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VLSI 是超大規(guī)模集成電路國際研討會(huì)（Symposium on VLSI Technology and Circuits）的簡稱，每年六月中旬在日本京都、美國夏威夷輪流召開。會(huì)議匯集了世界各地行業(yè)和學(xué)術(shù)界的工程師和科學(xué)家，討論超大規(guī)模集成電路制造和設(shè)計(jì)中的挑戰(zhàn)。
今天，我就來和大家聊聊 VLSI。
一、VLSI 的起源
VLSI 與 ISSCC（國際固態(tài)電路會(huì)議）、IEDM（國際電子器件會(huì)議）并稱微電子技術(shù)領(lǐng)域的“奧林匹克盛會(huì)”，是超大規(guī)模集成電路和半導(dǎo)體器件領(lǐng)域里最頂尖的國際會(huì)議之一，也是展現(xiàn) IC 技術(shù)最新成果的櫥窗。
VLSI 其實(shí)包含兩個(gè)會(huì)議，一是 VLSI 技術(shù)研討會(huì)（Symposium on VLSI Technology），二是 VLSI 電路研討會(huì)（Symposium on VLSI Circuits），VLSI 大會(huì)為業(yè)界同仁提供了一個(gè)交互和協(xié)同關(guān)注共同興趣主題的機(jī)會(huì)，跨越從工藝技術(shù)到片上系統(tǒng)。
VLSI 技術(shù)研討會(huì)始于 1981 年，創(chuàng)始人 Shoji Tanaka 教授和 Walter Kosonocky 教授希望為世界頂級(jí)技術(shù)人員提供一個(gè)就世界工業(yè)迅速成為革命的問題進(jìn)行公開交流的平臺(tái)。前 6 屆 VLSI 技術(shù)研討會(huì)都在日本京都舉行。
1987 年變成為 VLSI 技術(shù)和電路研討會(huì)（Symposium on VLSI Technology and Circuits），在會(huì)議名稱中增加了“電路（Circuits）”。開始在日本（京都）和美國（夏威夷）之間輪流舉辦。
奇怪的是，雖然在一個(gè)城市，同一個(gè)酒店，但是兩個(gè)會(huì)議是錯(cuò)開時(shí)間舉辦的。直到 2012 年度，VLSI 技術(shù)研討會(huì)與 VLSI 電路研討會(huì)才真正首度同期舉辦，共同探討微電子技術(shù)與電路的未來發(fā)展趨勢(shì)。
除了技術(shù)報(bào)告外，VLSI 還包括短期課程、小組會(huì)議，以及來自工業(yè)和學(xué)術(shù)界的專家的邀請(qǐng)報(bào)告。
VLSI 由 IEEE 電子器件學(xué)會(huì)（IEEE EDS，IEEE Electron Devices Society）、IEEE 固態(tài)電路學(xué)會(huì)（IEEE SSCS，IEEE Solid State Circuits Society）、電子、信息和通信工程師協(xié)會(huì)（Institute of Electronics, Information and Communication Engineers）和日本應(yīng)用物理學(xué)會(huì)（Japan Society of Applied Physics）聯(lián)合舉辦，長期扮演集成電路相關(guān)技術(shù)龍頭的角色。
該會(huì)議在國際集成電路 / 半導(dǎo)體器件的學(xué)術(shù)界以及工業(yè)界均享有很高的學(xué)術(shù)地位和廣泛影響，會(huì)議文章不僅需要學(xué)術(shù)上的創(chuàng)新，更需要體現(xiàn)成果的產(chǎn)業(yè)價(jià)值和技術(shù)前沿性。每年英特爾（Intel）、IBM、三星（Samsung）、IMEC 和臺(tái)積電（TSMC）等國際知名半導(dǎo)體公司都在該會(huì)議上發(fā)布各自最新研究進(jìn)展。
二、VLSI2019 議程
VLSI2019 將于 2019 年 6 月 9-14 日在日本京都召開。今年的研討會(huì)主題是“為團(tuán)結(jié)的和互聯(lián)的世界，推動(dòng)半導(dǎo)體的極限 Pushing the Limits of Semiconductors for United and Connected World”。
