杨正瓴 天津大学 电气自动化与信息工程学院，天津 300072

2018年1月美国电气和电子工程师协会（IEEE）刊出的《4种新奇的新计算途径4 strange new ways to compute》一文中，把“用导线做计算”列为未来计算机技术的4个奇妙途径之一^[1,2]。这是指2017年美国密苏里大学堪萨斯城分校 Macha 和 Rahman 等人研制成的“用导线之间的串音crosstalks进行计算”的新型集成电路芯片^[3-5]。初步的研究表明：串音集成电路面积小、功耗低，明显优于现在的主流CMOS集成电路。？

2017年的“串音”新型集成电路芯片，实际上是我国学者1995年建议的“直接利用寄生的互容参数来实现电路的互联”（“半电路、半电磁场”集成电路）构想的一种特殊情况下的芯片实现^[6-9]。

2018年10月，在“纪念集成电路发明60周年学术会议”上，宋继强先生（英特尔中国研究院院长）说：^[10]

“在推进摩尔定律的过程中，80%的工作都是基于材料的改革。不光要研究怎样将芯片做小，还要研究如何用不同的方式来做这些器件。另外20%的工作基本上都是在寻求化学工艺方面的进步，如原子层沉积、原子层蚀刻等技术。”

“经过多次尝试之后，收获的同时也发现了很多错误：石墨烯晶体管没有如期出现；许多带有具体日期的预测也都普遍失准；随着工艺越来越小，越来越难以控制和生产半导体芯片。”

在《科技导报》2019-02-13的《专题：集成电路》里，没有提到“电路设计原理”方面的进展。宋继强先生该文的期刊出版时间为2019-02-13。

简言之，主流的集成电路进步主要靠“材料、工艺”两大方面；

实际上还存在第三方面：新的电路设计原理。后者就是我1995年的设想。

集成电路，实质是微缩的电路。先是电路设计，后有芯片加工。目前的芯片业主要热情在芯片加工方面，如高性能的光刻机，新型半导体材料等。除了“半电路、半电磁场”集成电路）构想，尚未见到其它在“新的电路设计原理”方面的公开报道。建议我国进行“半电路、半电磁场”集成电路研制，从原理上看：“半电路、半电磁场”集成电路，由于占用的面积小，具有用低精度光刻机生产高密度集成电路的可能性。如利用10nm技术生产与5nm CMOS等效的集成电路。

参考资料：

[1] Samuel K. Moore, 4 strange new ways to compute [J]. IEEE Spectrum, 2018, 55(1): 10-11.

https://ieeexplore.ieee.org/document/8241695

[2] 闵应骅，2018-01-12，放开思路，重振计算科学技术 (180112) [EB/OL]  

http://blog.sciencenet.cn/blog-290937-1094444.html

[3] Macha N. K., Chitturi V, Vijjapuram R., Iqbal M. A., Hussain S., Rahman M. A new concept for computing using interconnect crosstalks [C]. 2017 IEEE International Conference on Rebooting Computing.

https://ieeexplore.ieee.org/document/8123636

https://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=undefinedarnumber=8123636

[4] Macha N. K., Iqbal M. A., Repalle B. T., Hussain S., Rahman M. Crosstalk noise based configurable computing: a new paradigm for digital electronics [EB/OL]. 2020-04-17.

https://arxiv.org/abs/2004.08040

[5] Iqbal M. A., Macha N. K., Repalle B. T., Rahman M. Designing crosstalk circuits at 7nm [C]. 2019 IEEE International Conference on Rebooting Computing.

https://ieeexplore.ieee.org/document/8914701

[6] 杨正瓴. 关于“互容”概念的意义[J]. 电工教学，1995，17(4): 35-39.

http://qikan.cqvip.com/Qikan/Article/Detail?id=2000725

https://kns.cnki.net/KCMS/detail/detail.aspx?dbname=cjfd1995undefinedfilename=dqdz199504010

[7] 杨正瓴. 一种新型集成电路概念——串音计算[N]. 中国科学报，2019-08-15，第7版

http://news.sciencenet.cn/dz/dznews_photo.aspx?t=undefinedid=33020

http://news.sciencenet.cn/sbhtmlnews/2019/8/348727.shtm

[8] 天津大学，2019-07-05，现代电工电子技术中心召开期末交流总结会[EB/OL].

http://news.tju.edu.cn/info/1014/45900.htm

[9] 杨正瓴，2019-04-06，“半电路、半电磁场”的集成电路设计构想 [EB/OL]，中国科学院科学智慧火花

http://idea.cas.cn/viewdoc.action?docid=68642

[10] 宋继强. 智能时代的芯片技术演进[J]. 科技导报, 2019, 37(3): 66-68.

http://www.kjdb.org/CN/abstract/abstract15236.shtml