與設計小組。方光旦在磁頭、磁膠，張品賢在磁帶，顧爾旺在磁鼓等方面，都做出了出色的貢獻。實際上，大多計算機的研發都是集體成果，例如全國參加757計算機研發工作的人員，就有上千人。

我國第一個「計算機系統結構設計」小組於1957年在中科院計算所成立。20世紀50～70年代，它承擔了中科院計算所代表性的計算機（119、109乙、109丙、757、717等計算機）的系統結構設計任務。參與成員則根據當時前蘇聯計算機領軍人物、前蘇聯科學院列貝捷夫院士的建議，由年輕的數學專業畢業生組成。第一任小組負責人是國際網路權威人士閔乃大教授，第一個正式設計任務則是1958年5月國防部門的「導彈防禦系統計算機」系統結構設計。設計工作由北京大學張世龍和第二任小組負責人虞承宣，加上6名數學專業畢業的大學生組成，其中周巢塵、沈緒榜等3人後來分別由不同領域（軟體、航天、系統結構）、不同單位被選為中科院院士。

中國20世紀60年代編譯系統的帶頭人在當時都是年輕人，如中國人民解放軍總參謀部楊奇、中科院計算所董韞美和仲萃豪、南京大學徐家福、國防科技大學陳火旺等。中國20世紀60年代操作系統的帶頭人有北京大學楊芙清、南京大學大孫仲秀等，當時也都是年輕人。軟體正確性設計（容易推廣到硬體的正確性設計）是近20多年國際上關注的具有巨大經濟效益、社會效益和理論價值的重大問題。我國領軍人物何積豐院士、周巢塵院士如今已經是國際上知名的佼佼者。20世紀70年代，逐漸形成容錯和檢測理論和實踐的帶頭人是魏道政，而知識處理的帶頭人是陸汝鈐。

依賴進口弊端過大

20世紀70年代後期以後，中國研製的計算機，幾乎全部使用進口元器件、進口部件。

由於超大規模集成電路迅速發展，數千萬甚至上億個晶體管逐漸能夠集成在一個晶元上，20世紀80年代及其之後得到迅速發展的計算機，是普通個人使用的「微機」（PC機）及超強「微機」（後者可以組成伺服器或者並行處理的高性能計算機），而其他各式各樣的計算機（包括超級中小型計算機在內）由於性價比問題，無法和微機競爭，就自然逐步退出舞台了。國際上沒有及時調整戰略的計算機公司，例如CDC公司、王安公司等，紛紛倒閉。雖然如此，國內那一段過渡時期為了滿足用戶需求而研製的各種機型也曾有過較大貢獻，例如張修領導的KJ8920，在為用戶提供優質服務軟體方面就很突出。

中國最早意識到個人計算機發展趨勢而率先轉向研究「微機」，並且做出突出貢獻的帶頭人有倪光南、韓承德等。

國內高性能計算機，有慈雲桂、盧錫城、周興銘、楊學軍領導的銀河系列；張效祥、金怡濂、陳左寧領導的神州系列;李國傑、孫凝暉領導的曙光系列；祝明發領導的聯想深騰系列；以及周興銘領導的銀河-2數字模擬巨型機等。PC機有聯想系列、長城系列、方正系列、同方系列等，其學術代表性帶頭人是倪光南，產業代表性的領軍人是柳傳志。

計算機產業作為一個產業鏈，軟體發展依賴於整機和應用需求的發展;整機的發展依賴於晶元、部件及需求的發展;晶元的發展則依賴於「集成電路生產線大三角形」的發展。這里集成電路生產線大三角形是指集成電路生產線的三大部分，即大底座、中間層和頂層。大底座（價值十多億美元的集成電路製造工藝生產線）是從拉單晶硅到光刻-擴散-參雜，到最後封裝，相當於過去林蘭英、王守武、王守覺和徐元森等領導中科院半導體所、上海冶金所的研究工作。中間層是各種高速低功耗電路設計，相當於過去中科院計算所電路設計組蔣士飛、沈亞城等人的研究工作。20世紀70年代，沈亞城所進行的高速低功耗ECL電路設計，直到做成晶元，才可以算做完成。頂層則是硅編譯等等軟體工作，這部分工作過去是計算所使用小規模集成電路時把邏輯設計圖變成為工程布線圖的手工工作，加上半導體所製造小規模集成電路各種掩模版所需的手工工作。在超大規模集成電路的情況下，從復雜性、可靠性角度，手工是絕對不可能完成的，需要依靠硅編譯來自動完成。

在允許部分進口的環境下，一個產業鏈如果要求全部國產化，會造成一環落後引發產業鏈後續部分全部落後的情況；使用進口元器件、進口部件，使得各種類型整機可以在國際先進基礎上得到發展，進而軟體和應用都能在國際先進基礎上得到發展，從市場經濟角度看，這無疑是正確的。

