從《集成電路產業全書》發布看未來集成電路產業的發展

全文字數：4204閱讀時間：8分鐘

文｜慕容素娟

校對｜范蓉

圖源｜集微網

時間：2018年9月13日

地點：中關村軍民融合創新工場

對話人：《集成電路產業全書》副秘書長 陳春章

集微網主編 慕容素娟

【受訪人簡介】

陳春章，《集成電路產業全書》編委會副秘書長，第二章副主編和責任編委以及撰稿人、審稿人，附錄索引整理編寫。

從事集成電路設計、管理、銷售與市場20多年，科技研究10多年。曾經發表科學研究文章30多篇，已編著、翻譯出版技術專著兩本。2008年，第一作者，《數字集成電路物理設計》，科學出版社；2015年，第一譯者，《混合信號設計方法學指導》，科學出版社。

陳春章畢業於中國科技大學近代物理系，英國聖安德魯斯大學碩士和物理學博士。現為中國科學院大學兼職教授(2014年~)，深圳市微納(集成電路與系統應用)研究院兼專家及顧問(2018~)，工信部CSIP兼職顧問(2018~)等。曾在美國Cadence 公司(1997~2013)總部任職6年、在中國區任職10年；擔任過中國科學院助理研究員、無錫華大國奇科技公司擔任市場與銷售副總裁等。

【編者按】

9月12日，正值集成電路發明60周年之際，《集成電路產業全書》正式發布（以下簡稱為《全書》）。《全書》歷時3年，包括1052個詞條，共240萬字；主創團隊包括：134位編委、468位撰稿人、125位審稿人。

那麼，該書的定位是什麼？編寫背後有哪些故事？對集成電路產業的發展有何啟示和意義？對此，集微網對《集成電路產業全書》副秘書長陳春章博士進行了專訪。由於《全書》的主編王陽元院士的時間較緊，恰巧愛集網多年的好友陳春章博士也是此書的主要參與者之一，於是我們近水樓台先得月，圍繞讀者感興趣的點與陳博士進行了深入交談。

關於《集成電路產業全書》

集微網：《集成電路產業全書》一書是何時開始策劃構思的？與《集成電路工業全書》的關係是什麼？

陳春章：《全書》從2015年8月開始籌備，至完成編寫用了3年時間。書籍的策劃，其實早在上個世紀90年代就開始了。實際上《集成電路產業全書》是1993年出版的《集成電路工業全書》的第二版。

圖示:1993年出版的第一版（左），2018年出版的第二版（右）

集微網：為何第二版命名不是《集成電路工業全書II》，而是將「工業」一詞改為「產業」？

陳春章：通常來講，第二版應該叫做《集成電路工業全書II》。放到25年前，大家說集成電路工業，一說就明白。

今天再提「集成電路工業」，可能使人想到大工廠、生產機器等，「工業」一詞涉及的面太廣，「產業」一詞更為切貼（雖然兩個詞的英文譯名都是「industry」），最終組委會商議將書名中的「工業」改為「產業」。

集微網：《全書》的內容架構是什麼？

陳春章：《集成電路產業全書》分為上、中、下三冊，共有十章，以集成電路產業鏈分工作為每章題目。內容覆蓋設計、製造、封裝測試、專用設備、專用材料等各個環節，還介紹了新結構器件、新型集成電路、納米級器件等新技術、新材料和新工藝。

圖示：《全書》相關章節

最後部分包含附錄和索引。附錄A里包含了國際國內著名企業及其產品等信息，按照半導體行業產值進行排名整理出前十大設計、製造、封測企業。附錄B裡面是各種參考常數，從物理、化學、數學到國際單位制，還有常用單位換算表。有一些常數別的地方可能都不會用，但會在集成電路里用到，這些常數也進行了呈現。

