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芯思想 | 从ISSCC论文数量引发的思考,如何看待半导体产业发展

2017/11/21
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2017 年 11 月 17 日,ISSCC2018 发布会在北京举行,这是 ISSCC 连续 12 年在中国大陆进行发布推广。本次发布会由 ISSCC 2018 执行委员会主办。

发布会由 ISSCC2018 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,国际技术委员会远东区主席 Sungdae Choi 博士(韩国 SK 海力士)、副主席李泰成教授(国立中国台湾大学电子工程学研究所)、秘书长 Makoto Takamiya 教授(东京大学)、技术委员洪志良教授(复旦大学)、麦沛然教授(澳门大学)和罗文基副教授(澳门大学)和 IEEE SSCS 行政委员会委员王志华教授(清华大学)参加了北京发布会。

发布会介绍了 ISSCC2018 论文入选的基本情况和国际集成电路模拟电路电源管理数据转换器数字电路及系统、存储器、 图像, MEMS, 医疗和显示 、有线通讯、射频无线通讯和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(新技术和发展趋势会单独写,敬请继续关注)。

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,ISSCC2018 是第 65 届。
 


一、关于 ISSCC2018 亚洲入选论文情况

据介绍 ,ISSCC2018 共收到论文 611 篇,比上年 641 篇减少 30 篇,经过遴选,有 202 篇论文入选,比上年 206 篇减少 4 篇。今年的录取率为 33.06%,比上年 32.04%增加 0.92 个百分点。

其中北美入选 89 篇,比上年减少 11 篇;远东(亚洲)入选 78 篇,比上年增加 11 篇;欧洲入选 35 篇,比上年减少 4 篇(总体来看,美国以一国之力,抗住中日韩三国的进攻,捍卫了全球半导体第一强国的位置)。

今年远东(亚洲)区入选论文由韩国(35 篇)、中国(30 篇)、日本(13 篇)三国包揽。(很多媒体报道称,中国入选论文数量超越日本,可不说韩国又领先一步。)
 


韩国今年有 35 篇入选,较上年 25 篇增加了 10 篇,超过 2012 年的 30 篇,创下历史最高纪录(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)。
 


中国入选论文要分为四个部分,一是大陆,二是中国台湾省,三是香港特别行政区,四是澳门特别行政区。

中国大陆及港澳 14 篇论文涉及领域
 

 


今年中国大陆共有 5 篇入选,超过 2014 年的 4 篇,创下历史最高纪录。其中高校 4 篇,复旦有两篇入选,北大和成电各有 1 篇入选,这也是北大和成电第一次正式有论文进入 ISSCC。

另外一篇来自产业界,来自 ADI 北京,这也是 ADI 中国连续三年入选,从另一方面证明了 ADI 中国的研发实力。

从 2005 年首次在 ISSCC 上发声至今,大陆一共有 24 篇文章入选,来自高校的 19 篇,来自产业界的 5 篇(全部来自外资公司,其中外资公司 ADI 一家就有 3 篇)。

我诚恳请求下次来大陆作发布会时要注意使用简体字

中国香港有 2 篇入选,比上年减少 2 篇,不过还都是来自香港科技大学。

中国澳门有 7 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。
 


中国台湾今年有 16 篇文章入选,取得 5 年来的最好成绩。其中 9 篇来自大学(国立清华 4 篇,国立交通 3 篇,中国台湾大学和成功大学各 1 篇),7 篇来自产业界(台积电 3 篇,联发科 3 篇,力旺电子 1 篇)。

日本今年只有 13 篇入选,和上年持平。在 2016 年以前的 30 年里,日本一直保持着 20 篇以上的好成绩(这两年也许是由于日本半导体产业不景气导致,生意不好,手里没钱,自然没有余钱去搞太多研发)。

有专家表示,日本虽然入选论文数量没有韩国多,但是在研究成果方面,和美国一样要更胜韩国一筹。而韩国的论文通过巧妙组合各种技术从而实现全球顶级性能的内容比较多。

 

备注:关于论文评审

每年 ISSCC 收到的论文涵盖很多领域,数字的,模拟的,有些是公司产品,有的是学生论文,如何真正评估其价值,并挑选出优秀的论文是一项很有挑战的工作,这可比奥运会选拔或奥斯卡评奖什么的难多了。

ISSCC 严格的审核流程,包括十个小组,评委们都是小同行专家,他们不懂其他行业,只关注自己的领域。

9 月份提交论文后,会有一个 prevoting,评分 1-5 分,只允许评 1、2、4、5 分,如果觉得没能力判断可以弃权,但不允许评三分,评 1 分和 5 分的要给出具体原因。