2019 年 VLSI 技術(shù)研討會(huì)與 VLSI 電路研討會(huì)將同期舉辦，以突出最近半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的進(jìn)展，共同探討微電子技術(shù)與電路的未來發(fā)展趨勢(shì)。
6 月 9 日，星期天，19:00--22:00
研討會(huì)（Workshop）：有三個(gè)研討會(huì)（Workshop）可供選擇：
研討會(huì)一：原子層處理和選區(qū)域圖案化對(duì)器件制造和性能的影響（Impact of Atomic Layer Processing and Selective Area Patterning on Device Fabrication and Performance）
研討會(huì)二：二維材料和應(yīng)用（Two Dimensional Materials and Applications）
研討會(huì)三：用于 3D 集成的低熱預(yù)算摻雜劑活化（Low thermal budget dopant activation for sequential-3D integration）
6 月 10 日，星期一，8:30--16:50
短課程（Short Course）：有三個(gè)短課程（Short Course）可供選擇
該課程主講嘉賓來自英特爾、斯坦福大學(xué)、東電電子、ARM、臺(tái)積電、三星、伯克利大學(xué)、東芝，屆時(shí)將從材料、設(shè)備、設(shè)計(jì)、封裝等方面介紹半導(dǎo)體性能的推動(dòng)關(guān)鍵技術(shù)
短課程二：5G 芯片、系統(tǒng) 和應(yīng)用
該課程主講嘉賓來自 NTT、三星、英特爾、蔚山科技大學(xué)（UNIST）、思佳訊、村田、佐治亞理工學(xué)院、北卡羅萊納州立大學(xué)，屆時(shí)將介紹 5G 技術(shù)的最新進(jìn)展，包括收發(fā)器、PLL，濾波器、MIMO 以及系統(tǒng)架構(gòu)和應(yīng)用。
短課程三：安全和 AI 交叉領(lǐng)域的機(jī)遇與挑戰(zhàn)
該課程主講嘉賓來自 ARM、韓國科學(xué)技術(shù)院（KAIST）、IBM、中國臺(tái)灣清華大學(xué)、密歇根州立大學(xué)、日本東北大學(xué)、英特爾、日本奈良科技研究所，屆時(shí)將介紹 AI 技術(shù)、架構(gòu)、性能和安全性。
6 月 10 日，星期一，17:30--19:30
演示會(huì)（Demo Session）：在 Demo 現(xiàn)場，將有機(jī)會(huì)了解更多有影響力的新器件和新電路的最新信息。
6 月 10 日，星期一，20:00--21:30
聯(lián)合小組討論（Joint Evening Panel Discussion）
由于摩爾定律失效，每個(gè)門的價(jià)格正在上升。領(lǐng)先的技術(shù)節(jié)點(diǎn)由于費(fèi)用高昂，已經(jīng)成為少數(shù)幾家公司的專屬領(lǐng)地。同時(shí)，半導(dǎo)體創(chuàng)業(yè)公司的數(shù)量已經(jīng)縮減了幾個(gè)數(shù)量級(jí)。請(qǐng)聽聽專家的見解。
聯(lián)合小組討論的話題是“半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)處于臨界點(diǎn)：下一步是什么？The Semiconductor Industry at a Tipping Point: What’s Next? ”。
6 月 11 日，星期二，8:00--10:00
開幕和全體會(huì)議（Joint Opening and Plenary Session）：
開幕致辭嘉賓有 M. Masahara（AIST）、M. Ikeda（東京大學(xué)）、C.-P. Chang（應(yīng)用材料公司）K. Chang（賽靈思）。
全體會(huì)議上，來自日本東京大學(xué)的教授 M. Inami 和美國 DARPA 的研究員 W. Chappell 將做精彩演講。
M. Inami 教授的演講主題是《Virtual Cyborg: Beyond Human Limits 虛擬機(jī)器人：超越人類的極限》。