但是，當國內所研製的計算機全部轉向使用進口元器件、進口部件時，一方面中國的高性能計算和PC機的發展依賴於進口元器件和進口部件的水平;另一方面中國的集成電路研製力量，由於缺少巨大的經濟支持，都轉向非計算機用的其他難度小的方向。

「元器件全部進口化」導致的結果是，不僅全部國產化的億次高性能巨型機研製中止，而且真正完全自主的國產的計算機集成電路研製工作也中斷，至今也沒有恢復，甚至沒有任何恢復的跡象，這兩方面對國家安全都很不利。實際上，「集成電路生產線大三角形」依靠進口的集成電路生產線，就等於依賴外國集成電路生產線水平和外國政府批准向中國出口的集成電路生產線的水平。引進無法達到最先進，而且在特殊情況下，引進很可能中斷，引進的生產線的備份件也不能得到更新。

「中國芯」何時真正崛起

進入21世紀以後，李德磊負責的「方舟」、胡偉武負責的「龍芯」、以及王沁參加負責的「多思」、方信我負責的「國安」等等「中國芯」項目不斷涌現，計算機產業鏈國產化又前進了一大步。但當前或者未來將出現的眾多的「中國芯」的共同點，都是「集成電路生產線大三角形」的一個應用。也就是說，其水平仍然是依賴於外國集成電路生產線水平和外國政府批准向中國出口的集成電路生產線的水平，仍然受制於人。

眾多「中國芯」的主要的差別只是在系統結構設計上，或者在高速低功耗電路等設計上，有沒有重大創新、重大突破。設計明顯創新的，有國外學者稱之為相當於「大學生課程設計」水平，雖然難聽卻也有幾分道理。盡管能設計「中國芯」的人或公司越來越多，但是能設計「中國集成電路生產線大三角形」的人，如果不採取措施，不僅目前沒有，恐怕不遠的將來仍然是空白。如果中國不能製造中國的「集成電路生產線大三角形」，那麼無論有多少種「中國芯」，中國的高性能計算機和中國PC機的發展水平就必然還是取決於美國「集成電路生產線大三角形」的發展水平及美國政府允許向中國出口的水平。

現實的道路是，我們可以通過引進、消化、吸收與獨立研究相結合的方式發展晶元產業，而建立完全自主的「集成電路生產線大三角」，則應該是國家急需解決的重中之重。

早在1965年，中科院半導體所王守覺就開始研製從邏輯圖到掩模版的自動形成系統「圖形發生器」，這項研究比美國還早。由於文革破壞而中斷了3年，1971年初研製成功時，反而比美國晚了一年多。以上歷史說明，中國人的獨立研究能力也不容忽視，研究環境也不容被忽視。

如何做到既能使產業鏈的各個環節的發展都能建立在國際最高水平之上，又能確保國家安全？這不僅僅是一個計算機產業鏈的問題，應該是許多產業鏈所存在的共同問題，更是決策者急需處理的政策問題。

中國半個世紀電子數字計算機事業的領路人，是在兩位共和國功勛科學家華羅庚和錢三強關注下的一個群體，這個群體在50年前，是10多名從相鄰領域轉過來的30～40多歲的中青年帶頭人，和五、六十名受過專業教育的20多歲的青年骨幹，還有數十名當時尚未出世的後起之秀，本文列舉的，只是這個百人群體中的一小部分。

鏈接:文中部分科學家簡歷

華羅庚：江蘇金壇人。中國解析數論、典型群、矩陣幾何學、自守函數論與多復變函數論等很多方面研究的創始人與開拓者，國際知名數學家，先後當選美國科學院外籍院士，第三世界科學院院士，法國南錫大學、美國伊利諾大學、香港中文大學榮譽博士，聯邦德國巴伐利亞科學院院士等。

錢三強：浙江湖州人，出生於浙江紹興。核物理專家、中國核原子科學之父，曾師從居里的女兒、諾貝爾獎獲得者伊萊娜?居里及其丈夫約里奧?居里。在中國研發原子彈期間，擔任技術總負責人、總設計師，被追授「兩彈一星功勛獎章」。

范新弼：電子計算機專家，湖南長沙人。1951年獲美國斯坦福大學電子學博士學位，在電子器件研究與應用領域獲8項美國專利。歸國後，領導我國第一台大型計算機及其後多台大型計算機的磁芯存儲器研製工作，領導中國半導體存儲元件研究，建立了國內第一批測試設備。

張效祥：計算機專家、中國科學院院士（學部委員）、中國解放軍總參謀部計算技術研究所研究員。領導中國第一台大型通用電子計算機的仿製並在此後的35年中主持中國自行設計的電子管、晶體管到大規模集成電路各代大型計算機的研製，為中國計算機事業的創建、開拓和發展，起了重要作用。1985年，領導完成中國第一台億次巨型並行計算機系統。