据悉,今年的论文评审进行了重大变革。一是实行“盲审”,评审专家将无法看到作者名字;二是在每篇论文评审时,会随机抽取两至三名专家,让其离场。

 

这些变革都让论文评审更具公正、公平性。
 


二、从 ISSCC 论文数看全球半导体产业变化

1、美国从东海岸转向西海岸

ISSCC 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”。从 1954 年以来的 65 年的历史里,众多集成电路历史上里程碑式的发明都是在 ISSCC 上首次披露,可以看作是半导体产业技术发展的“晴雨表”。

美国东北部地区作为半导体的诞生地,1947 年贝尔电话实验室(BTL)研制出全球首个晶体管,所以从 1954 年至 1959 年的 6 年的时间里,论文主要来自北美,特别是美国,欧洲只在 1958 年有 2 篇入选。
 


而当时会议之所以在费城召开,也是由于当时美国半导体产业集中在此,在 1961 年前,贝尔电话实验室(BTL)、通用电子(GE)、IBM 和美国无线电(RCA)是论文提交、入选的大户,共贡献了超过 50%的论文,而这四家公司都位于美国东北部,这里是当时美国半导体重镇,距离费城都很近。

 

同样的理由,由于美国半导体开始向硅谷转移,从 1990 年开始,ISSCC 就固定在旧金山召开,也是因为硅谷是今天美国半导体的主要集中区,大型半导体公司不计其数,这里才是代表了美国半导体的领先水平,能够吸引足够多的参会人员。

2、从美国向日本转移

日本是半导体技术的跟随者,日本政府于 1957 年颁布《电子工业振兴临时措施法》,支持日本企业积极学习美国先进技术,发展日本的半导体产业。

功夫不负有心人,1960 年的 ISSCC 大会终于第一次有了来自亚洲的声音。日本代表亚洲在 ISSCC 上第一次发出了声音。紧接着 1961 年日本有 3 篇论文入选。
 


1976-1979 年在政府引导下,日本开始实施具有里程碑意义的,超大规模集成电路的共同组合技术创新行动项目(VLSI)。该项目由日本通产省牵头,以日立、三菱、富士通、东芝、日本电气五大公司为骨干,联合了日本通产省的电气技术实验室(EIL)、日本工业技术研究院电子综合研究所和计算机综合研究所,共投资了 720 亿日元,用于进行半导体产业核心共性技术的突破。通过实施超大规模集成电路计划(VLSI),日本半导体产业获得了飞跃式发展,成为世界半导体产业强国之一。这一时期主要是 DRAM,日本半导体产业凭借其大规模生产技术, 取得了成本和可靠性的优势,并通过低价促销的竞争战略,迅速取代美国成为全球 DRAM 主要供应国。

1985 年日本以 50 篇论文入选数量力压北美(美国、加拿大)论文入选数量,同年日本有五家企业进入全球最大半导体前十榜单,NEC 更是从美国德州仪器夺得世界半导体营收第一的宝座,日立、东芝、富士通、松下分别位居第 3、5、6、9 位。

1987 年日本以 53 篇论文入选数量力压北美(美国、加拿大)论文入选数量,同年日本同样有五家企业进入全球最大半导体前十榜单,NEC、东芝、日立更是包揽全球前三名,富士通、三菱分别位居第 6、9 位。
 


日本国内的论文目前主要靠工业界支撑,日本大学目前发表的论文屈指可数。日本有学者表示,大学虽然是独立的机构,但在日本国财政处在危机的状况下,大学预算也不是神圣不可削减的,大学想“自由研究自己喜欢的领域”比较困难。
 


日本到 2016 年,一直都是亚洲贡献论文最大户(其中 2012 年被韩国领先),2017 年才被韩国完全超越。

3、向韩国、中国台湾转移

三星电子 1974 年宣布进军半导体,1983 年正式进军存储器行业。1989 年韩国第一次在 ISSCC 上发出声音,是亚洲第二个依托本土企业在 ISSCC 中发表论文的国家,当年三星半导体营收排名全球第十三位。

1990 年代日本经济泡沫破裂,日企难以持续支持 DRAM 技术升级和晶圆厂建设的资金需求,此时韩国三星和海力士把握机会,在大财团的资金支持下坚持对 DRAM 的投入,最后确立了市场中的芯片霸主地位。2004 年三星在 ISSCC 上展示首个 90 纳米 4G 内存样品。
 


