环球化的体系与产学共生
现在的情形当然不好，但是如果镇静想想，倒也不算太坏。集成电路遵照摩尔定律发展迅速，而且具有很高的成本、人才和技能门槛。90年代以来，国家实际上多次试图投资发展集成电路制造，但大部分都是一建造诣掉队，至今都没有追上。但近年来摩尔定律逐渐放缓，全体行业慢了下来，我们追赶的效率和追上的机会都是大大增加了。其余国家的需求和投入也吸引了大量的成本和人才投身这个行业。不仅有大基金这样的国家成本，还有海量的民间成本。不仅有各地微电子学院的毕业生，还有持续的外洋人才回归。那么剩下的关键，便是完成技能的积累，包括前沿技能的本土化和引领性研究。但这实在是非常非常难的，由于集成电路行业是个涵盖从材料到器件、从设计到制造、从系统到运用等多个环节的巨型生态系统。目前还没有任何一个国家有能力独自建立这样的工业体系。举个例子，总被提及作为卡脖子代表的EUV光刻机只有荷兰ASML可以制造，个中光学系统的关键部件，多层膜反光镜，只有德国蔡司可以制造，其平整度的哀求相称于全体德国面积之内海拔起伏不超过1毫米。关注拍照的同学很多会把稳到，镜头这个东西看似大略，但实在现在连山寨都还做不好，而这只是集成电路工业体系的冰山一角。对付这种大巧不工的技能，从业者更多的日常心态实际上是步步谨慎、如履薄冰，以至于很多资深的工程师末了都长成了细腻而端庄的职业性情。因此，弯道不翻车就很好，想要弯道超车的可能性是很低的。比较现实的还是全体家当体系各司其职，再持续努力多少年。
回到技能就纯粹多了。用合理的办法组织一群称职的工程师，给予足够的资源和耐心，技能上的成功不是个谜题。海思便是很好的例子。实际上，在集成电路技能的发展史上，华人一贯在做着巨大的贡献。CMOS技能的提出者之一，萨支唐教授，从肖克利实验室和仙童期间就参与了行业的抽芽和发展；施敏教授提出了NVM；胡正明教授提出的FinFET和FDSOI更是纳米时期的主流技能。在设计领域，黄秋庭教授在2003年代表华人入选了ISSCC 50周年十大贡献者。很故意思的是，他们几位都是大陆出生，横贯学术和家当，并末了归身于学术。这也是集成电路行业的特点之一，学术界和家当界关系非常紧密。从FinFET的发展进程来看，纵然是资源高度密集的制造业，仍旧不断在学术界探求新的技能。在集成电路设计领域，这一环境就更加普遍了。以高通、博通为代表，很多著名的fabless设计公司都有着深厚的学术背景，乃至相称一部分还是大学教授直接创业。在海内，清华大学和复旦大学精良学者的家当化努力也成效卓著。由于这种天然的共生，在设计行业，学术研究的水平实际上也直接反响了整体家当的发展状况。
ISSCC和JSSC
众所周知，集成电路设计领域最高水平的成果常日揭橥于号称“芯片奥林匹克”的ISSCC（国际固态电路会议）和JSSC（IEEE固态电路期刊）。个中ISSCC只有两页，不必揭示太多技能细节，因此传统上不但是学术界也是家当界展示最新成果的舞台。揭橥在ISSCC的事情常日哀求the best and/or the first。集成电路史上一些里程碑式的产品都是在ISSCC上首先宣告的。JSSC创刊之初是为了登载ISSCC的扩展长文，审稿过程更为严格，并且许可作者与审稿人进行技能谈论。后来稍逊于ISSCC的几大会议如VLSI Circuits、CICC、ESSCirC和ASSCC等也会在JSSC上结集出版精良论文。此外JSSC也接管直接投稿。由于要经历严格的评审，揭橥在JSSC的文章常日更讲求solid。可以认为，JSSC是这一领域详尽而严明的技能积淀与归档。毫无疑问地，在ISSCC和JSSC上揭橥论文的情形是学术水平的直接度量，也侧面反响了设计行业的整体发展水平。
说到这里想起一件印象深刻的事情。2017年10月初我随学校代表团访问麻省理工学院并拜访了刚上任不久的MIT工学院院长，Anantha Chandrakasan教授。他之前担当EECS系主任，也美国科学院和工程院院士。在我们对成电的光荣历史和伟大造诣做了先容之后，尤其是听我们提到电子科学与技能全国排名第一，他就问了一句话：你们有多少ISSCC？一阵沉默。可能以为我们没听清楚，他又阐明了一下，说自己知道清华和复旦有少量ISSCC，想知道中国最好的电子工程专业有多少篇。作为联结人和小同行，我只能如实给了那个尴尬的答案。乃至于现在回忆还充满了窘迫。这种级别的学者和管理者当然理解CNS，MIT肯定更不缺CNS，但显然他还是把ISSCC/JSSC当作衡量集成电路乃至全体电子工程的标尺。
