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ISSCC2019:中国大陆9篇入选,存储器领域首突破,中国大陆在国际舞台愈受重视

2018-12-17

ISSCC(国际固态电路会议)是“IEEE International Solid-State Circuits Conference”的缩写,是由IEEE固态电路协会(SSCS)主办的最著名的半导体集成电路国际学术会议,是国际学术界和企业界公认的集成电路设计领域最高级别会议,被认为是集成电路芯片领域的“世界奥林匹克大会”。每年吸引了超过3000名来自世界各地工业界和学术界的参加者。ISSCC始于1954年,每年一届,ISSCC2019是第66届。

 

2018年11月30日,ISSCC2019推介发布会在广东珠海举行,这是ISSCC连续13年在中国大陆进行发布推广。本次推介发布会由ISSCC 2019执行委员会主办。

 

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推介发布会由ISSCC2019国际技术委员会委员及中国区代表来自澳门大学的IEEE会士余成斌(Seng-Pan U)教授主持,ISSCC国际技术委员会委员远东区主席、国立台湾大学李泰成教授,ISSCC国际技术委员会委员远东区副主席、东京大学高宫真教授(Makoto Takamiya)及技术委员洪志良教授(复旦大学)、罗文基副教授(澳门大学)、Howard Luong教授(香港科技大学)、Long Yan博士(韩国三星电子)、麦沛然教授(澳门大学)参加了本次推介发布会。

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中国半导体协会集成电路设计分会理事长魏少军教授首先致辞:ISSCC已有66年历史,很多最好的技术是第一次在ISSCC上发表。这是ISSCC,它吸引全球最好的论文。长期以来,我国IC 设计公司依靠EDA工具来提升设计能力,这不是好的创新。近年来我国高校的论文虽然在ISSCC屡有收获,但是高校无法持续发表高质量的论文。这说明我们还要更多的努力 。


推介发布会介绍了ISSCC2019论文入选的基本情况和国际集成电路在电源管理,模拟电路,数据转换器,数字架构和系统,数字电路,无线通讯,射频,有线通讯,存储器, 图像、 MEMS、医疗和显示以及前瞻技术领域各热点方向的最新技术、产业进展及其设计最新发展趋势。

 

关于ISSCC2019入选论文情况

 

ISSCC2019共收到论文609篇,比上年611篇减少2篇。经过遴选,有193篇论文入选,比上年202篇减少9篇。录取率为31.69%,比上年33.06%下降1.37个百分点。

 

193篇论文中,来自北美的87篇(其中美国入选80篇),比上年减少2篇;远东区入选77篇,比上年减少1篇;欧洲入选29篇,比上年减少6篇。

 

不过值得关注的是,来自产业界的论文数量开始出现减少趋势,而来自高校的数量越来越多。2019入选的论文中,根据统计,有39家机构有2篇及以上的论文入选,其中产业界只有10家公司,高校有28个,还有一家研发机构。

 

其中录用三篇或以上的企业机构有英特尔、联发科、三星、ADI、东芝、IBM等;大学和研究机构有美国密西根大学、澳门大学、美国乔治亚理工学院、imec、韩国科学技术院、加州大学圣地亚哥分校、比利时鲁汶大学、美国哥伦比亚大学、荷兰代尔夫特大学、复旦大学、美国麻省理工、加州大学洛杉矶分校、东京工业大学、台湾交通大学、德克萨斯大学奥斯汀分校、多伦多大学等。

总体来看,美国以一国之力,抗住远东区和欧洲区的进攻,捍卫了全球半导体第一强国的位置。

 

关于ISSCC2019远东区入选论文情况

 

今年远东区有论文入选的国家和地区有中国大陆、中国香港、中国澳门、中国台湾、韩国、日本、新加坡、印度。

 

今年远东区入选论文数量最高的依然是韩国,共计24篇; 中国区(包括大陆、香港、澳门)以18篇居次位,继2018年超越日本,2019年再次超越中国台湾;中国台湾和日本并列第三,各有16篇。新加坡和印度共有三篇入选。

