人工智能與集成電路的關系探討摘要：集成電路作為技術發展的基礎，愈來愈受到國家的重視。集成電路是多元化應用的智能技術，集成電路是人工智能技術發展核心。本文就人工智能與集成電路的關系展開探討。關鍵詞：集成電路；人工智能；產業發展引言集成電路（IntegratedCircuit:IC）利用半導體工藝將諸如電阻、電容、電感、二極管、三極管等基本元件構成的可以完成特定功能的電子電路制作在一塊極小的硅晶片上，最后構成一個不可分割的整體器件，目前所使用的電子設備均有芯片或者說集成電路的身影。1集成電路集成電路是一種能完成某項功能的微型電子器件或部件。大致由三部分構成，包括晶體管、電阻等一系列元件和承載這些元件的半導體晶片或介質片以及封裝的管殼。集成電路優點包含體積小、重量輕、壽命長、成本低，這些優點決定其能夠實現規模化加工生產。在集成電路的深化發展下，計算機由原來房屋大小變成現在輕便可攜帶。隨著集成電路的進一步發展，其集成性、性能進一步提高，將成為推動人工智能發展的最核心要素之一。集成電路的發展基于電子技術的進步。（1）電子管階段。電子管主要是利用電場在真空中對電子流的作用來獲得信號的傳遞和放大功能。但是在具體操作中由于集成電路的體積龐大、功能消耗較大，在使用之后很快就被淘汰。但是電子管的出現卻對后續的電路發展提供了更多的支持。（2）晶體管。晶體管屬于一種半導體器件，是在半導體材料出現之后發展起來的一種能夠替代電子管的技術形式，和電子管相比晶體管的功能較多，比如能夠實現對信號的整流、放大、穩壓、調制等。（3）集成電路。在現代電子信息技術的快速發展下，晶體管也逐漸被集成電路更換。在I960年的時候，美國仙童公司制做出了第一個能夠被應用的單片集成電路，這一舉動成為集成電路領域一個重要標志。2集成電路對人工智能的促進作用從人工智能的發展歷程來看，其發展的源頭正是計算機的應用，人類才開始提出人工智能的概念，因此人工智能發展史上，把上世紀五十年代定位為人工智能概念的誕生年代。真正意義上提出人工智能概念的是1956年夏天在美國特茅斯學院召開的歷史首次人工智能研討會，在會上約翰?麥卡錫首次提出了"人工智能〃的概念，后來其被稱為人工智能之父，該研討會后來一直被廣泛認為是人工智能誕生的標志。而現實問題所遇到的一談人工智能，都想到的是算法的研究與應用，當然這也有一定的道理，但從上面分析可以知道，算法屬于計算機的軟件層面，其實現的基礎依賴仍然是計算機硬件性能。目前也有專家學者闡述的觀點說，除了傳統間接依賴計算機芯片的數據處理能力的同時，可否在數字集成電路器件上進行一些算法或者通過編程來實現人的思維方式，能否讓器件底層“智能〃起來，可想這也許是未來人工智能技術的一個全新發展方向。也就是說，除了當前依賴高速數據處理的計算硬件來進行人工智能算法軟件的設計開發與實現，還可以將人工智能算法轉移到芯片電路層，如開發模擬大腦的神經元電路或者具有智能處理能力的集成電路。也就是說基于硬件實現的人工智能方法近些年也已經成為研究的熱點，有不少關于人工智能和神經網絡的硬件實現，雖然方向并不主流，但這其實是找到了人工智能技術的源頭，即從集成電路出發，通過研究帶有人工智能算法的集成電路可以來進一步提升人工智能技術的水平。從今幾年召開的全球規模最大的北美消費電子產品展上高通、英偉達、英特爾、LG、IBM、百度等業界巨頭紛紛都發布的各自最新人工智能芯片產品及發展戰略來看，人工智能已經滲透到大眾生活，而人工智能處理器在架構和功能上與傳統的處理器是有很大區別的，這主要表現在內部執行程序的環節，帶人工智能的處理器起主要是通過模仿人腦的神經網絡，從最基本的單元上模擬人類大腦的運行機制，在某種程度上就可以不需要人為的提取所需解決問題的特征或者總結規律來實現編程。但不管是從軟件層面還是硬件層面發展人工智能技術，其都依賴并取決于集成電路技術的發展水平。3人工智能技術的重要發展基礎智能技術的應用本質是以集成電路為基本設計基礎的計算機綜合應用管理技術。人工智能技術的應用核心是算法，通過算法來實現對實際問題的訓練總結，最終通過對實際問題的匹配來得到問題的最終解決方案。在科技的深入發展下，一系列算法研究變得更加復雜，而算法的復雜在實施本質上依賴計算機技術的支持，特別是需要得到集成電路的發展支持。集成電路技術的快速發展推進了計算機數據處理速度和計算機系統的應用性能，從實際操作上來看，計算機數據在處理數據信息的時候會應用一些比較復雜的數據算法，這些數據算法是人工智能算法順利實現和有效應用的重要基礎。從實際應用操作上來看，人工智能技術的深入發展需要得到龐雜算法和數據處理技術的支持，而集成電路技術的深化發展則是能夠充分滿足這一種需求。集成電路技術的應用和完善決定了人工智能技術的發展深度和發展水平。4集成電路產業發展的建議4.1政府指導我國應當繼續堅持穩中求進的總基調，政府加大政策扶持、鼓勵集成產業的創新以及完善配套政策體系。我國集成電路產業正處于發展的關鍵階段，集成電路設計企業受到國外勢力的打壓，使得發展受阻，政府更應當重視這方面的發展，重視產業的開發和投入。認真貫徹中國制造2025計劃和中國芯項目，鼓勵集成電路企業的創新與發展。集成電路產業是資金密集型產業，需要大量的資金投入并且投入持續時間長，回報時間長，是一個極大耗費財力的長遠投資，所以政府應加大政策扶持才能促進企業的快速發展。4.2在人力培養方面國家集成電路創新中心建立企業與高校聯合培養高端人才的機制，打通互聯互通的人才交流途徑。集成電路行業非常缺乏人才，而高校培養的人才又往往不能適應現在產業發展的需求，所以我們要探索一條產學研融合培養人才的模式，打通企業與高校之間的交流途徑，如科教融合、校企協同、國際合作，使培養出來的人才能夠真正為企業所用。4.3企業布局企業應緊跟政策發展，積極推動技術創新，吸納集成電路高新人才，發展集成電路新型產業。一方面要在現有基礎上加大投入，盡快縮短中國與國際之間在設計、制造與封裝技術上的技術差距，另一方面也要積極布局未來，關心全球集成電路發展動態。應當重視基礎研究，選擇可行的技術方向進行深入研究實現突破，從而達到跨越式發展的目標，使中國在國際中占有一席之地。增強技術創新，圍繞幾個重要未來集成電路產業發展趨勢，發展集成電路設計，走向自主設計之路。結論人工智能與集成電路是兩個相輔相成、相互促進的高端技術領域，以集成電路為基礎的芯片技術為人工智能技術的發展奠定基礎，而人工智能技術也會反作用與集成電路技術發展。人工智能的發展離不開集成電路的支撐，集成電路的升級也對人工智能發展的起到了積極的促進作用，在兩者的良性互動下，人工智能與集成電路一定會走得更遠、走得更好，也會更多更好地造福全人類。參考文獻王鵬飛.中國集成電路產業發展研究[D].湖北:武漢大學