閔大荒耕耘者：華東師范大學(xué)在創(chuàng)“芯”大賽上種出春天

（報(bào)道）真正的耕耘者，是最懂春天的人。

3月18日，臨近春分，也是“華為杯”第四屆中國(guó)研究生創(chuàng)“芯”大賽競(jìng)演及頒獎(jiǎng)典禮舉行的日子。由華東師范大學(xué)通信與電子工程學(xué)院張潤(rùn)曦、石春琦老師指導(dǎo)，李旭紅、陳召琪、潘呈獻(xiàn)三位隊(duì)員組成的“閔大荒耕耘者”團(tuán)隊(duì)斬獲了本次大賽的最高榮譽(yù)——「創(chuàng)"芯"之星」。

愛(ài)集微作為“華為杯”創(chuàng)芯大賽官方合作伙伴，賽后與這支獲獎(jiǎng)隊(duì)伍的指導(dǎo)老師及隊(duì)員進(jìn)行了深度交流。

隊(duì)長(zhǎng)李旭紅接受愛(ài)集微采訪時(shí)回憶道：“其實(shí)組委會(huì)來(lái)電前，我還在復(fù)盤整個(gè)過(guò)程，因?yàn)楸荣悤r(shí)有些緊張，覺(jué)得表現(xiàn)得不夠完美。再加上參賽隊(duì)伍們實(shí)力都很強(qiáng)，并沒(méi)有勝券在握的感覺(jué)。甚至電話得知團(tuán)隊(duì)拿了創(chuàng)"芯"之星時(shí)，我的下意識(shí)反應(yīng)是向組委會(huì)工作人員再確認(rèn)一遍。”

“在得到對(duì)方肯定的回復(fù)后，在電話里就忍不住笑出聲。”李旭紅表示，確實(shí)非常開(kāi)心，因?yàn)榇蠹业呐K于有了回報(bào)。

集成電路的學(xué)習(xí)要厚積薄發(fā)

作為唯一一家以企業(yè)命題形式獲得該獎(jiǎng)項(xiàng)的團(tuán)隊(duì)，李旭紅和隊(duì)員們?cè)谀玫劫愵}之初就犯了難。

據(jù)了解，【閔大荒耕耘者】團(tuán)隊(duì)的參賽作品是由格科微提供的企業(yè)命題——片上高速環(huán)振PLL設(shè)計(jì)。對(duì)于該命題的設(shè)計(jì)，格科微提出了“調(diào)諧范圍、相位噪聲、鎖定時(shí)間、芯片功耗、芯片面積、電源抑制”共六個(gè)方向的要求。

李旭紅表示，這次企業(yè)命題對(duì)性能指標(biāo)的要求幾乎涵蓋了PLL的所有指標(biāo)，所以剛拿到題目的時(shí)候，大家一時(shí)間都不知道從哪里著手。再加上實(shí)驗(yàn)室還有其他項(xiàng)目同時(shí)在進(jìn)行，時(shí)間比較緊張，其他團(tuán)隊(duì)又非常優(yōu)秀。坦白說(shuō)，直到比賽結(jié)束我們并沒(méi)有十足的把握。

所幸在制定解題方案的過(guò)程中，李旭紅和隊(duì)員們很快達(dá)成了共識(shí)。

“因?yàn)殡娐犯鲄?shù)之間本身就存在許多折中關(guān)系，如果想把每一項(xiàng)指標(biāo)都做到非常優(yōu)秀幾乎是不可能的事情，所以我們團(tuán)隊(duì)一致認(rèn)為要抓住其中幾個(gè)主要的性能指標(biāo)作為突破點(diǎn)，在力所能及的范圍內(nèi)將這幾項(xiàng)做到最優(yōu)。”

決定了設(shè)計(jì)的大方向，三位隊(duì)員立即進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)一周的調(diào)研工作。李旭紅告訴愛(ài)集微，“我們將近三年內(nèi)國(guó)際期刊和會(huì)議的優(yōu)秀論文整理、對(duì)比分析，最后選擇適當(dāng)?shù)闹笜?biāo)作為我們作品的設(shè)計(jì)目標(biāo)。”

基于前期的調(diào)研分析，團(tuán)隊(duì)最終決定將“低噪聲、超寬帶、可編程”作為本次設(shè)計(jì)的最大亮點(diǎn)。通過(guò)采用新型雙環(huán)、亞采樣、低相噪鎖相環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，以數(shù)控+模控相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)多子帶的超寬帶VCO，同時(shí)采用高PSR、低噪聲片上LDO對(duì)來(lái)自電源的噪聲進(jìn)行抑制，從三個(gè)維度體現(xiàn)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性。