本演講將討論如何理解基于 VR、AR 和機(jī)器人技術(shù)構(gòu)建 JIZAI 機(jī)構(gòu)（虛擬機(jī)器人）的車身編輯基礎(chǔ)知識(shí)。超人體育：人體增強(qiáng)在體育鍛煉中的應(yīng)用。還將展示超人體育，這是一種“人機(jī)集成”形式，通過將技術(shù)與身體融合來克服人類的軀體和空間限制。
DARPAW. Chappell 研究員的《Managing Moore's Inflection: DARPA's Electronics Resurgence Initiative 掌控摩爾定律的拐點(diǎn)：DARPA 的電子復(fù)興計(jì)劃》。
2017 年 6 月，DARPA 微系統(tǒng)技術(shù)辦公室（MTO）宣布了超過 15 億美元的電子復(fù)興計(jì)劃（ERI），以確保電子產(chǎn)品性能的深遠(yuǎn)改進(jìn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出傳統(tǒng)規(guī)模的限制。根據(jù)摩爾定律，電子技術(shù)向前推進(jìn)所帶來的收益并不能得到保證，而是通過商業(yè)、學(xué)術(shù)界和政府之間的聰明才智和密切合作來實(shí)現(xiàn)。現(xiàn)在，超越摩爾定律，電子復(fù)興計(jì)劃正在建立成功合作伙伴關(guān)系的悠久傳統(tǒng)，以培育下一波美國和聯(lián)盟半導(dǎo)體創(chuàng)新所需的環(huán)境。
6 月 12 日，星期二，8:00--10:00
致辭、頒獎(jiǎng)和全體會(huì)議（Remarks, Awards and Plenary Session）：
致辭、頒獎(jiǎng)嘉賓有 M. Masahara（AIST）、M. Ikeda（東京大學(xué)）、C.-P. Chang（應(yīng)用材料公司）K. Chang（賽靈思）。
全體會(huì)議上，來自臉書（Facebook Inc.）的 S. Rabii 和日本東京大學(xué)的 S. Tarucha 將做精彩演講。
M.S. Rabii 的演講主題是《Computational and Technology Directions for Augmented Reality Systems 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)系統(tǒng)的計(jì)算和技術(shù)方向》
S. Tarucha 的演講主題是《Si Platform for Developing Spin-Based Quantum Computing 用于開發(fā)基于自旋量子計(jì)算的硅基平臺(tái)》
本演講將首先討論測(cè)量硅基量子點(diǎn)的自旋相移，以及如何抑制它以提高柵極保真度，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過容錯(cuò)計(jì)算的閾值；然后，將回顧當(dāng)前的研究和開發(fā)，以擴(kuò)大量子比特系統(tǒng)，包括量子處理器和低溫電子的集成技術(shù)，以提高大規(guī)模量子電路的性能。
共同關(guān)注會(huì)場（Joint Focus Session）
2012 年起，設(shè)立共同關(guān)注會(huì)場，今年設(shè)立了 4 個(gè)共同關(guān)注會(huì)場，分別是：
6 月 12 日下午的“新型計(jì)算（New Computing）、物聯(lián)網(wǎng)和傳感器（IoT & Sensor）”。
6 月 13 日上午的“適用 AI 的技術(shù)和系統(tǒng)（Technology and System for AI）、未來的存儲(chǔ)（The Future of Memory）”。
6 月 14 日，星期五
專題論壇：實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛技術(shù) Enabling Technologies for Autonomous Driving
分會(huì)場：6 月 11 日 -13 日是分會(huì)場時(shí)間，有超過 40 個(gè)分會(huì)場。更多分會(huì)場信息訪問會(huì)議網(wǎng)站。
三、中國內(nèi)地在 VLSI 論文入選情況
筆者查閱了 VLSI 相關(guān)文檔，根據(jù)對(duì)第一作者所在單位的統(tǒng)計(jì)，截止 2019 年的 VLSI，中國內(nèi)地在 VLSI 總共入選論文 39 篇，其中 VLSI 技術(shù)研討會(huì) 18 篇，VLSI 電路研討會(huì) 21 篇。