 

韩国论文数量连续两年排名第一,由于内存市场价格飙涨,三星、SK海力士赚得手发软,多拿点钱去搞研发自然不在话下。

 

关于ISSCC2019中国区入选论文情况

 

从2005年首次在ISSCC上发声至今,大陆一共有33篇文章入选,来自高校的26篇,来自产业界的7篇(全部来自外资公司,其中ADI一家就有5篇)。(有关中国大陆2005年至2017年的入选论文请阅读《从ISSCC看中国半导体产业发展》)

 

今年中国大陆共有9篇入选,超过2018年的5篇,再次创下历史最高纪录。其中高校7篇,复旦有3篇入选,清华大学有2篇入选,上海交通大学和东南大学也第一次有论文入选。

另外2篇来自产业界,出自ADI北京和ADI上海,这也是ADI中国连续四年入选,也从另一方面证明了ADI中国的研发实力。

 

中国香港有1篇入选,比上年减少1篇,还是来自香港科技大学。

 

中国澳门有8篇入选,比上年增加1篇,也都来自澳门大学。澳门大学余成斌教授表示,澳门大学建有“模拟与混合信号超大规模集成电路国家重点实验室”,该实验室是中国仅有的两个国家重点实验室之一(注:另一个是复旦大学专用集成电路国家重点实验室),立足于模拟/RF。

 

澳门大学从2011年开始每年都有论文入选,9年共有33篇入选,而2017-2019年三年间,共有21篇入选。澳门大学以一校之力,与中国大陆的论文入选数持平。

 

中国区(包括大陆、香港、澳门)在数量和领域中再创新高,并呈现上升趋势,2017年入选11篇,分布在6个领域;2018年入选14篇,分布在8个领域;2019年入选18篇,分布在8领域。让人振奋的是,今年大陆竟然在存储器领域取得了突破。

 

今年中国区(包括大陆、香港、澳门)分布在8个领域,分别是射频论文有5篇入选,数据转换器和电源管理各有4篇入选,图像、 MEMS、医疗和显示,有线通讯,数字架构及系统,数字电路,存储器各有1篇。

 

这18篇论文来自8个不同的机构,数字架构及系统来自清华大学团队;存储器来自东南大学团队;图像、 MEMS、医疗和显示来自上海交通大学团队;数字电路则来自清华大学团队;有线通讯来自香港科技大学团队;电源管理分别来自复旦大学(1篇)、澳门大学(1篇)和ADI(北京和上海各1篇);数据转换器4篇全都来自澳门大学;射频5篇论文分别来自复旦大学(2篇)、澳门大学(3篇)。

 

关于各技术领域的相关情况

 

推介发布会上,余成斌教授和ISSCC国际技术委员会远东区主席李泰成教授(台湾大学), 副主席高宫真(Makoto Takamiya)教授(日本东京大学),秘书长严龙(Long Yan)博士(韩国三星电子),及其它技术委员洪志良教授(复旦大学)、Howard Luong (香港科技大学)、麦沛然教授(澳门大学)和罗文基副教授(澳门大学)也分别介绍了ISSCC在11个芯片设计专属领域的录用情况和技术亮点,并展示了各热点方向的最新技术趁势。

 

复旦洪志良教授介绍了电源管理领域发展趋势。洪教授表示,全球厂商都很关注电源管理领域,像ADI和英特尔都很积极,电源管理芯片向混合型发展,由于5G应用的出现,将驱动GaN应用发展。

 

澳门大学罗文基教授介绍模拟器件领域的情况。中国台湾有2篇入选,主要是关于CMOS温度传感器方面的,过去用BJT实现,最近几年基于电阻的方法超越了。罗教授也特意提及晶振,采用I/Q调制后,功耗更佳。

 

