芯思想 | 從ISSCC看中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展

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每年的 1 月或 2 月，正是中國人歡慶春節(jié)的時候。而在大洋彼岸的美國，全球半導(dǎo)體人士也聚集加州舊金山，參加 ISSCC(國際固態(tài)電路會議)。

今年 2 月 5 日 --9 日將在美國加州舊金山萬豪酒店召開。

今天，芯思想就來和大家聊聊 ISSCC。

1、什么是 ISSCC？

ISSCC(國際固態(tài)電路會議)是“IEEE International Solid-State Circuits Conference”的縮寫，是國際學(xué)術(shù)界和企業(yè)界公認(rèn)的集成電路設(shè)計領(lǐng)域最高級別會議，被認(rèn)為是集成電路設(shè)計領(lǐng)域的“世界奧林匹克大會”。每年吸引了超過 3000 名來自世界各地工業(yè)界和學(xué)術(shù)界的參加者。

ISSCC 始于 1954 年，每年一屆，是由 IEEE 固態(tài)電路協(xié)會（SSCS）主辦的最著名的半導(dǎo)體集成電路國際學(xué)術(shù)會議。ISSCC 也是世界上規(guī)模最大、水平最高的固態(tài)電路國際會議，歷屆都有遍及世界各地的數(shù)千名學(xué)術(shù)、產(chǎn)業(yè)界人士參加。

在 ISSCC60 年的歷史里，眾多集成電路歷史上里程碑式的發(fā)明都是在這上面上首次披露。比如世界上第一個 TTL 電路 (1962 年),世界上第一個集成模擬放大器電路(1968 年), 世界上第一個 1kb 的 DRAM (1970 年), 世界上第一個 CMOS electronic wristwatch (1971 年), 世界上第一個 8-bit microprocessor (1974 年), 世界上第一個 32-bit microprocessor (1981 年), 世界上第一個 1Mb 的 DRAM (1984 年), 世界上第一個 1Gb 的 DRAM (1995 年), 世界上第一個集成 GSM transceiver (1995 年), 世界上第一個 GHz 的微處理器 (2002), 世界上第一個多核處理器 (2005 年)等等。

2、ISSCC 的起源

1954 年首次會議的早期參與者屬于無線電工程師協(xié)會（IRE）電路理論小組和 IRE 晶體管電路委員會。會議在費城舉行。后來在 AIEE 和 IRE 合并成為當(dāng)今的 IEEE。

第一次會議包括六個組織的論文：Bell Telephone Laboratories, General Electric, RCA, Philco, Massachusetts Institute of Technology and the University of Pennsylvania。注冊費為 4 美元（提前注冊為 3 美元），注冊的人數(shù)為 601 人。

1954 年會議的名稱出現(xiàn)在各種出版物和文件中：“晶體管會議”，“晶體管電路會議”，“費城會議”或“國家晶體管電路會議”。

1960 年會議名稱固定為“國際固態(tài)電路會議”。

雖然 ISSCC 成立于費城，在 20 世紀(jì) 60 年代中期，美國半導(dǎo)體開發(fā)中心向西移動。 1978 年，該會議在紐約的替代海岸舉行，很快取代費城。

1990 年，舊金山成為會議的永久之家。

2011 年，ISSCC 的會期固定為五天。

3、ISSCC 涉及的電路領(lǐng)域

近年來，ISSCC 的論文涉及的集成電路領(lǐng)域包括九個 Track：
模擬電路（傳統(tǒng)模擬電路、模擬電源管理）；
數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器（ADC/DAC/TDC）；
數(shù)字架構(gòu)與系統(tǒng)（處理器、通信與多媒體電路、人工智能）；
數(shù)字電路（時鐘、數(shù)字電源管理）；
IMMD（圖像、MEMS、生物醫(yī)學(xué)、顯示）；
存儲器（存儲單元、控制器）；
射頻與無線系統(tǒng)（收發(fā)機、毫米波、太赫茲）；
有線通信（SerDes/2.5/3D 互聯(lián)）；
前沿工藝設(shè)計（非硅集成電路、量子、柔性材料）。

4、今年 ISSCC 的議程
最近幾年的 ISSCC 都是從周日開始，周四下午結(jié)束。今年同樣如此。

今年周日白天是課程和論壇，可以從 10 個課程中最多選擇 4 個（有四個時間點可選）；或從 2 個全天的高級論壇中選擇 1 個。

晚上是有兩個活動，一個是以“智能機器”為主題的專題會議；一個是學(xué)生研究預(yù)覽（Student-Research Preview）。

周一上午是四個主題報告，分別是臺積電(TSMC)的研發(fā)副總裁 Cliff Hou（《A Smart Design Paradigm for Smart Chips》，演講內(nèi)容是結(jié)合 3D 封裝和 SoC 技術(shù)的智能芯片設(shè)計新模式），德州儀器(TI)的首席技術(shù)官 Ahmad Bahai （《Dynamics of Exponentials in Circuits and Systems》，演講主題是集成電路業(yè)的多維創(chuàng)新模式）， 耶魯醫(yī)學(xué)院教授 Jonathan Rothberg（《The Development of High-Speed DNA Sequencing: Jurassic Park, Neanderthal, Moore, and You》，演講主題是有關(guān) DNA 測序）以及 TU Delft 的教授 Lieven Vandersypen（《Quantum Computing-The Next Challenge in Circuit and System Design》，演講主題是關(guān)于量子計算）。

