作者:立言
自1953年創(chuàng)辦以來,ISSCC一直被全球?qū)W術(shù)界和工業(yè)界公認為集成電路設(shè)計領(lǐng)域的最高級別會議。在美國舊金山舉行的 ISSCC, 其前沿的科研創(chuàng)新每年都會吸引超過3000人參會, 而其中大概60%是來自全球的從業(yè)者。
在歷史進程中,眾多重要的發(fā)明與創(chuàng)舉,諸如全球首個集成模擬放大器芯片、首個8位微處理器芯片、首個32位微處理器芯片、首個1Gb內(nèi)存DRAM芯片以及首個多核處理器芯片,皆是在ISSCC上首次向公眾展示的。
在ISSCC 2024中國區(qū)發(fā)布會后,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)縱橫與ISSCC國際技術(shù)委員會委員及遠東區(qū)主席,澳門大學羅文基教授進行對話。進一步交流ISSCC帶來的前沿趨勢、遠東區(qū)和中國區(qū)的變化,以及ISSCC在促進產(chǎn)學研方面的進展。
?01投稿量猛增40%,產(chǎn)學結(jié)合成新趨勢
今年ISSCC的主題是IC for a better world,主要是探討芯片設(shè)計在人類健康、社會可持續(xù)發(fā)展以及人們生活質(zhì)量等方面不可或缺的重要性。
自2018年以來,ISSCC論文投稿量都在600份左右,而今年投稿論文達到873篇,錄用文章為234篇,錄用比例達到26.8%。
在被問及ISSCC 2024有何亮點時,羅文基表示:“今年ISSCC的投稿量比去年多了高達40%,這是一個非常驚人的數(shù)量。尤其在電源管理及存儲器方向的投稿數(shù)都超過100份,同時其他領(lǐng)域也在增長。由此可見,整個行業(yè)都在不斷地向前發(fā)展。在873份投稿中,遠東區(qū)占了63%,并有148篇文章被接收,其中中國區(qū)有69篇被接收,比去年多10篇,這也代表我國電路設(shè)計的科研及創(chuàng)新水平已達到國際水平。值得一提的是,今年ISSCC新增了電路安全方向,這也能看到電路安全在未來對集成電路十分重要?!?/strong>
對談到不同領(lǐng)域的創(chuàng)新,羅文基舉了兩個例子:“在模擬電路方面,首次發(fā)表用于高性能處理器的超小型全集成溫度傳感器,在單點校準的前提下,其芯片面積僅為現(xiàn)有方案的1/10左右,能夠大大減少成本;在超低功耗收發(fā)器方面,發(fā)表多個同時提升 SIR 及降低能耗的收發(fā)器設(shè)計方案。這些創(chuàng)新也會為業(yè)界帶來新思路,從而有望提升電子產(chǎn)品性能及降低成本?!?/p>
實際上,今年ISSCC也會有ISSCC 框架外創(chuàng)新的特邀文章。如加利福尼亞大學的《Short-Reach Silicon Photonic Interconnects with Quantum Dot Mode Locked?Laser Comb Sources》;賓夕法尼亞大學的《Extreme wave-based metastructures》;萊斯大學的《Toward Exponential Growth of Therapeutic Neurotechnology》;卡內(nèi)基梅隆大學的《Liquid Metal–Polymer Composites for Stretchable Circuits, Soft Machines, and Thermal Management》。這里探索很多創(chuàng)新領(lǐng)域,包括神經(jīng)技術(shù)、量子點以及可拉伸電路等前沿交叉領(lǐng)域,這些都有望成為未來研究及產(chǎn)學合作的熱點。
在采訪中,羅教授提到了一個新趨勢:產(chǎn)業(yè)界和學術(shù)界共同研究的投稿量有所上升,從投稿的數(shù)量來看,今年兩者合作文章投稿數(shù)大概占三分之一,接收的文章共占28%。其中方向主要在高端處理器 SoC、高密度存儲器,及高效光通信芯片等。比如:三星和韓國多所大學共同發(fā)表的文章,國內(nèi)浙江大學和杭州的萬高科技合作的文章《A 14b 98Hz-to-5.9kHz 1.7-to-50.8μW BW/Power Scalable Sensor Interface with a Dynamic Bandgap Reference and an Untrimmed Gain Error of ±0.26% from -40°C to 125°C》,這都是學術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界合作的典型例子;這也能看出產(chǎn)業(yè)界和學術(shù)界合作越來越密切。隨著投稿數(shù)量不斷提升,我們可以看到,產(chǎn)業(yè)界在ISSCC會議上也會傾向于發(fā)表他們最前沿的技術(shù)。
?02占比超過60%,遠東地區(qū)百花齊放
今年總共873份文章在ISSCC投稿,其中遠東區(qū)占據(jù)總數(shù)的60%以上,并被接收了148篇文章。
從數(shù)據(jù)上看,從2021年開始到2024年遠東區(qū)被收錄論文數(shù)量急速上升。羅文基對于遠東區(qū)的增長十分看好。他特別提到:“ISSCC各個技術(shù)委員會都有遠東區(qū)的貢獻,簡單來說,就是所有的技術(shù)委員會都包含了遠東區(qū)的文章。遠東區(qū)在集成電路領(lǐng)域的研究可謂百花齊放?!?/p>
在被問及遠東區(qū)集成電路研究的優(yōu)勢領(lǐng)域時,他表示:“今年在總共34個技術(shù)會議中,遠東地區(qū)占比超過75%的session,尤其是高密度存儲器、振蕩器、顯示器技術(shù),以及存內(nèi)運算這4個技術(shù)會議中,遠東區(qū)囊括了所有的文章?!贝送?,圖像傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、機器學習加速器及電源轉(zhuǎn)換器等領(lǐng)域也向來是遠東區(qū)的強項,今年在ISSCC上,遠東區(qū)在以上方向也持續(xù)創(chuàng)新,占了大部分的文章。這和遠東區(qū)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)先領(lǐng)域基本匹配,也說明科研和產(chǎn)業(yè)是緊密相連的。
?03、從1篇到55篇,中國大陸突飛猛進
ISSCC 2024中國大陸、香港、澳門地區(qū)加起來總共有69篇論文入選,其中中國大陸55篇。此外,中國參與ISSCC的機構(gòu)數(shù)量每年都在增長,今年的機構(gòu)數(shù)量增長到19家。
具體到國內(nèi)收錄篇數(shù),澳門大學收錄篇數(shù)為14篇、清華大學13篇、東南大學6篇、北京大學5篇、中科大5篇、南科大5篇、電子科大4篇、復(fù)旦大學3篇、浙江大學2篇、港中大(深圳)2篇、中科院微電子所2篇、中科院半導(dǎo)體所1篇、西安交大1篇、華東師范1篇、上海交大1篇、中山大學1篇、北京理工大學1篇、同濟大學1篇、萬高科技(杭州)1篇。其中北京理工大學、華東師范大學、南方科技大學、同濟大學、香港中文大學(深圳)和萬高科技都是首次在ISSCC會議上發(fā)表論文。?
