从《集成电路产业全书》发布看未来集成电路产业的发展

陈春章，《集成电路产业全书》编委会副秘书长，第二章副主编和责任编委以及撰稿人、审稿人，附录\索引整理编写。

从事集成电路设计、管理、销售与市场20多年，科技研究10多年。曾经发表科学研究文章30多篇，已编著、翻译出版技术专著两本。2008年，第一作者，《数字集成电路物理设计》，科学出版社；2015年，第一译者，《混合信号设计方法学指导》，科学出版社。

陈春章毕业于中国科技大学近代物理系，英国圣安德鲁斯大学硕士和物理学博士。现为中国科学院大学兼职教授(2014年~)，深圳市微纳(集成电路与系统应用)研究院兼专家及顾问(2018~)，工信部CSIP兼职顾问(2018~)等。曾在美国Cadence 公司(1997~2013)总部任职6年、在中国区任职10年；担任过中国科学院助理研究员、无锡华大国奇科技公司担任市场与销售副总裁等。

【编者按】

9月12日，正值集成电路发明60周年之际，《集成电路产业全书》正式发布（以下简称为《全书》）。《全书》历时3年，包括1052个词条，共240万字；主创团队包括：134位编委、468位撰稿人、125位审稿人。

那么，该书的定位是什么？编写背后有哪些故事？对集成电路产业的发展有何启示和意义？对此，

网对《集成电路产业全书》副秘书长陈春章博士进行了专访。由于《全书》的主编王阳元院士的时间较紧，恰巧爱集网多年的好友陈春章博士也是此书的主要参与者之一，于是我们近水楼台先得月，围绕读者感兴趣的点与陈博士进行了深入交谈。

关于《集成电路产业全书》

《集成电路产业全书》一书是何时开始策划构思的？与《集成电路工业全书》的关系是什么？

陈春章：《全书》从2015年8月开始筹备，至完成编写用了3年时间。书籍的策划，其实早在上个世纪90年代就开始了。实际上《集成电路产业全书》是1993年出版的《集成电路工业全书》的第二版。

图示:1993年出版的第一版（左），2018年出版的第二版（右）

为何第二版命名不是《集成电路工业全书II》，而是将“工业”一词改为“产业”？

陈春章：通常来讲，第二版应该叫做《集成电路工业全书II》。放到25年前，大家说集成电路工业，一说就明白。

今天再提“集成电路工业”，可能使人想到大工厂、生产机器等，“工业”一词涉及的面太广，“产业”一词更为切贴（虽然两个词的英文译名都是“industry”），最终组委会商议将书名中的“工业”改为“产业”。

《全书》的内容架构是什么？

陈春章：《集成电路产业全书》分为上、中、下三册，共有十章，以集成电路产业链分工作为每章题目。内容覆盖设计、制造、封装测试、专用设备、专用材料等各个环节，还介绍了新结构器件、新型集成电路、纳米级器件等新技术、新材料和新工艺。

图示：《全书》相关章节

最后部分包含附录和索引。附录A里包含了国际国内著名企业及其产品等信息，按照半导体行业产值进行排名整理出前十大设计、制造、封测企业。附录B里面是各种参考常数，从物理、化学、数学到国际单位制，还有常用单位换算表。有一些常数别的地方可能都不会用，但会在集成电路里用到，这些常数也进行了呈现。

附录的作用是为了增加阅读性，提供集成电路产业链总体的知识、技术以及未来发展的参考。索引的作用像一个小词典，方便读者检阅。

这套书还计划出版英文版本。同时，《集成电路产业丛书》也正在编写。

《全书》的定位是什么？适合哪些对象阅读？

陈春章：《集成电路产业全书》是大百科全书的写法，每个字条不是一个简单的定义，而是介绍了基本概念、方法、设计与应用等，增加其可读性。

比如，对于CMOS这个词条，我们介绍了其工艺分类、功能分类；对于闪存，介绍了某年、某人、某公司在这方面的工作，以及其分类、技术特点与应用等等。这些背景信息知道的人很少，加上描述后就立体很多。

比如，附录中的索尔维国际会议，这是1927年一个物理学领域的著名会议，虽然是物理学，但是集成电路的基础是从物理得来的，而且参加该会议的成员中有20多位获得诺贝尔奖，汇聚了世界诸多最聪明的人，因此通过这个词条和照片可以了解集成电路发展的脉络。

《全书》是几百个中国集成电路产业骨干力量的合力，涉及集成电路的发展历程、应用技术、产业经济、未来趋势等。《全书》是一本交叉学习的参考书，是面向广大读者的，不管是专业人士，还是非专业人士，都可以从中得到自己所需的那部分信息。

对集成电路感兴趣的初学者，可以通过此书更进一步了解集成电路；熟悉产业的人士，比如做芯片设计的，可以通过此书了解工艺和制造方面的知识。

《全书》主创团队有134位编委、468位撰稿人、125位审稿人，为何需要这么庞大的团队？

陈春章：由于《全书》涉及集成电路的技术、产品、应用、经济、管理等方面，知识面和覆盖面极其广泛，不是几十人就可以胜任的。团队成员来自设计公司、院校、研究所等多个领域。

《全书》能够调动、集中业内如此多的骨干，这么长时间参与此事，也缘于王阳元院士的亲和力、凝聚力，大家愿意跟随他来做这件事情。例如，审稿委员会人员分别是“80后”、“70后”、 “60后”。王院士是80多岁，王永文和陈贤都已70多岁，罗正忠、季明华和我也60多岁了。