錢學森：中國現代物理學家、世界著名火箭專家、全國政協副主席，浙江杭州市人，生於上海。錢學森曾在美國任講師、副教授、教授以及超音速實驗室主任和古根罕噴氣推進研究中心主任。1950年開始，歷經5年努力，於1955年才回到祖國，1958年起長期擔任火箭導彈和航天器研製的技術領導職務。

董鐵寶：力學家、計算數學家，江蘇武進人，「中國第一個程序員」（王選），長期致力於結構力學、斷裂力學、材料力學性能、計算數學的研究和教學，我國計算機研製和斷裂力學研究的先驅者之一。1945年赴美學習，1956年歸國教學，1968年在文革中因受迫害自殺。

金怡濂：中國工程院院士、著名高性能計算機專家、國家最高科學技術獎獲得者，原籍江蘇常州。中國第一台大型計算機研製者之一，先後提出多種類型、各個時期居國內領先或國際先進水平的大型、巨型計算機系統的設計思想和技術方案，為我國高性能計算機技術的跨越式發展和趕超世界計算機先進水平有著重要貢獻。

王選：江蘇無錫人。著名的計算機應用專家，主要致力於文字、圖形、圖象的計算機處理研究。中國科學院院士、中國工程院院士、第三世界科學院院士、國家最高科學技術獎獲得者。曾任北大方正集團董事、方正控股有限公司首席科技顧問，九三學社副主席、中國科協副主席、九三學社副主席、中國科協副主席。2003年當選十屆全國政協副主席。

周巢塵：計算機軟體專家，原籍江蘇南匯，中國科學院院士（學部委員）、第三世界科學院院士、中國科學院軟體研究所研究員，曾任聯合國大學國際軟體技術研究所所長。

楊芙清：北京大學計算機學科第一位教授、博士生導師，中國科學院院士（學部委員）、計算機科學技術及軟體專家，無錫人。歷任軟體工程國家工程研究中心主任、北京大學信息與工程科學學部主任、北京大學軟體工程研究所所長、北京大學計算機科技系教授。

孫仲秀：計算機科學家、中國科學院院士，原籍浙江餘杭，生於江蘇省南京市，歷任南京大學助教、講師、副教授、教授、博士生導師、副校長等職。1974年後主持研製了中國國產系列計算機DJS200系列的DJS200/XT1和 DJS200/XT1P等操作系統。從1979年起開始對分布式計算機系統軟體和應用進行了研究，1982年在國內首次研製成功ZCZ分布式微型計算機系統，研究和開發了多個實用的分布式計算機系統。

何積豐：中國科學院院士、計算機軟體專家，生於上海，祖籍浙江寧波。現任華東師范大學終身教授、軟體學院院長，上海嵌入式系統研究所所長、聯合國大學國際軟體技術研究所高級研究員。早年進行管理信息系統和辦公自動化系統的研發。

吳幾康：安徽歙縣人。計算機專家、中國計算機事業的開拓者之一。曾於1951年至1953年在丹麥任無線電廠開發工程師，歸國後調至中國科學院近代物理研究所，後參與籌建計算技術研究所。1965年負責研製成功兩台大型通用計算機，後參與籌建771微電子學研究所，任副所長和研究員。

張梓昌：電子計算機專家。江蘇崇明（今屬上海市）人。歷任航天工業部第二研究院所長、測控公司總工程師，中國計算機學會第一屆副理事長，中國宇航學會第一、二屆理事。長期從事電子設備和計算機的研製，曾負責我國第一台計算機的技術工作，是我國計算機技術的學科帶頭人之一。

張世龍：北京大學計算機科學與技術系主任、教授，曾參加我國第一台自行設計製造的大型計算機119機和北大紅旗計算機的系統設計。

慈雲桂：著名計算機科學家、教授，中國科學院技術科學部學部委員，安徽桐城人。歷任國防科技大學副校長兼電子計算機系主任和計算機研究所所長等職，先後主持了我國多種型號計算機的研製，從領導研製我國第一台電子管數字計算專用機，到擔任「銀河」億次計算機研製的技術總指揮和總設計師，為國家經濟建設、國防建設及科學研究事業做出了突出貢獻。

馮康：應用數學和計算數學家、中國科學院院士、世界數學史上具有重要地位的科學家。生於江蘇南京，原籍浙江紹興。其獨立創造了有限元方法、自然歸化和自然邊界元方法，開辟了辛幾何和辛格式研究新領域。中國現代計算數學研究的開拓者。1997年底國家自然科學一等獎授予馮康的另一項工作「哈密爾頓系統辛幾何演算法」。歷任中國科學院計算技術研究所任副研究員、研究員，中國科學院計算中心主任、名譽主任。(排名不分先後)