在談到近年來中國大陸區(qū)在ISSCC上表現(xiàn),羅教授說:“我從 2018 年首次擔任 ISSCC技術(shù)委員會成員至今,有幸參與和看到了我國在集成電路方面的不斷創(chuàng)新和突飛猛進。2017年內(nèi)地高校只有1篇文章被ISSCC接收,到今年數(shù)量增長至55篇。”他特別感慨:“在六年內(nèi)能夠做到這個程度,其實一點都不容易。同時,我國在所有技術(shù)領(lǐng)域中都有文章被接收, 尤其在電源管理、無線通信及存儲器等領(lǐng)域中都有著良好的發(fā)展趨勢,在集成電路科研的實力和創(chuàng)新,全世界有目共睹。這也證明了我國在同行的認可度正在不斷提升?!绷硗?,基于當前的大環(huán)境,他也表示:“我國微電子領(lǐng)域雖然受到不同的限制,但這也是提升集成電路能力的機會,能夠從基礎(chǔ)層面持續(xù)發(fā)展自身實力。這對我國集成電路產(chǎn)業(yè)來說是一個轉(zhuǎn)折點,如果我們做得好的話,將來的發(fā)展不可估量?!?/p>
根據(jù)羅教授的介紹,我們詳細梳理了中國區(qū)論文發(fā)表情況,確實看到了很多新的突破。在高密度存儲器和接口方面,南方科技大學的潘權(quán)教授團隊為中國內(nèi)地在該Session(Session 13)實現(xiàn)了論文零的突破;在前瞻技術(shù)領(lǐng)域方面,同濟大學被收錄1篇論文,這也是同濟大學首次在ISSCC上發(fā)表論文;在電源管理方面,中科大程林教授團隊5篇論文入選,創(chuàng)中國大陸單課題組單年入選篇數(shù)最高記錄等等。
?04、融入大灣區(qū),澳門大學新發(fā)展
今年,澳門大學以14篇論文入選,蟬聯(lián)中國區(qū)第一。澳門大學在低功耗射頻電路、高效電源管理及高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器等多個領(lǐng)域,多年來都表現(xiàn)比較好。
在談到澳門大學在集成電路領(lǐng)域的發(fā)展,羅教授介紹到:澳門大學在2010年11獲國家批準設(shè)立兩個國家重點實驗室,其中一個是模擬與混合信號超大規(guī)模集成電路國家重點實驗室。該實驗室目前是廣東省唯一的微電子國家重點實驗室,在集成電路研究方面已數(shù)度刷新芯片奧林匹克﹙國際固態(tài)電路會議,ISSCC﹚的世界紀錄,并且提出了最先進的無線及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換解決方法。羅文基也分享了澳門大學在產(chǎn)學研方面的進展:“一方面,為配合大灣區(qū)集成電路的發(fā)展,在深圳市福田區(qū)建立了澳大河套集成電路研究院,也跟灣區(qū)多家企業(yè)在多個領(lǐng)域進行了緊密的科研合作交流。另一方面,除了在澳門,我們還在珠海橫琴開設(shè)了研究基地,力爭為我國集成電路設(shè)計的發(fā)展與人才培養(yǎng)添磚加瓦?!?/p>
對話的最后,談到集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展,羅教授表示:“不僅對我國,對全球來說,集成電路都是未來發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)。近年來,我國集成電路設(shè)計能夠高速發(fā)展,離不開國內(nèi)集成電路領(lǐng)域同行多年以來的共同努力和其他行業(yè)的支持。如何把握下一世代新興技術(shù),如萬物聯(lián)網(wǎng)、 大數(shù)據(jù)及人工智能等領(lǐng)域?qū)呻娐樊a(chǎn)業(yè)帶來的機會,將是眼下重要的課題?!?/p>
談及未來,他充滿信心:“大家仍需繼續(xù)努力,突破限制,迎難而上,在集成電路上不斷尋求突破創(chuàng)新,把握時機,共同為行業(yè)及國家的發(fā)展出力!”
附:ISSCC 2024中國大陸、香港、澳門論文收錄情況