39 篇論文按第一作者所在單位來看，北京大學(xué)以 10 篇居首，清華大學(xué)以 9 篇排第二，電子科技大學(xué)和復(fù)旦大學(xué)以 5 篇并列第三，中科院微電子所和浙江大學(xué)各有 2 篇，中科院半導(dǎo)體所、中國科技大學(xué)、南京理工大學(xué)、東南大學(xué)、ADI 上海、Marvell 上海各有 1 篇。
VLSI 技術(shù)研討會(huì) 18 篇論文中，北京大學(xué) 10 篇，復(fù)旦大學(xué) 3 篇，清華大學(xué) 2 篇，中科院微電子所 2 篇，浙江大學(xué) 1 篇。
VLSI 電路研討會(huì) 21 篇論文中，清華大學(xué) 7 篇，電子科技大學(xué) 5 篇，復(fù)旦大學(xué) 2 篇，中科院半導(dǎo)體所、中國科技大學(xué)、浙江大學(xué)、東南大學(xué)、南京理工大學(xué)、ADI 上海、Marvell 上海各 1 篇。從時(shí)間來看，2016 年到 2019 年的四年間就入選 18 篇，入選時(shí)間非常集中。僅 2018 年就入選 7 篇占總數(shù)的 1/3。
清華大學(xué) 9 篇都是發(fā)表在最近 3 年，其中 2017 年 3 篇，2018 年 5 篇，2019 年 1 篇。
從指導(dǎo)老師來看，北京大學(xué)黃如院士以 5 篇居首，北京大學(xué)康晉鋒教授和清華大學(xué)尹首一副教授各 4 篇并列第二，電子科技大學(xué)李強(qiáng)教授、復(fù)旦大學(xué)林殷茵教授、清華大學(xué)劉勇攀副教授各 3 篇并列第三。
2005 年，中科院半導(dǎo)體所的石寅研究員團(tuán)隊(duì)在 VLSI 電路研討會(huì)發(fā)表了中國內(nèi)地在此頂級(jí)學(xué)術(shù)會(huì)議上的第一篇論文《A direct digital frequency synthesizer with single-stage delta-sigma interpolator and current-steering DAC》；第一作者倪衛(wèi)寧，該論文于 2006 年 4 月發(fā)表在頂級(jí)雜志 IEEE JSSC 期刊上。在論文中，該團(tuán)隊(duì)融入Σ/Δ技術(shù)，采用 0.35μm 常規(guī) CMOS 工藝研制出合成時(shí)鐘頻率達(dá) 2 GHz 的新一代 ROM- LESS 直接數(shù)字頻率合成(DDS)高速芯片，并流片驗(yàn)證。
2006 年和 2007 年，連續(xù)兩年沒有論文入選。
2008 年，北京大學(xué)康晉鋒教授團(tuán)隊(duì)在 VLSI 技術(shù)研討會(huì)發(fā)表了中國內(nèi)地在此頂級(jí)學(xué)術(shù)會(huì)議上的第一篇論文《A Unified Physical Model of Switching Behavior in OxideBased RRAM》。
2009 年，共有 2 篇文章入選，都來自北京大學(xué)。
北京大學(xué)黃如教授團(tuán)隊(duì)和康晉鋒教授團(tuán)隊(duì)各有 1 篇論文入選 VLSI 技術(shù)研討會(huì)。
2010 年，共有 2 篇文章入選，都來自復(fù)旦大學(xué)。
林殷茵教授團(tuán)隊(duì)論文入選 VLSI 技術(shù)研討會(huì)。
曾曉洋教授團(tuán)隊(duì)論文入選 VLSI 電路研討會(huì)。
2011 年，沒有論文入選。
2012 年，共有 2 篇文章入選。
北京大學(xué)黃如教授團(tuán)隊(duì)論文入選 VLSI 技術(shù)研討會(huì)。
復(fù)旦大學(xué)林殷茵教授團(tuán)隊(duì)論文入選 VLSI 電路研討會(huì)。
2013 年，共有 2 篇文章入選。
北京大學(xué)黃如教授團(tuán)隊(duì)和復(fù)旦大學(xué)林殷茵教授團(tuán)隊(duì)各有 1 篇論文入選 VLSI 技術(shù)研討會(huì)。
2014 年，共有 3 篇文章入選。
北京大學(xué)黃如教授團(tuán)隊(duì)、康晉鋒教授團(tuán)隊(duì)和復(fù)旦大學(xué)林殷茵教授團(tuán)隊(duì)各有 1 篇論文入選 VLSI 技術(shù)研討會(huì)。
