ISSCC(國際固態(tài)電路會議)是“IEEE International Solid-State Circuits Conference”的縮寫,是由IEEE固態(tài)電路協會(SSCS)主辦的最著名的半導體集成電路國際學術會議,是國際學術界和企業(yè)界公認的集成電路設計領域最高級別會議,被認為是集成電路芯片領域的“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)界和學術界的參加者。ISSCC始于1954年,每年一屆,ISSCC2019是第66屆。
2018年11月30日,ISSCC2019推介發(fā)布會在廣東珠海舉行,這是ISSCC連續(xù)13年在中國大陸進行發(fā)布推廣。本次推介發(fā)布會由ISSCC 2019執(zhí)行委員會主辦。
推介發(fā)布會由ISSCC2019國際技術委員會委員及中國區(qū)代表來自澳門大學的IEEE會士余成斌(Seng-Pan U)教授主持,ISSCC國際技術委員會委員遠東區(qū)主席、國立臺灣大學李泰成教授,ISSCC國際技術委員會委員遠東區(qū)副主席、東京大學高宮真教授(Makoto Takamiya)及技術委員洪志良教授(復旦大學)、羅文基副教授(澳門大學)、Howard Luong教授(香港科技大學)、Long Yan博士(韓國三星電子)、麥沛然教授(澳門大學)參加了本次推介發(fā)布會。
中國半導體協會集成電路設計分會理事長魏少軍教授首先致辭:ISSCC已有66年歷史,很多最好的技術是第一次在ISSCC上發(fā)表。這是ISSCC,它吸引全球最好的論文。長期以來,我國IC 設計公司依靠EDA工具來提升設計能力,這不是好的創(chuàng)新。近年來我國高校的論文雖然在ISSCC屢有收獲,但是高校無法持續(xù)發(fā)表高質量的論文。這說明我們還要更多的努力 。
推介發(fā)布會介紹了ISSCC2019論文入選的基本情況和國際集成電路在電源管理,模擬電路,數據轉換器,數字架構和系統,數字電路,無線通訊,射頻,有線通訊,存儲器, 圖像、 MEMS、醫(yī)療和顯示以及前瞻技術領域各熱點方向的最新技術、產業(yè)進展及其設計最新發(fā)展趨勢。
關于ISSCC2019入選論文情況
ISSCC2019共收到論文609篇,比上年611篇減少2篇。經過遴選,有193篇論文入選,比上年202篇減少9篇。錄取率為31.69%,比上年33.06%下降1.37個百分點。
193篇論文中,來自北美的87篇(其中美國入選80篇),比上年減少2篇;遠東區(qū)入選77篇,比上年減少1篇;歐洲入選29篇,比上年減少6篇。
不過值得關注的是,來自產業(yè)界的論文數量開始出現減少趨勢,而來自高校的數量越來越多。2019入選的論文中,根據統計,有39家機構有2篇及以上的論文入選,其中產業(yè)界只有10家公司,高校有28個,還有一家研發(fā)機構。
其中錄用三篇或以上的企業(yè)機構有英特爾、聯發(fā)科、三星、ADI、東芝、IBM等;大學和研究機構有美國密西根大學、澳門大學、美國喬治亞理工學院、imec、韓國科學技術院、加州大學圣地亞哥分校、比利時魯汶大學、美國哥倫比亞大學、荷蘭代爾夫特大學、復旦大學、美國麻省理工、加州大學洛杉磯分校、東京工業(yè)大學、臺灣交通大學、德克薩斯大學奧斯汀分校、多倫多大學等。
總體來看,美國以一國之力,抗住遠東區(qū)和歐洲區(qū)的進攻,捍衛(wèi)了全球半導體第一強國的位置。
關于ISSCC2019遠東區(qū)入選論文情況
今年遠東區(qū)有論文入選的國家和地區(qū)有中國大陸、中國香港、中國澳門、中國臺灣、韓國、日本、新加坡、印度。