(計算機世界報)
參考資料：http://www.cnii.com.cn/20060808/ca371826.htm

『貳』 半導體的歷史

半導體的發現實際上可以追溯到很久以前，
1833年，英國科學家電子學之父法拉第最先發現硫化銀的電阻隨著溫度的變化情況不同於一般金屬，一般情況下，金屬的電阻隨溫度升高而增加，但巴拉迪發現硫化銀材料的電阻是隨著溫度的上升而降低。這是半導體現象的首次發現。
不久，1839年法國的貝克萊爾發現半導體和電解質接觸形成的結，在光照下會產生一個電壓，這就是後來人們熟知的光生伏特效應，這是被發現的半導體的第二個特徵。
1873年，英國的史密斯發現硒晶體材料在光照下電導增加的光電導效應，這是半導體又一個特有的性質。半導體的這四個效應，(jianxia霍爾效應的余績──四個伴生效應的發現)雖在1880年以前就先後被發現了，但半導體這個名詞大概到1911年才被考尼白格和維斯首次使用。而總結出半導體的這四個特性一直到1947年12月才由貝爾實驗室完成。
在1874年，德國的布勞恩觀察到某些硫化物的電導與所加電場的方向有關，即它的導電有方向性，在它兩端加一個正向電壓，它是導通的；如果把電壓極性反過來，它就不導電，這就是半導體的整流效應，也是半導體所特有的第三種特性。同年，舒斯特又發現了銅與氧化銅的整流效應。
很多人會疑問，為什麼半導體被認可需要這么多年呢？主要原因是當時的材料不純。沒有好的材料，很多與材料相關的問題就難以說清楚。如果感興趣可以讀一下Robert W.Cahn的The coming of Materials Science中關於半導體的一些說明。

『叄』 問 半導體行業發展歷史

中國半導體發展自新中國發展以來，積累了數代人的心血。曾經的努力與挫折，既奠定上中國半導體工業的基礎，又被先進國家拉大了距離。回頭再看這一個個中國半導體產業留下的腳印，相信在新的時代，中國的半導體產業會有新的發展。 1947年，美國貝爾實驗室發明了半導體點接觸式晶體管，從而開創了人類的硅文明時代。1956年，我國提出「向科學進軍」，根據國外發展電子器件的進程，提出了中國也要研究半導體科學，把半導體技術列為國家四大緊急措施之一。中國科學院應用物理所首先舉辦了半導體器件短期培訓班。請回國的半導體專家黃昆、吳錫九、黃敞、林蘭英、王守武、成眾志等講授半導體理論、晶體管製造技術和半導體線路。在五所大學――北京大學、復旦大學、吉林大學、廈門大學和南京大學聯合在北京大學開辦了半導體物理專業，共同培養第一批半導體人才。培養出了第一批著名的教授：北京大學的黃昆、復旦大學的謝希德、吉林大學的高鼎三。1957年畢業的第一批研究生中有中國科學院院士王陽元（北京大學微電子所所長）、工程院院士許居衍（華晶集團中央研究院院長）和電子工業部總工程師俞忠鈺（北方華虹設計公司董事長）。 1957年，北京電子管廠通過還原氧化鍺，拉出了鍺單晶。中國科學院應用物理研究所和二機部十局第十一所開發鍺晶體管。當年，中國相繼研製出鍺點接觸二極體和三極體（即晶體管）。 1958年，美國德州儀器公司和仙童公司各自研製發明了半導體集成電路（IC）之後，發展極為迅猛，從SSI（小規模集成電路）起步，經過MSI（中規模集成電路），發展到LSI（大規模集成電路），然後發展到現在的VLSI（超大規模集成電路）及最近的ULSI（特大規模集成電路），甚至發展到將來的GSI（甚大規模集成電路），屆時單片集成電路集成度將超過10億個元件。 1959年，天津拉制出硅（Si）單晶。 1960年，中科院在北京建立半導體研究所，同年在河北建立工業性專業化研究所――第十三所（河北半導體研究所）。 1962年，天津拉制出砷化鎵單晶（GaAs），為研究制備其他化合物半導體打下了基礎。 1962年，我國研究製成硅外延工藝，並開始研究採用照相製版，光刻工藝。 1963年，河北省半導體研究所製成硅平面型晶體管。 1964年，河北省半導體研究所研製出硅外延平面型晶體管。 1965年12月，河北半導體研究所召開鑒定會，鑒定了第一批半導體管，並在國內首先鑒定了DTL型（二極體――晶體管邏輯）數字邏輯電路。1966年底，在工廠范圍內上海元件五廠鑒定了TTL電路產品。這些小規模雙極型數字集成電路主要以與非門為主，還有與非驅動器、與門、或非門、或門、以及與或非電路等。標志著中國已經製成了自己的小規模集成電路。 1968年，組建國營東光電工廠（878廠）、上海無線電十九廠，至1970年建成投產，形成中國IC產業中的「兩霸」。