《全书》编写中，最具挑战性的是什么？

陈春章：编写过程中有几个方面的挑战：

一是文风方面。由于团队人多，每个人的文风完全不同，审稿阶段进行了反复的改写与优化。出版社的编辑们也自始至终协同工作。

二是人员沟通协调上。每个人的响应速度不一样。有些邮件当天或第二天就回复了；有些发过去没反应，就需要再电话沟通一遍；还有些作者写作期间，工作调动了，联系不上等情况。

三是文中的相关统计数据无法用到最新的。我们希望能用到最新的2017年年底的数据，但是统计机构的相关数据还没有做出来，于是里面的数据用的还主要是截止到2016年底的。

四是相关术语规范上。一是常用缩写语上，大家都不一样，我们要一个个与英文原始的写法去核对。此外，该书是国家出版基金的项目，所以需要严格按照国标要求进行，但有的国标术语有些滞后。比如wafer，大家一般叫做“晶圆”，可国标中的翻译是“圆片”，业内人士更愿意接受“晶圆”这种表述，但不用国标的会扣分，所以出现很大争议。最后，我们这样表述“晶圆：叫做圆片（又叫晶圆）”。因为上升到哲学观点，纵观一个产业发展的脉络，“圆片”的说法还是应该呈现出来，让后人知晓发展的完整轨迹。

《全书》对产业的启示和意义

《全书》对我国集成电路产业的启示是什么？

陈春章：我们产业的起步比国外晚，在发展这个产业时，早期我们学习的知识很分散，学习过程是跳跃式的。这是一种“补课”，补得非常快，但产业知识是有缺陷的，缺失对技术和产业的全面性了解。

从今天来看，我们已有了一定的积累，与国外的差距在缩小。我们需要对历史发展轨迹全面了解，也需要对产品全面了解，这样我们的产业知识覆盖面才会宽广。对待产业，看得多，才会理解得深。《全书》在这方面，会发挥一种“补课”的作用。

在集成电路领域，产值不等于技术含量。比如OSD（光电子器件、传感器、分立器件），作为半导体产业的三个细分市场，它的产值不大，2017年全球才实现700多亿美元，但是技术含量很高。再如，手机这种消费类产品的产值很高，一家手机公司的销售额就会达千亿元，但与CPU设计相比，不等同于技术含量高。又如，我国高铁上的高功率高压器件主要依靠进口，这个器件产值不大，但是技术含量很高，一个器件就几百、上千美元。

因此，对待集成电路整个行业，我们既要考虑宏观的产值和国民经济，也要考虑微观层面的技术覆盖面。

另外，虽然半导体是一个国际性的产业链，没有哪国把设备都做全，这个说法不错，但不能强调这种观念。因为中国的体量非常大，人口是美国的5-6倍，美国能够在产业设备上全覆盖，我们不能主观地说我们不需要做到。在长远的产业规划中，应该要尽力尽量争取都做到。

《全书》发布会上，业界也呼吁，将集成电路变为一级学科，《全书》对人才培养上有哪些推动作用？

陈春章：这就回到大学的教育，大学的教育强调基础理论和方法。过去传统的看法认为集成电路是工程类的、设计类的学科，覆盖面较窄。今天的集成电路设计包含了电子工程技术、计算机工程技术、半导体器件、半导体材料科学与理论、物理模型与算法优化，以及EDA技术等，内容太多、太复杂。当前大家也都意识到了这一点。

从长远来看，提升为一级学科，会推动技术的发展。集成电路学科会变得更重要，能够受到更多重视，也会有助于吸引优秀的学生选择这个专业，进而培养更多的集成电路人才。

《全书》包含1052个词条，240万字，对于初学者、熟悉这个领域的人、甚至专家级人士，都能从中获得所需要的知识。

从整个产业链来看，培养人才是一个系统性的工程，需要落实到细节方面来。比如,集成电路产业里面专利最多的是器件、物理、技术、材料等，这些都是最基础的东西，关键是怎么把这些落实了。如果落实不了，就变成空的东西。

《全书》的发布，对未来中国集成电路产业发展的思考是什么？

陈春章：一是产业发展需求上的思考。如果单从芯片设计变成产品应用来看，可能也源于职业习惯，我会从EDA工具方法联系起来考虑，因为它是一个很好的参考流程，不管是很复杂的CPU，还是简单的智能卡设计，都离不开EDA工具和方法。从系统架构来设计，需要与CPU联系起来。设计好之后如何验证，开始是从底向上设计，有问题才回过头去检查，现在是从上往下设计，从顶层验证，系统性地从上往下。这点说明，现在技术很成熟，方法很好。大家会越来越多地用这个方法去考虑未来的技术方向，这样才能尽早发现问题，尽快实现设计收敛。

二是产业未来发展趋势上的思考。未来技术将是设计更复杂、性能要求更高。从目前来看，物联网、AI、5G，这些新兴应用对芯片设计带来新的需求，性能更高、功耗更小、尺寸更小（意味着成本）。不过，无论芯片再怎么复杂，还是离不开性能、功耗、尺寸这三个检验条件。

每一个新阶段，技术会上升到一个更复杂的层面，但很多基本的东西必不可少。面对新的技术挑战，不能仅仅抓住表层的基本概念，而忽略很多细节、基础的东西。只有不断提升知识积累，建立更丰富的经验，并用最新的方法来处理问题，才能应对未来更为复杂的芯片。正如王院士从一开始就鼓励我们的那样，“书山有路勤为径，学海无涯苦作舟”。《全书》还不够完善，未来需要更多有识之士参与进来，写出更好的文字，对集成电路发展共同作出成就。