今年遠東區(qū)入選論文數量最高的依然是韓國,共計24篇; 中國區(qū)(包括大陸、香港、澳門)以18篇居次位,繼2018年超越日本,2019年再次超越中國臺灣;中國臺灣和日本并列第三,各有16篇。新加坡和印度共有三篇入選。
韓國論文數量連續(xù)兩年排名第一,由于內存市場價格飆漲,三星、SK海力士賺得手發(fā)軟,多拿點錢去搞研發(fā)自然不在話下。
關于ISSCC2019中國區(qū)入選論文情況
從2005年首次在ISSCC上發(fā)聲至今,大陸一共有33篇文章入選,來自高校的26篇,來自產業(yè)界的7篇(全部來自外資公司,其中ADI一家就有5篇)。(有關中國大陸2005年至2017年的入選論文請閱讀《從ISSCC看中國半導體產業(yè)發(fā)展》)
今年中國大陸共有9篇入選,超過2018年的5篇,再次創(chuàng)下歷史最高紀錄。其中高校7篇,復旦有3篇入選,清華大學有2篇入選,上海交通大學和東南大學也第一次有論文入選。
另外2篇來自產業(yè)界,出自ADI北京和ADI上海,這也是ADI中國連續(xù)四年入選,也從另一方面證明了ADI中國的研發(fā)實力。
中國香港有1篇入選,比上年減少1篇,還是來自香港科技大學。
中國澳門有8篇入選,比上年增加1篇,也都來自澳門大學。澳門大學余成斌教授表示,澳門大學建有“模擬與混合信號超大規(guī)模集成電路國家重點實驗室”,該實驗室是中國僅有的兩個國家重點實驗室之一(注:另一個是復旦大學專用集成電路國家重點實驗室),立足于模擬/RF。
澳門大學從2011年開始每年都有論文入選,9年共有33篇入選,而2017-2019年三年間,共有21篇入選。澳門大學以一校之力,與中國大陸的論文入選數持平。
中國區(qū)(包括大陸、香港、澳門)在數量和領域中再創(chuàng)新高,并呈現上升趨勢,2017年入選11篇,分布在6個領域;2018年入選14篇,分布在8個領域;2019年入選18篇,分布在8領域。讓人振奮的是,今年大陸竟然在存儲器領域取得了突破。
今年中國區(qū)(包括大陸、香港、澳門)分布在8個領域,分別是射頻論文有5篇入選,數據轉換器和電源管理各有4篇入選,圖像、 MEMS、醫(yī)療和顯示,有線通訊,數字架構及系統,數字電路,存儲器各有1篇。
這18篇論文來自8個不同的機構,數字架構及系統來自清華大學團隊;存儲器來自東南大學團隊;圖像、 MEMS、醫(yī)療和顯示來自上海交通大學團隊;數字電路則來自清華大學團隊;有線通訊來自香港科技大學團隊;電源管理分別來自復旦大學(1篇)、澳門大學(1篇)和ADI(北京和上海各1篇);數據轉換器4篇全都來自澳門大學;射頻5篇論文分別來自復旦大學(2篇)、澳門大學(3篇)。
關于各技術領域的相關情況
推介發(fā)布會上,余成斌教授和ISSCC國際技術委員會遠東區(qū)主席李泰成教授(臺灣大學), 副主席高宮真(Makoto Takamiya)教授(日本東京大學),秘書長嚴龍(Long Yan)博士(韓國三星電子),及其它技術委員洪志良教授(復旦大學)、Howard Luong (香港科技大學)、麥沛然教授(澳門大學)和羅文基副教授(澳門大學)也分別介紹了ISSCC在11個芯片設計專屬領域的錄用情況和技術亮點,并展示了各熱點方向的最新技術趁勢。
復旦洪志良教授介紹了電源管理領域發(fā)展趨勢。洪教授表示,全球廠商都很關注電源管理領域,像ADI和英特爾都很積極,電源管理芯片向混合型發(fā)展,由于5G應用的出現,將驅動GaN應用發(fā)展。
澳門大學羅文基教授介紹模擬器件領域的情況。中國臺灣有2篇入選,主要是關于CMOS溫度傳感器方面的,過去用BJT實現,最近幾年基于電阻的方法超越了。羅教授也特意提及晶振,采用I/Q調制后,功耗更佳。
