上周，一张光盘送到了我的桌上。它看起来是那么平常，封面非常朴素，即使是标题“2001年国际电子器件会议（IEDM)”也显得很不起眼。 

　　但光盘中的内容却令人振奋，它包含了12月初在华盛顿召开的IEDM会议上的数以千计的技术资料，详述了目前半导体领域中最新的研究成果。其中的一些思路可能会失败：有趣的实验最终进入了死胡同。其它的成果则会成为有用，但很寻常的通用芯片。但值得一提的是，其中的确有一部分思路非常有价值，能够加速五年内高技术产业的基础研究的发展。以下摘其要点以记之： 

　　自由空间光的芯片到芯片互连。如果无法将芯片之间的数据传送速度提高得足够快，处理速度提得再高也不会有任何好处。但总路速度太快会带来一系列问题，如噪声，射频干扰，最大间距的缩小，阻抗匹配等等。一种办法是用光来代替电。加州大学圣地哥分校的Sadik Esener成功地将光学器件键合在标准芯片，其演示系统运行速度超过每秒2.5Gb，可连接相距1英尺的芯片，能耗仅为几个毫瓦，误码率接近电学系统。在每平方厘米的芯片上有近1000个独立的信号。到目前为止，这些芯片都采用红外光，如果换成可见光，那么PC机的内部在黑暗中会显得非常醒目。 

　　微电子学开始与分子学和神经生物学交叉。科幻小说中已经写了很多关于机器与人的东西，但真正使生物系统与硅器件联系起来还有很大的路要走。普朗克生化学院的Peter Fromherz在实验室中实现了在硅棊生长老鼠神经元网络，并建立了其中的电学界面。他指出，这是人们首次在半导体芯片上建立神经电子电路。尽管他提醒说，在实现生物电子神经网络计算机和微电子的神经网络器件的梦想前，仍存在着许许多多的实际困难，但不管怎样，他已经清楚地指出了这些梦想，并且在为这一梦想而努力。 

　　和以上相比，菲利浦公司的七名荷兰工程师关于“采用0.18微米门信号宽度实现最大频率为150GHz的器件”的论文则显得平淡。但这种超快速晶体管的重要性在于，它不需要特别的材料，特别的制造工艺或是特别的制造技术，所有的一切都基于标准CMOS工艺。这缓解了为满足高速带宽而生产可工作在高频下的单芯片射频器件的需要，同时也证明了一个道理：旧技术的发展往往可以超出其原有的限制，甚至可以与新技术相抗衡。 

　　量子尺寸器件也有出色的表现。来自NTT公司的特别报道称，如果器件使用少量的电子，例如10个电子，这些电子天然就能够存储从1到10的数，而无需借助二进制。为了证明这个观点，NTT的工程师设计了一种测试电路，将传统的晶体管与单电子器件放在一起。实验设计中包括模/数转换和未转换为二进制的加法电路。结果大大简化和加速了电路的运算速度。可能这篇报道中给人印象最深的是，他们谈到了对单个电子的控制，可以一个个地处理亚原子尺度的物体。 

　　下面是无线方面的进展。富士通公司研究人员预测，2007－2010年的第四代（4G）手机系统下行链路速度为100mbps，上行链路速度为30mbps。购买和使用它的成本与今天的相当。其基站天线可以发送更窄的无线电波波束，在用户行动时也可进行跟踪，可处理数量更多的通话。同时需要超强DSP来实现这种系统。未来的手机只需一个天线，一个用户界面和一个芯片。研究人员指出，这需要非常快的时钟速度，并且会产生大量的热。不过，他们对此很乐观，相信许多问题终究会得到解决。不过他们认为，这需要系统的设计人员和芯片的制造人员进行更紧密的合作。 

　　最后，是关于家用技术。阿尔卡特的Johan Danneels指出，制造好的家用网络产品的技术要求远远高于商用产品。家庭用户没有IT员工，庞大的预算或是可以浪费的时间：成功的家用网络芯片必须能够完全独立地解决任何问题，同时成本必须很低。因为家庭用户也想在自己的系统中的加入声音、视频、安全、音乐和其它的东西，而在软件和硬件的设计上必须力求多样化－适合无线、DSP、网络桥接、防火墙等不同的需要。这是一个极其艰巨的挑战，尤其是许多人以为其中的一些事微不足道。Danneels认为没有一家公司能够独立解决所有的问题，设计战略中一个非常重要的部分就是实现全球性的合作。