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【大紀元1月7日訊】一張光盤送到了我的桌上。它看起來是那么平常，封面非常樸素，即使是標題“2001年國際電子器件會議（IEDM)”也顯得很不起眼。
但光盤中的內容卻令人振奮，它包含了12月初在華盛頓召幵的IEDM會議上的數以千計的技術資料，詳述了目前半導体領域中最新的研究成果。其中的一些思路可能會失敗：有趣的實驗最終進入了死胡同。其它的成果則會成為有用，但很尋常的通用芯片。但值得一提的是，其中的确有一部分思路非常有价值，能夠加速五年內高技術產業的基礎研究的發展。以下摘其要點以記之：
自由空間光的芯片到芯片互連。如果無法將芯片之間的數据傳送速度提高得足夠快，處理速度提得再高也不會有任何好處。但總路速度太快會帶來一系列問題，如噪聲，射頻干扰，最大間距的縮小，阻抗匹配等等。一种辦法是用光來代替電。加州大學圣地哥分校的Sadik Esener成功地將光學器件鍵合在標准芯片，其演示系統運行速度超過每秒2.5Gb，可連接相距1英尺的芯片，能耗僅為几個毫瓦，誤碼率接近電學系統。在每平方厘米的芯片上有近1000個獨立的信號。到目前為止，這些芯片都采用紅外光，如果換成可見光，那么PC机的內部在黑暗中會顯得非常醒目。
微電子學幵始与分子學和神經生物學交叉。科幻小說中已經寫了很多關于机器与人的東西，但真正使生物系統与硅器件聯系起來還有很大的路要走。普朗克生化學院的Peter Fromherz在實驗室中實現了在硅?生長老鼠神經元網絡，并建立了其中的電學界面。他指出，這是人們首次在半導体芯片上建立神經電子電路。盡管他提醒說，在實現生物電子神經網絡計算机和微電子的神經網絡器件的夢想前，仍存在著許許多多的實際困難，但不管怎樣，他已經清楚地指出了這些夢想，并且在為這一夢想而努力。
和以上相比，菲利浦公司的七名荷蘭工程師關于“采用0.18微米門信號寬度實現最大頻率為150GHz的器件”的論文則顯得平淡。但這种超快速晶体管的重要性在于，它不需要特別的材料，特別的制造工藝或是特別的制造技術，所有的一切都基于標准CMOS工藝。這緩解了為滿足高速帶寬而生產可工作在高頻下的單芯片射頻器件的需要，同時也証明了一個道理：舊技術的發展往往可以超出其原有的限制，甚至可以与新技術相抗衡。
量子尺寸器件也有出色的表現。來自NTT公司的特別報道稱，如果器件使用少量的電子，例如10個電子，這些電子天然就能夠存儲從1到10的數，而無需借助二進制。為了証明這個觀點，NTT的工程師設計了一种測試電路，將傳統的晶体管与單電子器件放在一起。實驗設計中包括模/數轉換和未轉換為二進制的加法電路。結果大大簡化和加速了電路的運算速度。可能這篇報道中給人印象最深的是，他們談到了對單個電子的控制，可以一個個地處理亞原子尺度的物体。
下面是無線方面的進展。富士通公司研究人員預測，2007－2010年的第四代（4G）手机系統下行鏈路速度為100mbps，上行鏈路速度為30mbps。購買和使用它的成本与今天的相當。其基站天線可以發送更窄的無線電波波束，在用戶行動時也可進行跟蹤，可處理數量更多的通話。同時需要超強DSP來實現這种系統。未來的手机衹需一個天線，一個用戶界面和一個芯片。研究人員指出，這需要非常快的時鐘速度，并且會產生大量的熱。不過，他們對此很樂觀，相信許多問題終究會得到解決。不過他們認為，這需要系統的設計人員和芯片的制造人員進行更緊密的合作。
最后，是關于家用技術。阿爾卡特的Johan Danneels指出，制造好的家用網絡產品的技術要求遠遠高于商用產品。家庭用戶沒有IT員工，龐大的預算或是可以浪費的時間：成功的家用網絡芯片必須能夠完全獨立地解決任何問題，同時成本必須很低。因為家庭用戶也想在自己的系統中的加入聲音、視頻、安全、音樂和其它的東西，而在軟件和硬件的設計上必須力求多樣化－适合無線、DSP、網絡橋接、防火牆等不同的需要。這是一個极其艱巨的挑戰，尤其是許多人以為其中的一些事微不足道。Danneels認為沒有一家公司能夠獨立解決所有的問題，設計戰略中一個非常重要的部分就是實現全球性的合作。
──轉自《南方網》(http://www.dajiyuan.com)
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