余成斌介紹了數據轉換器領域的情況。在數據轉換器方面,澳門大學入選了4篇。聯發(fā)科有3篇入選。澳門大學的《A 0.6V 13b 20MS/s Two-Step TDC-Assisted SAR ADC with PVT Tracking and Speed-Enhanced Techniques》和Noise-shaped方面聯發(fā)科的有關7nm方案論文都成為亮點論文。不過在去年就有7nm的論文,但沒有錄用。澳門大學在數據轉換器領域也有大突破,全球共14篇,澳門大學4篇占了近30%,是歷年來首次有同一機構在該領域同時最多錄用的一次。高端數據轉換器芯片國內幾乎全依賴進口,內地急需加強該領域的科研并期待在ISSCC有零的突破。
東京大學高宮真教授介紹了數字架構和系統/數字電路領域方面的情況。三星用于深度學習的移動加速器采用8nm工藝,能以0.5V提供高達11.5TOPS的運算效能,尺寸約為5.5mm2。ISSCC主辦單位指出,這款加速器在其雙核心設計中包含了1,024個乘法累加單元,比之前的先進技術提升了十倍的性能。未來數字架構芯片發(fā)展趨勢,更注重安全。
香港大學Howard Luong教授介紹了無線通訊/射頻電路方面的情況。無線方面,4G/5G、藍牙是熱點。三星介紹一款14nm、38.4mm2的芯片,支持2G、3G、LTE以及獨立(SA)和非獨立(NSA)模式的5G芯片。它使用14個接收和2個發(fā)送路徑,以提供高達3.15Gbits/s的下行速率和1.27Gbits/s的上行速率。而在射頻電路方面,20GHzPA等方面有論文。
臺灣大學李泰成教授介紹有線通訊方面的情況。在有線方面,主要探討超高速、低損耗。華為、eSilicon、聯發(fā)科和IBM將展示通常使用PAM-4調變以提供高達128Gbits/s數據速率的7-nm組件。東芝、香港大學、韓國蔚山國立科技大學也有重要論文入選。
韓國三星的嚴龍(Long Yan)博士介紹了存儲器方面和圖像、 MEMS、醫(yī)療和顯示的情況。存儲器涵蓋NVM,DRAM,SRAM等。非易失方面,有東芝、Intel、三星以及西部數據聯合東芝的論文,涉及SLC、MLC、TLC、QLC等。DRAM方面,三星和海力士都有論文發(fā)表,三星將推出10-nm LPDDR5芯片。相較于LPDDR4X,新的LPDDR5采用動態(tài)電壓頻率調整技術和深度睡眠模式,分別將讀取和寫入功耗降低了21%和33%。這些內存預計將可應用于5G設計、先進駕駛輔助系統(ADAS)、高分辨率(HD)顯示器和移動設備;海力士則將介紹可提供6.4Gbits/s/pin的16-Gbit DDR5 SDRAM。相較于其上一代的DDR4,DDR5 SDRAM的能效大幅提高30%以上。而在SRAM方面,除了臺灣清華大學、TSMC、三星等都有重要論文入選,而非常興奮的是,今年中國大陸有第一篇論文被錄用,來自東南大學的《SRAM & Computation-in-Memory 》。
圖像傳感器方面,Yonsei大學等入選,亮點有密歇根大學的研究,第二篇是愛丁堡大學和ST等的聯合論文。診斷方面,UC伯克利大學等的研究好。生理健康監(jiān)測方面的論文很多。
澳門大學的麥沛然教授給大家介紹了前瞻技術領域。據悉,會議邀請了索尼工程師帶來該公司最近重新推出的Aibo智能機器狗。Google聯合兩所大學的研究人員共同設計了一款控制超導量子位的28納米芯片。而Facebook的人工智能研究總監(jiān)Yann LeCun將在開幕時發(fā)表主題演講。卷積神經網絡(CNN)之父則描述通向無人監(jiān)督學習的未來道路,屆時機器學習就像人們從環(huán)境中學習一樣地自然。
中國在ISSCC愈受重視
中國區(qū)國際技術委員余成斌和麥沛然及高翔(浙江大學)參加分場主持和論壇組織委等,魏少軍教授(清華大學)和徐文淵教授((浙江大學)也分別受邀作為論壇圓桌嘉賓進行討論。余成斌表示,這顯示了ISSCC對中國區(qū)的積極參與度有了更高的重視。