“高端芯片极其复杂，是人类科技的巅峰。最新的AI加速芯片，其晶体管数量超过4万亿个，远高于银河系1千亿颗恒星的数量级。”专注芯片前沿研究和人才培养20多年来，广州市EDA重点实验室主任、香港科技大学（广州）微电子学域主任须江曾参与研制并成功打造了智能手机的SoC芯片，还带领团队实现了高端芯片设计领域的多个突破。
今年，须江获得广东省五一劳动奖章。“集成电路是数字经济和人工智能的基石。”须江说，他将在位于广州南沙的香港科技大学（广州）这个大舞台上，带着学生一起在集成电路产业发展的征途上不断探索与创新，打造世界一流的芯片研发平台，助力粤港澳大湾区打造中国集成电路“第三极”。
广州市EDA重点实验室主任、香港科技大学（广州）微电子学域主任须江。
为高端芯片设计寻找最优路径
“从晶体管在1947年被发明出来至今，集成电路学科只有不到80年的历史。相比于其他成熟学科，它就像是婴儿那样，充满了对未知世界的探索。”须江这样形容自己的研究领域。而这种对未知探索的渴求，也是20多年来支持他攻坚克难的动力源泉。
20多年前，须江在攻读博士学位的时候就参与过不少企业的研究项目。在工作过程中，他发现当时的高端芯片设计工具仍有很多待完善的地方，便开始寻找新的解决方案。
“高端芯片的设计异常复杂，在巨大的设计空间里，怎么找到理想情况的最优路径？”须江说，这就好比眼前是一大片未知的森林或海域，有很多捷径可以走，但是风险重重。
比如，芯片设计出来后，往往需要长达几个月甚至更长的时间进行仿真测试，才能确定其性能是否达标。但芯片有其生产周期，比如2年内要制造出来。如果仿真后发现性能不达标，重新设计的时间成本就会很高。
“因此，多年来，大家都是在上一代芯片的基础上做微小改动。”而须江则是想要大胆开辟新领域，缩短芯片设计到进行仿真测试的周期。“高端芯片的设计工具是实践经验的积累。怎么通过实践，透彻地理解复杂芯片现有工具和理论的全貌，并发现不足，这是最难的。”
须江回忆说，最初的10年，是整个研究阶段最艰难的时候。“因为没有确切的实验和理论根据来证明，我们的方法是可行的，所以我要不断说服自己，说服一起合作的博士生。”遇到瓶颈的时候，须江都会告诉自己，再实验半年，如果没有结果就换个路径。
幸运的是，他每次的坚持都有突破。“那个时候，高端集成电路的研究资源主要集中在发达国家，我们也曾遇到研究经费不足的问题，差点要放弃。”所幸，逐渐有公司看到了他们的突破，认为研究很有价值，便开始投入经费与他们合作，一边研究一边解决产品的实际问题。
功夫不负有心人。经过20多年的研究，须江团队的研究极大地提高芯片的性能。
香港科技大学（广州）校区。
“弯道超车”要提前布局
走进位于广州南沙的香港科技大学（广州）芯片中央实验室，3000平方米的建筑面积内，从芯片设计、测量、测试到应用场景的科研仪器一应俱全。
香港科技大学（广州）是《粤港澳大湾区发展规划纲要》颁布实施以来获批设立的第一所内地与香港合作大学，也是《广州南沙深化面向世界的粤港澳全面合作总体方案》出台后落成的首个重大项目。
该大学打破传统高校的“院系”之分，采用全新的“枢纽”和“学域”学术架构，致力于成为全世界第一家融合学科大学，为世界高等教育改革探路。
“我们做这个实验室的目的其实主要一个核心就是要培养人才。人才培养需要资源、需要环境、需要条件。”须江此前在香港科技大学工作了15年，在他看来，香港科技大学从香港来到广州意义非凡，“这里给我们带来了前所未有的机遇，能实现高等教育改革之梦。”
以集成电路学科为例，学校打破了传统的学科壁垒，成立微电子学域，集中建立集成电路方面研究和人才培育的完整体系。“全新的交叉学科评价机制给了教师很强的归属感，有助于集成电路人才的培养。”须江说。
“集成电路是和产业高度结合的领域，我们要求本科生毕业的时候就能做出一块芯片。”须江说，学校的先进实验设施对各年级的同学都开放，而且学校鼓励学生去企业实习，有企业导师。“对于老师来说，科研成果是在培养学生的过程中形成的，他们要给学生带去最前沿的知识。要了解当前的知识边界和局限，才能有机会发现新的知识，实现新的突破。”
从香港到广州南沙，须江看好粤港澳大湾区集成电路产业的发展前景。“集成电路是现代科技‘皇冠上的明珠’，需要深入的产、学、研紧密配合和‘天量’的资源投入。粤港澳各地的优势可以互补，资源可以共享，从而形成新质生产力。”
展望产业未来发展前景，须江认为，要做“弯道超车”，就必须要比别人更早看到未来的发展趋势。“下一代芯片将是光电融合的芯片，未来可能就是量子芯片。我们已经开始对光电融合芯片进行初步的探索和研究了。相信接下来的10年会有一个初步的技术上的突破。整个产业的建立则可能要花15到20年的时间。”
【采写】南方+记者 昌道励
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