『肆』 力晶半導體的歷史沿革

1994 年 12 月 力晶半導體股份有限公司成立。
1995 年 03 月 八吋晶圓廠(8A廠)動土典禮。
1996 年 04 月 8A廠正式啟用。
10 月 8A廠開始量產0.40微米 16Mb DRAM / SDRAM。
1997 年 12 月 獲頒 ISO 9002 國際品保系統驗證證書。
1998 年 02 月 8A廠量產 0.30 微米 64Mb DRAM / SDRAM。
03 月 公司股票正式以科技類股於櫃買中心掛牌上櫃。
07 月 切入代工服務領域有成，第一家美國代工客戶產品試產成功。
12 月 獲頒 ISO 14001 國際環境管理系統驗證證書。
1999 年 06 月 與世界先進及三菱電機簽訂策略聯盟合作備忘錄，共組聯盟關系。
11 月 發行第一次海外存托憑證，總金額達美金288,900,000元。
2000 年 07 月 舉行第一座十二吋晶圓廠(P1廠)動土典禮。
2001 年 05 月 發行第一次公司債(含海外公司債)，總額達美金200,000,000元。
09 月 榮獲經濟部工業局所舉辦的第十二屆「品質優良案例獎」。
2002 年 10 月 通過OHSAS 18001職業安全衛生評估系列驗證。
11 月 第一座十二吋晶圓廠(Fab P1)正式量產。
2003 年 01 月 謝再居博士接任總經理肩負營運重責。
08 月 力晶與日本Elpida公司正式簽訂0.10、0.09微米技術轉移合約。
10 月 第二座十二吋晶圓廠(P2廠)動土典禮。
2004 年 04 月 力晶十二吋晶圓廠代工業務正式投片。
09 月 力晶員工診所開幕。
2005 年 01 月 獲頒ISO / TS 16949證書。
03 月 P2廠正式啟用。
05 月 力晶開始以十二吋晶圓廠生產高容量快閃記憶體。
2006 年 01 月 與旺宏達成協議購入晶圓廠房，並命名為 12M廠。
02 月 與瑞薩 (Renesas) 達成AG-AND 快閃記憶體技術授權協議。
12 月 與爾必達簽訂合作備忘錄，將設合資公司以新台幣4,500億元於台灣中部建置全球最大12吋晶圓DRAM廠區；雙方並決定共同開發50奈米DRAM製程技術。
2007 年 06 月 力晶研發測試中心動土典禮。
10 月 與爾必達合資之瑞晶電子公司第一座十二吋晶圓廠(R1廠)啟用。
2008 年 04 月 8A廠獨立為鉅晶電子公司。
4 月 與日商瑞薩、SHARP合資設立Renesas SP公司，共同拓展LCD驅動晶片市場。
4 月 第四/五座十二英寸晶圓廠(P4/P5廠)動土。

『伍』 半導體的發展歷程

1947年，美國貝爾實驗室發明了半導體點接觸式晶體管，從而開創了人類的硅文明時代。
1956年，我國提出「向科學進軍」，根據國外發展電子器件的進程，提出了中國也要研究半導體科學，把半導體技術列為國家四大緊急措施之一。中國科學院應用物理所首先舉辦了半導體器件短期培訓班。請回國的半導體專家黃昆、吳錫九、黃敞、林蘭英、王守武、成眾志等講授半導體理論、晶體管製造技術和半導體線路。在五所大學――北京大學、復旦大學、吉林大學、廈門大學和南京大學聯合在北京大學開辦了半導體物理專業，共同培養第一批半導體人才。培養出了第一批著名的教授：北京大學的黃昆、復旦大學的謝希德、吉林大學的高鼎三。1957年畢業的第一批研究生中有中國科學院院士王陽元（北京大學微電子所所長）、工程院院士許居衍（華晶集團中央研究院院長）和電子工業部總工程師俞忠鈺（北方華虹設計公司董事長）。
1957年，北京電子管廠通過還原氧化鍺，拉出了鍺單晶。中國科學院應用物理研究所和二機部十局第十一所開發鍺晶體管。當年，中國相繼研製出鍺點接觸二極體和三極體（即晶體管）。
1958年，美國德州儀器公司和仙童公司各自研製發明了半導體集成電路（IC）之後，發展極為迅猛，從SSI（小規模集成電路）起步，經過MSI（中規模集成電路），發展到LSI（大規模集成電路），然後發展到現在的VLSI（超大規模集成電路）及最近的ULSI（特大規模集成電路），甚至發展到將來的GSI（甚大規模集成電路），屆時單片集成電路集成度將超過10億個元件。
1959年，天津拉制出硅（Si）單晶。
1960年，中科院在北京建立半導體研究所，同年在河北建立工業性專業化研究所――第十三所（河北半導體研究所）。
1962年，天津拉制出砷化鎵單晶（GaAs），為研究制備其他化合物半導體打下了基礎。
1962年，我國研究製成硅外延工藝，並開始研究採用照相製版，光刻工藝。
1963年，河北省半導體研究所製成硅平面型晶體管。
1964年，河北省半導體研究所研製出硅外延平面型晶體管。
1965年12月，河北半導體研究所召開鑒定會，鑒定了第一批半導體管，並在國內首先鑒定了DTL型（二極體――晶體管邏輯）數字邏輯電路。1966年底，在工廠范圍內上海元件五廠鑒定了TTL電路產品。這些小規模雙極型數字集成電路主要以與非門為主，還有與非驅動器、與門、或非門、或門、以及與或非電路等。標志著中國已經製成了自己的小規模集成電路。
1968年，組建國營東光電工廠（878廠）、上海無線電十九廠，至1970年建成投產，形成中國IC產業中的「兩霸」。
1968年，上海無線電十四廠首家製成PMOS（P型金屬－氧化物半導體）電路（MOSIC）。拉開了我國發展MOS電路的序幕，並在七十年代初，永川半導體研究所（現電子第24所）、上無十四廠和北京878廠相繼研製成功NMOS電路。之後，又研製成CMOS電路。
七十年代初，IC價高利厚，需求巨大，引起了全國建設IC生產企業的熱潮，共有四十多家集成電路工廠建成，四機部所屬廠有749廠（永紅器材廠）、871（天光集成電路廠）、878（東光電工廠）、4433廠（風光電工廠）和4435廠（韶光電工廠）等。各省市所建廠主要有：上海元件五廠、上無七廠、上無十四廠、上無十九廠、蘇州半導體廠、常州半導體廠、北京半導體器件二廠、三廠、五廠、六廠、天津半導體（一）廠、航天部西安691廠等等。
1972年，中國第一塊PMOS型LSI電路在四川永川半導體研究所研製成功。

