對話羅文基教授，解析ISSCC2024背后的產(chǎn)業(yè)趨勢

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。

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?！?/span>

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。」

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)。

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?！?/span>

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?！勾送?，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。

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?！顾貏e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?！沽硗?，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?！?/span>

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。

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?！?/span>

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?！?/span>

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