余成斌介绍了数据转换器领域的情况。在数据转换器方面,澳门大学入选了4篇。联发科有3篇入选。澳门大学的《A 0.6V 13b 20MS/s Two-Step TDC-Assisted SAR ADC with PVT Tracking and Speed-Enhanced Techniques》和Noise-shaped方面联发科的有关7nm方案论文都成为亮点论文。不过在去年就有7nm的论文,但没有录用。澳门大学在数据转换器领域也有大突破,全球共14篇,澳门大学4篇占了近30%,是历年来首次有同一机构在该领域同时最多录用的一次。高端数据转换器芯片国内几乎全依赖进口,内地急需加强该领域的科研并期待在ISSCC有零的突破。

 

东京大学高宫真教授介绍了数字架构和系统/数字电路领域方面的情况。三星用于深度学习的移动加速器采用8nm工艺,能以0.5V提供高达11.5TOPS的运算效能,尺寸约为5.5mm2。ISSCC主办单位指出,这款加速器在其双核心设计中包含了1,024个乘法累加单元,比之前的先进技术提升了十倍的性能。未来数字架构芯片发展趋势,更注重安全。

 

香港大学Howard Luong教授介绍了无线通讯/射频电路方面的情况。无线方面,4G/5G、蓝牙是热点。三星介绍一款14nm、38.4mm2的芯片,支持2G、3G、LTE以及独立(SA)和非独立(NSA)模式的5G芯片。它使用14个接收和2个发送路径,以提供高达3.15Gbits/s的下行速率和1.27Gbits/s的上行速率。而在射频电路方面,20GHzPA等方面有论文。

 

台湾大学李泰成教授介绍有线通讯方面的情况。在有线方面,主要探讨超高速、低损耗。华为、eSilicon、联发科和IBM将展示通常使用PAM-4调变以提供高达128Gbits/s数据速率的7-nm组件。东芝、香港大学、韩国蔚山国立科技大学也有重要论文入选。

 

韩国三星的严龙(Long Yan)博士介绍了存储器方面和图像、 MEMS、医疗和显示的情况。存储器涵盖NVM,DRAM,SRAM等。非易失方面,有东芝、Intel、三星以及西部数据联合东芝的论文,涉及SLC、MLC、TLC、QLC等。DRAM方面,三星和海力士都有论文发表,三星将推出10-nm LPDDR5芯片。相较于LPDDR4X,新的LPDDR5采用动态电压频率调整技术和深度睡眠模式,分别将读取和写入功耗降低了21%和33%。这些内存预计将可应用于5G设计、先进驾驶辅助系统(ADAS)、高分辨率(HD)显示器和移动设备;海力士则将介绍可提供6.4Gbits/s/pin的16-Gbit DDR5 SDRAM。相较于其上一代的DDR4,DDR5 SDRAM的能效大幅提高30%以上。而在SRAM方面,除了台湾清华大学、TSMC、三星等都有重要论文入选,而非常兴奋的是,今年中国大陆有第一篇论文被录用,来自东南大学的《SRAM & Computation-in-Memory 》。

 

图像传感器方面,Yonsei大学等入选,亮点有密歇根大学的研究,第二篇是爱丁堡大学和ST等的联合论文。诊断方面,UC伯克利大学等的研究好。生理健康监测方面的论文很多。

 

澳门大学的麦沛然教授给大家介绍了前瞻技术领域。据悉,会议邀请了索尼工程师带来该公司最近重新推出的Aibo智能机器狗。Google联合两所大学的研究人员共同设计了一款控制超导量子位的28纳米芯片。而Facebook的人工智能研究总监Yann LeCun将在开幕时发表主题演讲。卷积神经网络(CNN)之父则描述通向无人监督学习的未来道路,届时机器学习就像人们从环境中学习一样地自然。

 

中国在ISSCC愈受重视

 

中国区国际技术委员余成斌和麦沛然及高翔(浙江大学)参加分场主持和论坛组织委等,魏少军教授(清华大学)和徐文渊教授((浙江大学)也分别受邀作为论坛圆桌嘉宾进行讨论。余成斌表示,这显示了ISSCC对中国区的积极参与度有了更高的重视。


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