『陸』 半導體發展的意義 這是一個科學技術史題 請牛人幫忙回答

既然答題，還是去找書本里的標准答案吧。實際上半導體的最大意義就是集成化，可以把以前需要一間屋子的設備集成到一顆晶元里。集成化還帶來速度更快，容量更大，成本更低等優勢。

『柒』 半導體是_____發明的

1947年，美國電報電話公司（AT＆T）貝爾實驗室的三位科學家巴丁、布萊頓和肖克利在研究半導體材料--鍺和硅的物理性質時，意外地發現了鍺晶體具有放大作，經過反復研究，他們用半導體材料製成了放大倍數達100量級的放大器，這便是世界上第一個固體放大器--晶體三極體。
晶體管的出現，迅速替代電子管佔領了世界電子領域。隨後，晶體管電路不斷向微型化方向發展。1957年，美國科學家達默提出"將電子設備製作在一個沒有引線的固體半導體板塊中"的大膽技術思想，這就是半導體集成電路的思想。1958年，美國德克薩斯州儀器公司的工程師基爾比在一塊半導體硅晶片上電阻、電容等分立元件放入其中，製成第一批集成電路。1959年，美國仙童公司的諾伊斯用一種平面工藝製成半導體集成電路，"點石成金"，集成電路很快成了比黃金還誘人的產品 1971年 11月，英特爾（Intel）公司的霍夫將計算機的線路加以改進，把中央處理器的全部功能集成在一塊晶元上，另外再加上存儲器，製成世界上第一個微處理器。
隨著矽片上元件集成度的增加，集成電路的發展經歷了小規模集成電路、中規模集成電路、大規模集成電路和超大規模集成電路（VLSI）階段。1978年，研製成的超大規模集成電路，集成度達10萬以上，電子技術進入微電子時代。80年代末，晶元上集成的元件數突破1000萬的大關。