附錄的作用是為了增加閱讀性，提供集成電路產業鏈總體的知識、技術以及未來發展的參考。索引的作用像一個小詞典，方便讀者檢閱。

這套書還計划出版英文版本。同時，《集成電路產業叢書》也正在編寫。

集微網：《全書》的定位是什麼？適合哪些對象閱讀？

陳春章：《集成電路產業全書》是大百科全書的寫法，每個字條不是一個簡單的定義，而是介紹了基本概念、方法、設計與應用等，增加其可讀性。比如，撰寫詞條要做到「向前人致敬，向今人展示，向後人啟迪」。

比如，對於CMOS這個詞條，我們介紹了其工藝分類、功能分類；對於快閃記憶體，介紹了某年、某人、某公司在這方面的工作，以及其分類、技術特點與應用等等。這些背景信息知道的人很少，加上描述後就立體很多。

比如，附錄中的索爾維國際會議，這是1927年一個物理學領域的著名會議，雖然是物理學，但是集成電路的基礎是從物理得來的，而且參加該會議的成員中有20多位獲得諾貝爾獎，匯聚了世界諸多最聰明的人，因此通過這個詞條和照片可以了解集成電路發展的脈絡。

《全書》是幾百個中國集成電路產業骨幹力量的合力，涉及集成電路的發展歷程、應用技術、產業經濟、未來趨勢等。《全書》是一本交叉學習的參考書，是面向廣大讀者的，不管是專業人士，還是非專業人士，都可以從中得到自己所需的那部分信息。

對集成電路感興趣的初學者，可以通過此書更進一步了解集成電路；熟悉產業的人士，比如做晶元設計的，可以通過此書了解工藝和製造方面的知識。

集微網：《全書》主創團隊有134位編委、468位撰稿人、125位審稿人，為何需要這麼龐大的團隊？

陳春章：由於《全書》涉及集成電路的技術、產品、應用、經濟、管理等方面，知識面和覆蓋面極其廣泛，不是幾十人就可以勝任的。團隊成員來自設計公司、院校、研究所等多個領域。

《全書》能夠調動、集中業內如此多的骨幹，這麼長時間參與此事，也緣於王陽元院士的親和力、凝聚力，大家願意跟隨他來做這件事情。例如，審稿委員會人員分別是「80後」、「70後」、 「60後」。王院士是80多歲，王永文和陳賢都已70多歲，羅正忠、季明華和我也60多歲了。

集微網：《全書》編寫中，最具挑戰性的是什麼？

陳春章：編寫過程中有幾個方面的挑戰：

一是文風方面。由於團隊人多，每個人的文風完全不同，審稿階段進行了反覆的改寫與優化。出版社的編輯們也自始至終協同工作。

二是人員溝通協調上。每個人的響應速度不一樣。有些郵件當天或第二天就回復了；有些發過去沒反應，就需要再電話溝通一遍；還有些作者寫作期間，工作調動了，聯繫不上等情況。

三是文中的相關統計數據無法用到最新的。我們希望能用到最新的2017年年底的數據，但是統計機構的相關數據還沒有做出來，於是裡面的數據用的還主要是截止到2016年底的。

四是相關術語規範上。一是常用縮寫語上，大家都不一樣，我們要一個個與英文原始的寫法去核對。此外，該書是國家出版基金的項目，所以需要嚴格按照國標要求進行，但有的國標術語有些滯後。比如wafer，大家一般叫做「晶圓」，可國標中的翻譯是「圓片」，業內人士更願意接受「晶圓」這種表述，但不用國標的會扣分，所以出現很大爭議。最後，我們這樣表述「晶圓：叫做圓片（又叫晶圓）」。因為上升到哲學觀點，縱觀一個產業發展的脈絡，「圓片」的說法還是應該呈現出來，讓後人知曉發展的完整軌跡。

《全書》對產業的啟示和意義

集微網：《全書》對我國集成電路產業的啟示是什麼？

陳春章：我們產業的起步比國外晚，在發展這個產業時，早期我們學習的知識很分散，學習過程是跳躍式的。這是一種「補課」，補得非常快，但產業知識是有缺陷的，缺失對技術和產業的全面性了解。