周一下午到周三下午，共計安排有 28 個 Session 論文報告賣場。

周四安排有一個短期課程和 4 個專業(yè)論壇，要單獨付費。

5、我國在 ISSCC 的入選論文情況

一般在學(xué)界，每年有穩(wěn)定的 ISSCC paper 發(fā)表可以很好地代表了一所學(xué)校、一個實驗室或是一位教授在本領(lǐng)域所具有的世界級研究水平。

記得 2014 年清華大學(xué)微電子學(xué)研究所教授王志華說過，在 ISSCC 上發(fā)表論文，至少要滿足四個條件：一是設(shè)計的電路要最好或是首個設(shè)計電路；二是要從原理上說明為什么你提交的電路論文是最好的；三是設(shè)計的 IC 有什么功能，會產(chǎn)生什么樣的影響力；四是要經(jīng)流片驗證確實可實現(xiàn)運行。

由于受國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平的限制，長期以來，ISSCC 都與我們無緣，直到 2005 年，51 歲的 ISSCC 才第一次聽到來自中國大陸的聲音。

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我國自 2005 年在 ISSCC 上實現(xiàn)零的突破，至 2017 年，我國共有 19 篇論文入選，主要集中在模擬和處理器方面。

19 篇論文中，清華大學(xué) 6 篇，復(fù)旦大學(xué) 6 篇，中科院 3 篇，產(chǎn)業(yè)界有 4 篇（3 篇是外資公司撰寫）。
值得慶賀的是清華大學(xué)王志華教授和李宇根教授團隊 3 年共入選 5 篇，2008 年、2009 年連續(xù)兩年入選，2014 年更為驚人，一年 3 篇入選。

而復(fù)旦大學(xué)連續(xù)四年（2011、2012、2013、2014）都有論文入選。

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圖： 我國從 2005-2017 年在 ISSCC 上發(fā)表的文章數(shù)變化（趙元闖整理制圖）

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圖：2005-2017 年我國在 ISSCC 發(fā)表的論文情況（趙元闖整理制圖）

6、思考

我國在 ISSCC 上平均每年入選僅有 1.5 篇，其中 16 篇來自大學(xué)和研究所等學(xué)術(shù)機構(gòu)，我國產(chǎn)業(yè)界只有 4 篇入選（3 篇為外資企業(yè)撰寫），2017 年還依靠 ADI 北京公司論文才避免再次掛零的情況。我國本土產(chǎn)業(yè)界只有 1 篇文章在 ISSCC 發(fā)表，這說明我國產(chǎn)業(yè)界在原始創(chuàng)新方面，還有很長的路要走。

實際上不管是從投稿數(shù)還是入選數(shù)量上，我們都處于在很低的數(shù)量級上，表明在集成電路設(shè)計方面的水平和世界最頂尖水平還是存在明顯的差距。

針對國內(nèi)有網(wǎng)友評論說目前產(chǎn)業(yè)界不一定要在 ISSCC 上發(fā)表論文來證明自己，有業(yè)界專家表示，近年來，產(chǎn)業(yè)界在 ISSCC 上發(fā)表的論文數(shù)量數(shù)量有所下降，但仍占有每年一半的數(shù)量。一半被錄用的稿件來自產(chǎn)業(yè)界，很難下結(jié)論說這是或者不是一件好事。大多數(shù)企業(yè)對于技術(shù)研發(fā)和宣傳的態(tài)度，是以商業(yè)驅(qū)動為主導(dǎo)，不排除部分企業(yè)借 ISSCC 這一平臺來擴大自身的影響力。但 ISSCC 對于文章的錄用是有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)的，其九大委會員的委員可不是白吃飯的，如果企業(yè)投稿不能詳細(xì)說明令人認(rèn)同的技術(shù)細(xì)節(jié)，是不可能被錄用的。對于在 ISSCC 上發(fā)表論文，產(chǎn)業(yè)界不可太看重，但也不可太看重。目前主要的矛盾是吃不到葡萄，而不是葡萄酸不酸的問題。

另外在我國一個較迫切的問題是要堅定的走產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的道路。今天，由政府資金推動的大量科研項目，取得了豐富的科研成果，但總體上技術(shù)轉(zhuǎn)化率可能并不高。只有企業(yè)在高?？蒲许椖可贤度刖揞~資金時，對于技術(shù)成果轉(zhuǎn)化的要求才會更迫切，高校所受到壓力和推動力也更大，也將更務(wù)實高效。

7、結(jié)語

祝福中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)吉芯高照。
最后以孫中山的話“革命尚未成功，同志仍需努力”作為結(jié)語。

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