『捌』 電子元器件的發展史

電子元器件發展史其實就是一部濃縮的電子發展史。電子技術是十九世紀末、二十世紀初開始發展起來的新興技術，二十世紀發展最迅速，應用最廣泛，成為近代科學技術發展的一個重要標志。
第一代電子產品以電子管為核心。四十年代末世界上誕生了第一隻半導體三極體，它以小巧、輕便、省電、壽命長等特點，很快地被各國應用起來，在很大范圍內取代了電子管。五十年代末期，世界上出現了第一塊集成電路，它把許多晶體管等電子元件集成在一塊硅晶元上，使電子產品向更小型化發展。集成電路從小規模集成電路迅速發展到大規模集成電路和超大規模集成電路，從而使電子產品向著高效能低消耗、高精度、高穩定、智能化的方向發展。由於，電子計算機發展經歷的四個階段恰好能夠充分說明電子技術發展的四個階段的特性，所以下面就從電子計算機發展的四個時代來說明電子技術發展的四個階段的特點。
在20世紀出現並得到飛速發展的電子元器件工業使整個世界和人們的工作、生活習慣發生了翻天覆地的變化。電子元器件的發展歷史實際上就是電子工業的發展歷史。
1906年，李·德福雷斯特發明了真空三極體，用來放大電話的聲音電流。此後，人們強烈地期待著能夠誕生一種固體器件，用來作為質量輕、價廉和壽命長的放大器和電子開關。1947年，點接觸型鍺晶體管的誕生，在電子器件的發展史上翻開了新的一頁。但是，這種點接觸型晶體管在構造上存在著接觸點不穩定的致命弱點。在點接觸型晶體管開發成功的同時，結型晶體管論就已經提出，但是直至人們能夠制備超高純度的單晶以及能夠任意控制晶體的導電類型以後，結型晶體管材真正得以出現。1950年，具有使用價值的最早的鍺合金型晶體管誕生。1954年，結型硅晶體管誕生。此後，人們提出了場效應晶體管的構想。隨著無缺陷結晶和缺陷控制等材料技術、晶體外誕生長技術和擴散摻雜技術、耐壓氧化膜的制備技術、腐蝕和光刻技術的出現和發展，各種性能優良的電子器件相繼出現，電子元器件逐步從真空管時代進入晶體管時代和大規模、超大規模集成電路時代。主播形成作為高技術產業代表的半導體工業。
由於社會發展的需要，電子裝置變的越來越復雜，這就要求了電子裝置必須具有可靠性、速度快、消耗功率小以及質量輕、小型化、成本低等特點。自20世紀50年代提出集成電路的設想後，由於材料技術、器件技術和電路設計等綜合技術的進步，在20世紀60年代研製成功了第一代集成電路。在半導體發展史上。集成電路的出現具有劃時代的意義：它的誕生和發展推動了銅芯技術和計算機的進步，使科學研究的各個領域以及工業社會的結構發生了歷史性變革。憑借卓越的科學技術所發明的集成電路使研究者有了更先進的工具，進而產生了許多更為先進的技術。這些先進的技術有進一步促使更高性能、更廉價的集成電路的出現。對電子器件來說，體積越小，集成度越高；響應時間越短，計算處理的速度就越快；傳送頻率就越高，傳送的信息量就越大。半導體工業和半導體技術被稱為現代工業的基礎，同時也已經發展稱為一個相對獨立的高科技產業。

『玖』 半導體的發展史及其未來發展趨勢

1833年，英國巴拉迪最先發現硫化銀的電阻隨著溫度的變化情況不同於一般金屬，一般情況下，金屬的電阻隨溫度升高而增加，但巴拉迪發現硫化銀材料的電阻是隨著溫度的上升而降低。這是半導體現象的首次發現。

不久， 1839年法國的貝克萊爾發現半導體和電解質接觸形成的結，在光照下會產生一個電壓，這就是後來人們熟知的光生伏特效應，這是被發現的半導體的第二個特徵。

在1874年，德國的布勞恩觀察到某些硫化物的電導與所加電場的方向有關，即它的導電有方向性，在它兩端加一個正向電壓，它是導通的；如果把電壓極性反過來，它就不導電，這就是半導體的整流效應，也是半導體所特有的第三種特性。同年，舒斯特又發現了銅與氧化銅的整流效應。

1873年，英國的史密斯發現硒晶體材料在光照下電導增加的光電導效應，這是半導體又一個特有的性質。 半導體的這四個效應，(jianxia霍爾效應的余績——四個伴生效應的發現)雖在1880年以前就先後被發現了，但半導體這個名詞大概到1911年才被考尼白格和維斯首次使用。而總結出半導體的這四個特性一直到1947年12月才由貝爾實驗室完成。

很多人會疑問，為什麼半導體被認可需要這么多年呢？主要原因是當時的材料不純。沒有好的材料，很多與材料相關的問題就難以說清楚。

半導體於室溫時電導率約在10ˉ10～10000/Ω·cm之間，純凈的半導體溫度升高時電導率按指數上升。半導體材料有很多種，按化學成分可分為元素半導體和化合物半導體兩大類。除上述晶態半導體外，還有非晶態的有機物半導體等和本徵半導體。

1982年，江蘇無錫的江南無線電器材廠（742廠）IC生產線建成驗收投產，這是一條從日本東芝公司全面引進彩色和黑白電視機集成電路生產線，不僅擁有部封裝，而且有3英寸全新工藝設備的晶元製造線，不但引進了設備和凈化廠房及動力設備等「硬體」，而且還引進了製造工藝技術「軟體」。這是中國第一次從國外引進集成電路技術。第一期742廠共投資2.7億元（6600萬美元），建設目標是月投10000片3英寸矽片的生產能力，年產2648萬塊IC成品，產品為雙極型消費類線性電路，包括電視機電路和音響電路。到1984年達產，產量達到3000萬塊，成為中國技術先進、規模最大，具有工業化大生產的專業化工廠。 1982年10月，國務院為了加強全國計算機和大規模集成電路的領導，成立了以萬里副總理為組長的「電子計算機和大規模集成電路領導小組」，制定了中國IC發展規劃，提出「六五」期間要對半導體工業進行技術改造。 1983年，針對當時多頭引進，重復布點的情況，國務院大規模集成電路領導小組提出「治散治亂」，集成電路要「建立南北兩個基地和一個點」的發展戰略，南方基地主要指上海、江蘇和浙江，北方基地主要指北京、天津和沈陽，一個點指西安，主要為航天配套。