此后,韩国在 ISSCC 上发表论文数逐年增加,不过论文大都集中在 MEMORY 领域方面。2017 年已经成为全球入选 ISSCC 论文第二多的国家,仅仅次于半导体老大美国。三星、SK 海力士、KAIST 是韩国三大论文入选最多的机构。目前韩国的情况和当年日本类似,都主要依靠内存领域,后续值得关注。

我国中国台湾省则利用“Fabless+Foundry”大力发展半导体产业,以 Foundry 带动 Fabless 往前发展。1996 年中国台湾省第一次在 ISSCC 代表华人发出最强音。但是由于技术积累不够,直到 2003 年才开始稳定的在 ISSCC 上发表论文。台积电、联发科、中国台湾大学、国立清华大学、国立交通大学是中国台湾入选 ISSCC 论文的五大王牌,其中中国台湾大学有过一年 10 篇的纪录联发科有过一年 8 篇的纪录。
 


4、中国全力迎接半导体西移

2000 年我国发布 18 号文件 《鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》,2011 年发布 4 号文《国务院关于印发进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展若干政策的通知》,极大的刺激了我国半导体和集成电路产业的发展。
 


2005 年中国大陆产业界率先在 ISSCC 发声。外资公司艾迪悌新涛(IDT-NEWAVE)代表中国大陆在 ISSCC 上发表第一篇有关模拟的论文。随后中国的科研机构和高校才陆续在 ISSCC 上发表论文。
 


目前中国大陆在 ISSCC 发表的论文全部是高校和科研机构,复旦大学和清华大学是我国 ISSCC 论文入选的王牌,分别有 8 篇和 6 篇。

中国已经做好了迎接全球第三波转移潮。中国大陆半导体消费量大,已经占到全球的三分之一,尽管 2016 年中国集成电路产业销售额为 4335.5 亿元,但中国仍不得不每年从海外进口超过 2000 亿美元的芯片。不过从过去的两次半导体产业转移来看,中国如今已经具备成为行业新霸主的条件,未来半导体行业迎来大发展可以期待。

本土产业界还在破“蛋”中。华为连续几年虽然都有文章入选,但第一作者的单位都不在中国华为。
 


三、思考

ISSCC2018 将是中国首篇论文进入后的第十四个年头,14 年来总共有 24 篇论文入选,其中有两年挂零,年均 1.7 篇。
 


目前中国产业界在 ISSCC 上发表了 5 篇文章,分别来自艾迪悌新涛、鼎芯通讯、ADI 三家外资公司,但没有一家中国本土企业。这也说明了国产集成电路水平相对国际先进水平还有很大的差距,我们需要稳扎稳打,力争上游。有学者表示,论文水平在一定程度上代表了技术水平,我们需要正视这个现象。

我国目前较迫切要解决的问题是要坚定的走产学研相结合的道路。某高校著名教授表示 ,产业界为彰显在全球的影响力要提高销售额,从而可以上缴国家更多的税款;国有有了更多的税款,可以有更多的资金划拨给高校和科研院所;高校和科研院所有了更多的资金支持,可以进行更好的研发,取得更多的成果;最关键的是高校和科研院所要为强化产业界在全球的竞争力作贡献。如果这种循环不可持续,那么产业界和高校、科研院所将一同垮台。

也有政府部门人士表示,高校、科研院所不能只依靠国家资金进行研发,还应该和企业进行更多的合作。只有企业在高校科研项目上投入巨额资金时,对于技术成果转化的要求才会更迫切,高校所受到压力和推动力也更大,也将更务实高效。
 


对于要不要在 ISSCC 上发表论文,有学者表示,产业界不可太看重,但也不要太看重。目前主要的矛盾是吃不到葡萄,而不是葡萄酸不酸的问题。虽然产业界大多数企业对于技术研发和宣传的态度,是以商业驱动为主导,不排除部分企业借 ISSCC 这一平台来扩大自身的影响力。但 ISSCC 对于文章的录用是有严格的标准的,其各大委会员的委员可不是白吃饭的,如果投稿不能说清楚令人认同的技术细节,是不可能被录用的。

不管是产业界,还是学术界,都要少说多做。衷心希望我国产学研携手共突破,在 ISSCC 上创造辉煌。

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“芯思想semi-news”微信公众号主笔。非211非985非半导体专业非电子专业毕业,混迹半导体产业圈20余载,熟悉产业链各环节情况,创办过半导体专业网站,参与中国第一家IC设计专业孵化器的运营,担任《全球半导体晶圆制造业版图》一书主编,现供职于北京时代民芯科技有限公司发展计划部。邮箱:zhao_vincent@126.com;微信号:门中马/zhaoyuanchuang