2015 年，沒有論文入選。
2016 年，共有 4 篇文章入選。
中科院微電子所劉明院士團(tuán)隊(duì)和北京大學(xué)康晉鋒教授團(tuán)隊(duì)各有 1 篇論文入選 VLSI 技術(shù)研討會(huì)。
電子科技大學(xué)李強(qiáng)教授團(tuán)隊(duì)和南京理工大學(xué)各有 1 篇論文入選 VLSI 電路研討會(huì)。
2017 年，共有 5 篇文章入選；其中來自學(xué)術(shù)界 4 篇，來自產(chǎn)業(yè)界 1 篇。
北京大學(xué)張興教授團(tuán)隊(duì)論文入選 VLSI 技術(shù)研討會(huì)。
清華大學(xué)魏少軍教授 / 尹首一副教授團(tuán)隊(duì)有 1 篇、劉勇攀副教授團(tuán)隊(duì)有 2 篇論文入選 VLSI 電路研討會(huì)。
入選 VLSI 電路研討會(huì)的產(chǎn)業(yè)界 1 篇論文來自美滿電子（Marvell）上海團(tuán)隊(duì)。
2018 年，共有 10 篇文章入選其中來自學(xué)術(shù)界 9 篇，來自產(chǎn)業(yè)界 1 篇。
清華大學(xué)錢鶴教授團(tuán)隊(duì)有 2 篇、浙江大學(xué)趙毅教授團(tuán)隊(duì)有 1 篇論文入選 VLSI 技術(shù)研討會(huì)。
清華大學(xué)有 3 篇論文入選 VLSI 電路研討會(huì)，都是關(guān)于人工智能（AI）芯片；其中魏少軍教授 / 尹首一副教授團(tuán)隊(duì) 2 篇，劉勇攀副教授團(tuán)隊(duì) 1 篇。
電子科技大學(xué)有 3 篇論文入選 VLSI 電路研討會(huì)，其中李強(qiáng)教授團(tuán)隊(duì) 2 篇，文光俊教授團(tuán)隊(duì) 1 篇。
入選 VLSI 電路研討會(huì)的產(chǎn)業(yè)界 1 篇論文來自 ADI 上海團(tuán)隊(duì)。
2019 年，共有 7 篇文章入選。
北京大學(xué)黃如院士團(tuán)隊(duì)、中科院微電子所劉明院士團(tuán)隊(duì)各有 1 篇論文入選 VLSI 技術(shù)研討會(huì)。
中國科技大學(xué)劉明院士團(tuán)隊(duì)、清華大學(xué)魏少軍教授 / 尹首一副教授團(tuán)隊(duì)、電子科技大學(xué)、東南大學(xué)和浙江大學(xué)各有 1 篇論文入選 VLSI 電路研討會(huì)。
四、思考
中國內(nèi)地從 2005 年在 VLSI 上發(fā)表第一篇論文，至 2019 年共發(fā)表 39 篇論文，平均每年入選 2.6 篇，其中 37 篇來自大學(xué)和研究所等學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)，來自產(chǎn)業(yè)界只有 2 篇入選（全為外資企業(yè)投稿）。中國內(nèi)地產(chǎn)業(yè)界至今沒有在 VLSI 會(huì)上發(fā)表一篇發(fā)表，這說明我國產(chǎn)業(yè)界在原始創(chuàng)新方面，還有很長的路要走。
實(shí)際上不管是從投稿數(shù)還是入選數(shù)量上，我們都處于在很低的數(shù)量級(jí)上，表明在集成電路設(shè)計(jì)方面的水平和世界最頂尖水平還是存在明顯的差距。
另外在我國一個(gè)較迫切的問題是要堅(jiān)定的走產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的道路。今天，由政府資金推動(dòng)的大量科研項(xiàng)目，取得了豐富的科研成果，但總體上技術(shù)轉(zhuǎn)化率并不高。只有企業(yè)在高?？蒲许?xiàng)目上投入巨額資金時(shí)，對(duì)于技術(shù)成果轉(zhuǎn)化的要求才會(huì)更迫切，高校所受到壓力和推動(dòng)力也更大，也將更務(wù)實(shí)高效。
我們也驚喜的看到，清華大學(xué)兩大人工智能團(tuán)隊(duì)都創(chuàng)辦了公司，劉勇攀副教授創(chuàng)辦了湃方科技（Pi2Star）、尹首一副教授創(chuàng)辦清微智能（TsingMicro），都開始向產(chǎn)業(yè)化進(jìn)軍。
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