1986年，電子部廈門集成電路發展戰略研討會，提出「七五」期間我國集成電路技術「531」發展戰略，即普及推廣5微米技術，開發3微米技術，進行1微米技術科技攻關。 1988年，871廠紹興分廠，改名為華越微電子有限公司。 1988年9月，上無十四廠在技術引進項目，建了新廠房的基礎上，成立了中外合資公司――上海貝嶺微電子製造有限公司。 1988年，在上海元件五廠、上無七廠和上無十九廠聯合搞技術引進項目的基礎上，組建成中外合資公司――上海飛利浦半導體公司（現在的上海先進）。 1989年2月，機電部在無錫召開「八五」集成電路發展戰略研討會，提出了「加快基地建設，形成規模生產，注重發展專用電路，加強科研和支持條件，振興集成電路產業」的發展戰略。 1989年8月8日，742廠和永川半導體研究所無錫分所合並成立了中國華晶電子集團公司。

1990年10月，國家計委和機電部在北京聯合召開了有關領導和專家參加的座談會，並向黨中央進行了匯報，決定實施九O八工程。 1991年，首都鋼鐵公司和日本NEC公司成立中外合資公司――首鋼NEC電子有限公司。 1995年，電子部提出「九五」集成電路發展戰略：以市場為導向，以CAD為突破口，產學研用相結合，以我為主，開展國際合作，強化投資，加強重點工程和技術創新能力的建設，促進集成電路產業進入良性循環。 1995年10月，電子部和國家外專局在北京聯合召開國內外專家座談會，獻計獻策，加速我國集成電路產業發展。11月，電子部向國務院做了專題匯報，確定實施九0九工程。 1997年7月17日，由上海華虹集團與日本NEC公司合資組建的上海華虹NEC電子有限公司組建，總投資為12億美元，注冊資金7億美元，華虹NEC主要承擔「九0九」工程超大規模集成電路晶元生產線項目建設。 1998年1月，華晶與上華合作生產MOS圓片合約簽定，有效期四年，華晶晶元生產線開始承接上華公司來料加工業務。 1998年1月18日，「九0八」 主體工程華晶項目通過對外合同驗收，這條從朗訊科技公司引進的0.9微米的生產線已經具備了月投6000片6英寸圓片的生產能力。 1998年1月，中國華大集成電路設計中心向國內外用戶推出了熊貓2000系統，這是我國自主開發的一套EDA系統，可以滿足亞微米和深亞微米工藝需要，可處理規模達百萬門級，支持高層次設計。 1998年2月，韶光與群立在長沙簽訂LSI合資項目，投資額達2.4億元，合資建設大規模集成電路（LSI）微封裝，將形成封裝、測試集成電路5200萬塊的生產能力。 1998年2月28日，我國第一條8英寸硅單晶拋光片生產線建成投產，這個項目是在北京有色金屬研究總院半導體材料國家工程研究中心進行的。 1998年3月16日，北京華虹集成電路設計有限責任公司與日本NEC株式會社在北京長城-飯店舉行北京華虹NEC集成電路設計公司合資合同簽字儀式，新成立的合資公司其設計能力為每年約200個集成電路品種，並為華虹NEC生產線每年提供8英寸矽片兩萬片的加工訂單。 1998年4月，集成電路「九0八」工程九個產品設計開發中心項目驗收授牌，這九個設計中心為信息產業部電子第十五研究所、信息產業部電子第五下四研究所、上海集成電路設計公司、深圳先科設計中心、杭州東方設計中心、廣東專用電路設計中心、兵器第二一四研究所、北京機械工業自動化研究所和航天工業771研究所。這些設計中心是與華晶六英寸生產線項目配套建設的。 1998年6月，上海華虹NEC九0九二期工程啟動。 1998年6月12日，深港超大規模集成電路項目一期工程――後工序生產線及設計中心在深圳賽意法微電子有限公司正式投產，其集成電路封裝測試的年生產能力由原設計的3.18億塊提高到目前的7.3億塊，並將擴展的10億塊的水平。 1998年10月，華越集成電路引進的日本富士通設備和技術的生產線開始驗收試制投 片，-該生產線以雙極工藝為主、兼顧Bi-CMOS工藝、2微米技術水平、年投5英寸矽片15萬片、年產各類集成電路晶元1億只能力的前道工序生產線及動力配套系統。 1998年3月，由西安交通大學開元集團微電子科技有限公司自行設計開發的我國第一個-CMOS微型彩色攝像晶元開發成功，我國視覺晶元設計開發工作取得的一項可喜的成績。 1999年2月23日，上海華虹NEC電子有限公司建成試投片，工藝技術檔次從計劃中的0.5微米提升到了0.35微米，主導產品64M同步動態存儲器（S－DRAM）。這條生產線的建-成投產標志著我國從此有了自己的深亞微米超大規模集成電路晶元生產線。