在2025 IC WORLD高峰论坛上，清华大学集成电路学院教授、IEEE Fellow、中国电子学会会士、中国通信学会会士王志华发表了题为《智能时代的中国集成电路--漫谈产业的历史、现状与未来》的演讲。演讲传达了以下重要信息：
• 第一，信息时代不会被取代，支撑信息时代的集成电路也不会被取代；
• 第二，中国的行业还很弱小，需要持续支持；
• 第三，按照规律，在技术发展晚期一定会给后来者带来新的机会。
集成电路是不可替代的技术
经常有人问，什么是芯片？从狭窄定义上来讲，用电的方式控制电子的运动，实现信息的获取、处理，传输和存储，满足人类应用需求的系统，叫做集成电路，也可以叫做芯片。
上图展示了在不同时代劳动力的分布，也隐含了GDP的分布。通过这张图，王志华教授想表述一个观点，人类对信息处理的需求是不可以被替代的技术。在农耕时代发明的种植业和养殖业，如今是否被替代？答案是no。在工业时代形成的工业加工技术，如今是否被替代？答案是no。那么，在信息时代对信息的获取、处理、存储传输技术是不是将来会被替代？答案也一定是no。未来，人类一定会有更多的发明和更新的技术，但是过去已有的技术，尤其是重要技术是不会被替代。既然信息技术不可被替代，那么集成电路也不可被替代。
在信息时代，第一代应用是助听器，便携式收音机。右上角是一个晶体管做的收音机，整个1950年代，美国军方看到了晶体管的巨大潜力。其坚固、可靠、省电的特性对便携式电台、声纳系统、导弹至关重要。军方的大量订单是驱动早期晶体管技术发展和产能扩张的主要力量。1950年代中后期，1955年，IBM推出IBM608，这是第一款完全使用晶体管而非真空管的商用计算机。晶体管计算机更小、更快、更可靠，标志着计算机“第二代”的到来。
在信息时代的早期，集成电路依然是其核心。可以说，集成电路及晶体管的出现，支撑了那个时代的信息产品。而在智能时代，我们仍然需要集成电路支撑信息的获取、处理存储和传输。
在日常生活中，我们常用十进制，但在计算领域却未必要用十进制，例如，算盘用的就是五进制。那么，在今天的时代，用什么方式去实现计算最方便？显然用两个状态，即开关的通和断，来表述数学上的两进制是最方便的实现方式。因此人们推演了另外一套符号体系，就是布尔代数。
在十进制里，有加减乘除运算符来完成人类所需要的计算。那么在二进制里，用与、或、非也可以实现人类所需要的计算。如右上角图所示，图一用2个晶体管可以实现非，图二用4个晶体管实现或，图三用4个晶体管实现与。总而言之，人类所需要的全部计算都可以用晶体管的互联实现。
如何用最简单的方式实现开关？我们就需要半导体。本征半导体是1个原子核周围有4个电子，两个原子凑在一起，就用共价键的方式实现了一个绝缘的本征半导体，如果在里边掺上5价的磷，那么就可能多出一个电子，就变成了导体。如果掺上一个4价的硼，它也形成了导体，一个是电子导电，一个是空穴导电。因此我们得出结论，做开关需要半导体。
为何又形成了一个以硅为核心的计算设备？最简单的一个原因就是硅的加工方法相对容易。集成电路的加工过程是4步工艺的迭代，遮挡、选择性曝光、选择性刻蚀，掺杂清洗。其中，遮挡是非常重要的步骤，其最简单的方法就是用二氧化硅，这使得硅材料成为集成电路不可替代的材料。
其次，硅材料价格非常便宜。以大米作为参照，每千粒约为25克，10亿粒约为25000kg，按照每千克5元的价格，约为25000元。而用先进工艺制作的10亿粒晶体管价格小于4美元。
中国的集成电路该如何发展？
请思考一个问题，如果现在全世界半导体产值不再增加会如何？这就涉及到了内生增长，例如现在购买iPhone17，未来再买手机一定不会再买这个手机，其中的芯片至少要换掉一半，这就是内生增长。
那么，当前中国集成电路情况发展如何呢？以下图片从多个角度对比了国内外公司的营收情况，可以看出中国集成电路企业还很弱小，需要持续的支持和关注。
如何发展呢？首先，存量市场不能放弃，成熟工艺的集成电路应该做到有市场竞争力。如果中国想要成为世界集成电路的大国，那么就需要有半壁江山，这就意味着6000亿美元中要占据一半。目前海外公司占据5000多亿美元，要想在这个存量市场里涨到一半是非常困难的，因此必须要关注存量市场竞争，并与海外公司竞争。
其次要关注增量市场，创造增量市场的创新性的应用永远存在。以超百亿美元的CMOS图像传感器为例，在20年前这个产业根本不存在，那时是化学胶片。而现在CMOS图像传感器有很多应用，包括汽车、消费电子产品、航空航天、医疗设备、军事设备和航空航天等，在移动设备和汽车应用的驱动下，2015年~2021年，CMOS图像产业的复合年增长率为10.4%，预计市场规模将从2015年的100亿美元增长到2025年的336亿美元。
中国发展集成电路要充满信心，而这信心可能来源于这三方面，第一是技术的扩散是天意，想阻止技术扩散靠封锁是无法实现的；第二是在技术发展的晚期，努力投入可能会改进，但改进得会很慢；第三是新的地缘政治安全性，给中国的后起企业带来了新的机会。
