为进一步推进半导体领域产教融合走深走实,帮助微专业学子拓宽产业视野,6月13日,我校特邀资深半导体产业专家孙红波为学生带来一堂主题为“存储芯片”的课程。课程面向“半导体物理基础与实践”微专业学生以及对半导体有浓厚兴趣的学生,在数理学院A110和腾讯会议同步开展。课程由数理学院院务秘书、数学系主任竺筱晶主持。

孙红波老师从存储器在现代计算架构中的基础地位切入,介绍了DRAM、SRAM、NAND Flash、NOR Flash等不同存储器的技术路线以及各类存储器在速度、容量、成本和应用场景上的差异。随后,他结合DRAM与3D NAND在存储器产业中的核心地位,分析了全球主要厂商格局和我国企业切入主流存储市场的发展趋势。围绕DRAM,他讲解了1T1C存储单元、存储阵列、感应放大电路和数据读取路径,以及从二维微缩向三维结构演进的技术挑战。围绕HBM,他介绍了人工智能应用对带宽、容量、能耗和延迟的需求,说明当算力持续增强时,系统瓶颈正在从计算逐步转向存储带宽。围绕NAND,他介绍了Cell、String、Page、Block、Plane等基本结构及写入、擦除、读取等操作,帮助学生理解不同存储方式在密度、成本、耐久性和可靠性之间的取舍。课程还延伸至存储器架构演进,指出“存储墙”已成为制约系统性能提升的重要问题,现代架构正在从被动数据存储逐步走向异构内存、分层管理、近存计算和存内计算等方向。

互动环节,同学们围绕AI时代存储需求、HBM技术发展、NAND堆叠层数提升、国产存储产业发展以及“存储墙”等问题与孙红波进行了交流。针对学生提出的问题,孙红波老师表示,随着人工智能应用不断深入,存储器将在容量、带宽、能耗和可靠性等方面承担着更加关键的作用;同时,存储产业具有技术密集、资本密集、周期性强和供应链全球化等特点,需要长期投入和持续积累。竺筱晶结合当前数智化背景下高校人才培养需求,向孙红波老师请教:高校学生应重点学习和锻炼哪些能力,课程设计又应如何更好地衔接产业需求。孙红波老师表示,学生既要打牢数学、物理、材料、器件、工艺和电路等基础知识,也要关注数据分析、系统架构、工程实践和跨学科协同能力的培养;高校课程可以更多引入产业案例和项目实践,引导学生在理解原理的同时培养工程判断力和持续学习能力。
孙红波老师是资深半导体产业专家,具有30余年半导体工厂运营、项目管理及工艺研发经验,曾担任多个跨国企业量产和研发团队负责人,负责过多个大型项目,涉及不同集成电路制造领域和工艺模块。他熟悉集成电路制造市场趋势、技术发展路线以及国内外顶尖厂商发展情况,并在国内集成电路丛书《动态随机存取器(DRAM)》中担任半导体工艺部分撰写负责人。

本次课程围绕存储芯片,将存储器的基础原理、核心技术、产业趋势和系统架构贯通起来,引导学生在真实产业图景中理解课堂所学。未来,“半导体物理基础与实践”微专业将继续推动课堂教学与产业实践深度融合,为培养具有扎实理论基础、工程实践意识和产业视野的复合型半导体人才持续赋能。