需要指出的是，從芯片仿真結(jié)果來(lái)看，本次作品在調(diào)諧范圍、鎖定時(shí)間等指標(biāo)實(shí)現(xiàn)的性能甚至高于企業(yè)要求。

張潤(rùn)曦老師向愛(ài)集微介紹到，“完成企業(yè)命題指標(biāo)的方式不止一種，作品中采用的是目前國(guó)際上比較新型的方法之一，因?yàn)橐婚_(kāi)始我們就沒(méi)有把企業(yè)命題作為最終目標(biāo)，而是按照更高的標(biāo)準(zhǔn)去做。國(guó)際上一些新研究、新結(jié)構(gòu)通常能讓芯片具有更好的性能，隊(duì)員們通過(guò)比對(duì)篩選找到最適配的新型結(jié)構(gòu)，這也是前期調(diào)研的意義。在這個(gè)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，再對(duì)結(jié)構(gòu)中的各個(gè)模塊、電路進(jìn)行優(yōu)化和設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)這個(gè)結(jié)構(gòu)能達(dá)到的最好性能。最終得到的一些指標(biāo)，可能就會(huì)比公司命題要求的指標(biāo)更高。”

“之所以能在較短的時(shí)間里找到一個(gè)適合目前指標(biāo)的方案并完成，一方面得益于實(shí)驗(yàn)室在這個(gè)研究方向上的長(zhǎng)期積累，另一方面也是隊(duì)員們過(guò)去幾年一直都在做相關(guān)的學(xué)習(xí)和科研工作。”張潤(rùn)曦老師強(qiáng)調(diào)。

解決問(wèn)題的關(guān)鍵：以團(tuán)隊(duì)之名

對(duì)于學(xué)術(shù)領(lǐng)域來(lái)說(shuō)，絕大多數(shù)的研發(fā)過(guò)程都不會(huì)一帆風(fēng)順。“閔大荒的耕耘者們”在完成本次設(shè)計(jì)過(guò)程中，同樣也遇到過(guò)阻礙。

能夠突破阻礙達(dá)成最后目標(biāo)的原因，李旭紅的答案可以總結(jié)為兩個(gè)字——團(tuán)結(jié)。

初期設(shè)計(jì)的電路在環(huán)路鎖定過(guò)程中，出現(xiàn)了一個(gè)李旭紅和隊(duì)員們都沒(méi)有見(jiàn)過(guò)的工作現(xiàn)象。盡管不影響電路性能，但大家還是一致認(rèn)為要弄清楚什么原因造成的，并排除設(shè)計(jì)中存在的所有隱患。

她告訴愛(ài)集微，“隊(duì)員們?cè)陂_(kāi)始做設(shè)計(jì)之前，對(duì)每個(gè)人負(fù)責(zé)的工作內(nèi)容分工。如果按當(dāng)初的分工來(lái)說(shuō)，這個(gè)現(xiàn)象并不會(huì)要求每個(gè)同學(xué)來(lái)解決。不過(guò)在發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后，大家都不約而同地復(fù)制電路，一起去仿真。”

“因?yàn)槊课魂?duì)員本身所學(xué)的側(cè)重點(diǎn)存在差異，大家思考和解決問(wèn)題的方式有所不同，所以當(dāng)每個(gè)人去看電路表現(xiàn)，就會(huì)迸發(fā)出許多想法。大家集思廣益、反復(fù)探討，花了兩天左右時(shí)間才將原因成功找到。”

李旭紅談到，設(shè)計(jì)從開(kāi)始到完成的過(guò)程中發(fā)生了許多類似的小插曲都讓她印象深刻。每一件這樣的事，都能夠體現(xiàn)隊(duì)員之間的團(tuán)結(jié)協(xié)作。

“即便前期已經(jīng)做好分工，但遇到問(wèn)題時(shí)，沒(méi)有一個(gè)人會(huì)在意這是否屬于個(gè)人負(fù)責(zé)的部分。”李旭紅認(rèn)為，這是因?yàn)榇蠹矣幸粋€(gè)共同目標(biāo)，為了完成目標(biāo)團(tuán)結(jié)起來(lái)，不去計(jì)較個(gè)人得失，最后才能得到好的結(jié)果。