中国ISSCC/JSSC之路
回到正题，前面提到ISSCC/JSSC也在侧面反响了全体设计行业的发展水平。与之相应的便是，我国大陆地区在2000年以前极少揭橥ISSCC或JSSC。第一篇ISSCC论文该当是2005年IDT新涛公司常仲元博士等揭橥的PLL，第二年半导体所吴南健教授团队揭橥了大陆学术界的第一篇ISSCC，题目是PLL频综。2007年鼎芯的李振彪博士等揭橥第三篇ISSCC，题目是我国自主3G标准的TD-SCDMA收发机。后来清华大学李宇根教授和王志华教授团队的喻学艺博士等在2008和2009年连续揭橥了两篇ISSCC，复旦大学唐长文教授团队卢磊博士等2009年也揭橥了ISSCC，题目都是频综干系。此外，复旦大学大志良教授团队在2011年和2014年揭橥了电源管理方面的ISSCC论文，中科院打算所龙芯团队在2011和2013年、复旦大学曾晓洋教授和虞志益教授团队在2012和2013年都连续揭橥了处理器方面的ISSCC论文。但直到2016年起，中国大陆地区才开始持续每年都有ISSCC论文揭橥。
在JSSC方面，海内的早期事情包括1992年宁波师范大学和杭州大学互助揭橥的全加器，1995年十三所揭橥的III/V工艺运放，以及1997年上海贝岭杨崇和博士等揭橥的PLL频综。2004年清华大学刘雷波教授等在JPEG2000编码器、2006年东南大学黄风义教授等在建模、2008年吴南健教授团队在视觉芯片和曾晓洋教授团队在ADC等方向也相继揭橥了论文。但直到2013年，大陆地区才开始持续每年都有JSSC论文揭橥。2018年以来，大陆地区的ISSCC和JSSC论文数量呈现快速增长的趋势，与家当发展同步。
以上统计并不包括台湾、喷鼻香港和澳门三个地区。台湾和喷鼻香港比较内地，在设计方面的起步韶光要早不少，台湾更有独特的代工上风，因此ISSCC和JSSC的爆发曲线也频年夜陆地区要提前不少。例如台大2005-2007年连续三年ISSCC论文数位居环球高校第一；2007年11篇ISSCC论文乃至位居环球所有单位第一，李致毅教授更是得到ISSCC Beatrice最佳论文奖。喷鼻香港在当年的港积电流产之后实在也缺少足够的家当支撑，但得益于其分外的开放地位、港科大建校的巨额投入、以及当时招募的几位北美顶尖名校博士，也造诣了在ISSCC和JSSC的一段辉煌期间。最值得一提的实在是澳门。在一个险些完备没有家当土壤又没有人才根本的环境里，不懂中文的葡萄牙人马许愿教授经由20多年的持续努力，从无到有带出一支天下顶尖的集成电路设计团队。近几年，澳门大学揭橥的ISSCC论文数一贯位居天下前列，仿照和射频论文数相信是天下第一。路延教授团队更得到了2017年ISSCC远东最佳论文奖。这些造诣不单是澳门和中国的骄傲，也是天下集成电路发展中的奇迹。从某种意义上说，澳门大学IC设计的成功和海思的成功一样意义重大。
从ISSCC/JSSC论文看，港澳台地区的IC设计已经处于国际一流水平，而大陆地区目前还处于重点打破和稳步发展的阶段。一些国际水平的研究团队开始涌现，但不同方向发展水平还差异较大。例如在低功耗AI芯片方向，今年（2020）ISSCC上的所有3篇论文都出自大陆高校，包括清华大学刘勇攀教授团队2篇和东南大学单伟伟教授团队1篇，表示出明显的上风。射频方向在近几年ISSCC也持续有文章揭橥。但集成电路领域最传统的方向之一，也是我国现在的卡脖子难题，ADC，大陆地区直到今年才揭橥了第一篇ISSCC论文，由清华大学刘佳欣博士与UT-Austin孙楠教授团队完成。我们组今年揭橥的放大器是基本仿照电路，竟也是大陆学术界的第一篇。此外，由于IC工程师的稀缺和技能保密的顾虑，海内家当界揭橥论文和技能互换的风气还远未形成；适应国情的产学互动与互助模式也有待探索。参考国外和港澳台的发展经历，这些是IC设计行业良性发展的一定需求。
原创 李强 ICAC Workshop