從今天來看，我們已有了一定的積累，與國外的差距在縮小。我們需要對歷史發展軌跡全面了解，也需要對產品全面了解，這樣我們的產業知識覆蓋面才會寬廣。對待產業，看得多，才會理解得深。《全書》在這方面，會發揮一種「補課」的作用。

在集成電路領域，產值不等於技術含量。比如OSD（光電子器件、感測器、分立器件），作為半導體產業的三個細分市場，它的產值不大，2017年全球才實現700多億美元，但是技術含量很高。再如，手機這種消費類產品的產值很高，一家手機公司的銷售額就會達千億元，但與CPU設計相比，不等同於技術含量高。又如，我國高鐵上的高功率高壓器件主要依靠進口，這個器件產值不大，但是技術含量很高，一個器件就幾百、上千美元。

因此，對待集成電路整個行業，我們既要考慮宏觀的產值和國民經濟，也要考慮微觀層面的技術覆蓋面。

另外，雖然半導體是一個國際性的產業鏈，沒有哪國把設備都做全，這個說法不錯，但不能強調這種觀念。因為中國的體量非常大，人口是美國的5-6倍，美國能夠在產業設備上全覆蓋，我們不能主觀地說我們不需要做到。在長遠的產業規劃中，應該要儘力盡量爭取都做到。

集微網：《全書》發布會上，業界也呼籲，將集成電路變為一級學科，《全書》對人才培養上有哪些推動作用？

陳春章：這就回到大學的教育，大學的教育強調基礎理論和方法。過去傳統的看法認為集成電路是工程類的、設計類的學科，覆蓋面較窄。今天的集成電路設計包含了電子工程技術、計算機工程技術、半導體器件、半導體材料科學與理論、物理模型與演算法優化，以及EDA技術等，內容太多、太複雜。當前大家也都意識到了這一點。

從長遠來看，提升為一級學科，會推動技術的發展。集成電路學科會變得更重要，能夠受到更多重視，也會有助於吸引優秀的學生選擇這個專業，進而培養更多的集成電路人才。

《全書》包含1052個詞條，240萬字，對於初學者、熟悉這個領域的人、甚至專家級人士，都能從中獲得所需要的知識。

從整個產業鏈來看，培養人才是一個系統性的工程，需要落實到細節方面來。比如,集成電路產業裡面專利最多的是器件、物理、技術、材料等，這些都是最基礎的東西，關鍵是怎麼把這些落實了。如果落實不了，就變成空的東西。

集微網：《全書》的發布，對未來中國集成電路產業發展的思考是什麼？

陳春章：一是產業發展需求上的思考。如果單從晶元設計變成產品應用來看，可能也源於職業習慣，我會從EDA工具方法聯繫起來考慮，因為它是一個很好的參考流程，不管是很複雜的CPU，還是簡單的智能卡設計，都離不開EDA工具和方法。從系統架構來設計，需要與CPU聯繫起來。設計好之後如何驗證，開始是從底向上設計，有問題才回過頭去檢查，現在是從上往下設計，從頂層驗證，系統性地從上往下。這點說明，現在技術很成熟，方法很好。大家會越來越多地用這個方法去考慮未來的技術方向，這樣才能儘早發現問題，儘快實現設計收斂。

二是產業未來發展趨勢上的思考。未來技術將是設計更複雜、性能要求更高。從目前來看，物聯網、AI、5G，這些新興應用對晶元設計帶來新的需求，性能更高、功耗更小、尺寸更小（意味著成本）。不過，無論晶元再怎麼複雜，還是離不開性能、功耗、尺寸這三個檢驗條件。

每一個新階段，技術會上升到一個更複雜的層面，但很多基本的東西必不可少。面對新的技術挑戰，不能僅僅抓住表層的基本概念，而忽略很多細節、基礎的東西。只有不斷提升知識積累，建立更豐富的經驗，並用最新的方法來處理問題，才能應對未來更為複雜的晶元。正如王院士從一開始就鼓勵我們的那樣，「書山有路勤為徑，學海無涯苦作舟」。《全書》還不夠完善，未來需要更多有識之士參與進來，寫出更好的文字，對集成電路發展共同作出成就。

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