需要指出的是，即便團(tuán)隊(duì)具有很強(qiáng)的凝聚力，也免不了隊(duì)員們對(duì)同一件事情的意見(jiàn)相左。

回憶起這次參賽過(guò)程，李旭紅表示，這次命題設(shè)計(jì)中也發(fā)生過(guò)類似情況。“當(dāng)時(shí)我們做電源抑制的時(shí)候，我和潘呈獻(xiàn)同學(xué)各自提出了一個(gè)方案，他認(rèn)為應(yīng)該做帶反饋的補(bǔ)償，我認(rèn)為應(yīng)該做LDO，大家想法上有差異。解決辦法就是把兩個(gè)方案結(jié)果進(jìn)行逐一比較，最終采用LDO的方案更好一些。”

實(shí)踐出真知，這句話也同樣適用于科研學(xué)術(shù)領(lǐng)域。“如果隊(duì)員之間存在意見(jiàn)分歧，唯一的辦法就是用數(shù)據(jù)說(shuō)話。”指導(dǎo)老師張潤(rùn)曦說(shuō)到。

付出甘之如飴，所得歸于歡喜。

回顧團(tuán)隊(duì)獲獎(jiǎng)的經(jīng)過(guò)，就像是從播種到收獲的過(guò)程。曾經(jīng)隊(duì)員們?cè)趯W(xué)習(xí)過(guò)程中付出的點(diǎn)點(diǎn)滴滴，眼下都真真切切地實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)化。

張潤(rùn)曦老師表示，得知團(tuán)隊(duì)獲獎(jiǎng)后我也很開(kāi)心。首先，覺(jué)得同學(xué)們多年來(lái)的努力有了收獲；其次，參加創(chuàng)“芯”大賽作為我們實(shí)驗(yàn)室的一個(gè)傳統(tǒng)，是老師培養(yǎng)學(xué)生很重要的方式之一。我希望學(xué)生能夠主動(dòng)參與，通過(guò)科研項(xiàng)目得到綜合性鍛煉，培養(yǎng)學(xué)生的興趣，同時(shí)也是對(duì)他們學(xué)習(xí)成果的一個(gè)檢視；最后，我看到每一屆同學(xué)們都能通過(guò)參加比賽獲獎(jiǎng)，真正把學(xué)校所學(xué)的本領(lǐng)掌握到位，這樣一代一代往下傳承，也讓我感到很欣慰。

院校與企業(yè)之間需要“橋梁”

正如張潤(rùn)曦老師所說(shuō)，學(xué)生們參與科研項(xiàng)目對(duì)其本身而言受益匪淺。“閔大荒耕耘者”團(tuán)隊(duì)此次拿到的企業(yè)命題，在比賽同時(shí)更加深入了解到企業(yè)和市場(chǎng)的需求，通過(guò)增加另一個(gè)維度的考量，讓整個(gè)作品變得愈加完整。

李旭紅告訴愛(ài)集微，團(tuán)隊(duì)最開(kāi)始設(shè)計(jì)的時(shí)候，為了追求更優(yōu)越的性能，用比較高的參考頻率做了一版設(shè)計(jì)。雖然這個(gè)頻率對(duì)于設(shè)計(jì)本身非常友好，但對(duì)應(yīng)這個(gè)頻率的器件非常昂貴，前期由于沒(méi)有跟企業(yè)溝通交流，導(dǎo)致忽略了成本問(wèn)題。

“后來(lái)經(jīng)過(guò)與企業(yè)的溝通，公司指出我們初版設(shè)計(jì)的問(wèn)題，并對(duì)降低成本給出建議，最后才有了我們的獲獎(jiǎng)作品。這件事給我個(gè)人的感受是，電路設(shè)計(jì)最終還要為應(yīng)用服務(wù)，能夠?qū)崿F(xiàn)量產(chǎn)的電路設(shè)計(jì)才能發(fā)揮出真正作用，所以做學(xué)術(shù)研究時(shí)也應(yīng)該做全面的考量。”

不僅如此，加大與高校實(shí)驗(yàn)室的合作也能夠使企業(yè)在前端技術(shù)和產(chǎn)品研發(fā)實(shí)現(xiàn)更多儲(chǔ)備。兩者實(shí)際上是相輔相成的局面，尤其對(duì)于技術(shù)創(chuàng)新有強(qiáng)需求的集成電路產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)，產(chǎn)學(xué)研的深度融合已成為不可逆的趨勢(shì)。

如何能夠讓院校師生與企業(yè)之間進(jìn)行更加充分的信息交流和思想碰撞？

石春琦老師指出：“雖然我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)中體現(xiàn)了產(chǎn)學(xué)研融合的趨勢(shì)，但我認(rèn)為企業(yè)與院校之間仍缺少溝通的平臺(tái)。對(duì)于院校來(lái)說(shuō)，我希望能夠有一個(gè)平臺(tái)或渠道讓我們更了解企業(yè)的需求，這其實(shí)是蠻重要的事情。”

她舉例到，比如有些學(xué)校老師正在進(jìn)行一些對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展有意義的工作和研究，但他可能找不到相關(guān)的企業(yè)對(duì)接需求，所以就會(huì)有些浪費(fèi)。這時(shí)候如果有一個(gè)大的平臺(tái)建立起雙方的溝通，對(duì)學(xué)校和企業(yè)以及高校老師都是非常好的事情。

其實(shí)在集成電路產(chǎn)業(yè)中，除了有院校與企業(yè)之間的雙向奔赴，愛(ài)集微作為一家面向國(guó)際的專業(yè)ICT產(chǎn)業(yè)咨詢服務(wù)機(jī)構(gòu)，也一直致力于提供全產(chǎn)業(yè)鏈的高價(jià)值咨詢服務(wù)，推動(dòng)全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。

多年來(lái)，愛(ài)集微攜手高校不斷探索開(kāi)展“產(chǎn)學(xué)研”深度合作。

愛(ài)集微即將通過(guò)微電子學(xué)院校企合作論壇，探索校企實(shí)訓(xùn)基地的合作可能，構(gòu)建三位一體的實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)與實(shí)踐；愛(ài)集微打造的集微半導(dǎo)體人力資源大會(huì)，為中國(guó)半導(dǎo)體企業(yè)、高校及機(jī)構(gòu)提供人才交流平臺(tái)；集微人才雙選會(huì)則為半導(dǎo)體相關(guān)高校、企業(yè)搭建了校企對(duì)接的橋梁。

此外，在促進(jìn)學(xué)術(shù)成果交流轉(zhuǎn)化方面，愛(ài)集微劍指半導(dǎo)體顯示行業(yè)，并承辦了中國(guó)歷史最悠久、規(guī)格最高的顯示學(xué)術(shù)會(huì)議——2022中國(guó)顯示學(xué)術(shù)會(huì)議，旨在推動(dòng)產(chǎn)教融合，打造匯聚頂尖學(xué)者資源和前沿學(xué)術(shù)思想的平臺(tái)。

經(jīng)過(guò)多年的持續(xù)推進(jìn)，愛(ài)集微不僅與清華、北大、西電等數(shù)十所國(guó)內(nèi)微電子院校聯(lián)合主辦了校友論壇，更創(chuàng)立了一套成熟、穩(wěn)定、可持續(xù)應(yīng)用的人才培養(yǎng)、對(duì)接模式，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

即便各界都在為之付出努力和行動(dòng)，但實(shí)現(xiàn)真正意義上的“產(chǎn)學(xué)研”融合仍是一個(gè)需要長(zhǎng)時(shí)間耕耘的課題。

除了過(guò)往付出的努力，今年1月19日，華東師范大學(xué)正式成立了集成電路科學(xué)與工程學(xué)院，瞄準(zhǔn)“集成電路制造與器件、集成電路設(shè)計(jì)與應(yīng)用、集成電路材料與微納器件”等方向。

張潤(rùn)曦老師在采訪中也談到：“因?yàn)槲覀儗W(xué)校的錢校長(zhǎng)也是工科出身，所以對(duì)于集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展相關(guān)問(wèn)題的理解非常深刻，華東師范大學(xué)作為一所綜合性大學(xué)，為集成電路這個(gè)學(xué)科專門成立了學(xué)院，也體現(xiàn)學(xué)校對(duì)推動(dòng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)步的支持，和對(duì)相關(guān)人才培養(yǎng)的重視。”

他表示，“產(chǎn)學(xué)研”合作其實(shí)急不來(lái)。因?yàn)樗枰欢ǖ臅r(shí)間和過(guò)程，所以我也希望團(tuán)隊(duì)或院校跟企業(yè)之間能夠建立一個(gè)長(zhǎng)期的、穩(wěn)定的合作關(guān)系，這樣會(huì)更有利于新技術(shù)的開(kāi)發(fā)和研究，同樣也會(huì)讓更多創(chuàng)新技術(shù)在市場(chǎng)和產(chǎn)業(yè)中開(kāi)花結(jié)果。

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