7月5日,上午时分,第九届集微半导体大会召开之际,我国电子技术标准化研究院的杨旭东院长发表了主题演讲。他全面深入地解读了标准在推动产业发展中的关键作用,详细介绍了集成电路标准的实施情况及工作进展,并指出了标准化工作的重点领域和推动标准应用实施的关键方向。此外,杨院长还展示了电子标准院所拥有的资质与能力,并呼吁业界关注标准建设,共同促进产业标准的完善与生态构建。爱集微整理了这个报告,经同意发布,供参考。
各位同事、各位业界朋友:
去年,在此次会议上,鉴于我的工作职责发生了变动,我提前告知各位,明年我将在此与大家探讨标准相关话题。受到浦东和老杳的盛情邀请,此次前来是为了对去年提出的议题进行一个圆满的总结。主要讨论三个方面:首先,标准的重要性不容忽视;其次,关于集成电路行业标准的应用与发展情况;最后,从标准到标准化的转变过程。
去年,我以秦始皇为例,阐述了标准之重要性。这位两千多年前的帝王,所倡导并实施的“度量衡统一、车轨一致、文字统一、行为规范统一”的标准化策略,为中华文明的持续发展奠定了坚实的技术与制度根基。我们院负责制定的“中文编码字符集”这一国家强制性的标准,承担了信息化时代“书同文”的重任,这一成就荣获了国家科技进步一等奖,我们对此深感自豪,并认为其具有深远的意义。从标准的视角来看,秦始皇虽是一个关键的转折点,但并非这一意识的源头,标准意识和相关活动实际上可以追溯到更加久远的时期。上周,我们一同前往国家博物馆,参观了一场主题展览。一踏入展馆,映入眼帘的首件展品便是“伏羲女娲规矩图”。相信在座的各位在诸多场合都曾目睹过这幅图画。图中,伏羲手持矩尺(方形工具),女娲则握着圆规。展品旁的注释这样描述:“规矩,乃方圆极致之象征……进一步引申为人们行事做人所需遵循的规范、原则及法则。”而这幅图也常被解读为“中华文明起源的象征体系”。由此,我们可以得出一个可靠的结论——“文明从标准开始”。
“文明起源于规范”,这一观点并不能推导出“规范起源于文明”。实际上,标准观念和标准行为的历史比文明更为悠久。在生物界中,每当群体间出现分工与协作,展现出群体的组织结构与秩序时,标准便在其中扮演着界定与指导的角色,确保这些结构与秩序不会瓦解。例如,在植物界普遍存在的共生与寄生现象中,标准就起到了这样的作用。例如,在社会化程度极高的蜜蜂群体中,蜂王、雄蜂与工蜂之间存在着规范化的分工与协作,共同构建了形态标准、高度统一的六边形蜂巢。这种标准化的思维和行为模式,早已深植于生物的DNA结构之中,并呈现出一种非后天习得的、先天的特性。谈及DNA,它实际上是在漫长的进化历程中,由自然界那双“无形的手”通过反复的试验、筛选和优化,逐渐塑造而成的“编码规则”。这一规则体系,本质上构成了一套规范,一套描绘生命奥秘的图谱。DNA的碱基配对原则堪称自然界中巧妙的“编码准则”,这一准则构成了遗传信息的分子基础,它不仅确保了基因复制的极高保真度和稳定性,而且通过偶然的“标准偏差”——即突变,为生物进化开辟了新的路径和可能性,从而完美地阐释了在标准调控下“稳定”与“创新”之间的辩证统一关系。
人的根本特性在于其社会属性。随着文明的演进,人类的规范思维和行动模式愈发远离了生物本能,这主要体现在后天不断积累的经验总结和制度设计上。这一过程大致可分为两个阶段:一是前工业文明时期,二是工业文明时期;从标准的视角来看,则分别是经验标准时期和理性标准时期。
在距今约7000至8000年的裴李岗文化遗址里,出土的石斧和石镰展现出令人瞩目的统一形制,其刃口角度与柄部设计极为协调,宛如依照某种隐秘的模板,这揭示了早期人类通过模仿和经验积累所形成的无意识行为准则。随着社会分工的日益细化和物品交换的逐渐兴起,这些现象促进了有意识的标准观念和标准操作的诞生。为了维护交易的公正性,人们着手构建了一套统一的计量体系,在商朝的甲骨文中已经可以看到“升”、“斗”等规范的计量单位。在古代标准化的进程中,一个至关重要的转折点是秦朝为了加强中央集权而推行的“标准化政策”,此时,标准不再仅仅是技术层面的工具,而成为了一种有目的性的政策工具,成为了支撑社会高效运作的技术性制度基石。
工业文明时代来临,科技进步与生产力飞跃使得人群间的分工协作及交换行为迅速深化,并逐步蔓延至全球,对标准的广泛应用需求和实践领域也随之拓宽,标准逐步迈向理性化阶段。第一次工业革命标志着标准化生产的起点。蒸汽机的广泛应用揭示了因尺寸、精度差异而导致的零部件互换性问题。在1798年,美国率先将“零件互换性”这一标准化思想付诸实施,这一举措显著提高了生产效能,并为构建现代工业体系打下了坚实的基础。1825年,英国工程师乔治·斯蒂芬森在负责建造全球首条商业铁路的过程中,确立了4英尺8.5英寸(即1435毫米)的轨道间距规范。这一标准随后被国际铁路联盟所采纳,并成为了国际轨距的通用标准。时至今日,全球超过一半的铁路系统依然遵循这一规范,轨道交通设备的生产也普遍依据这一标准进行。随着分工合作的不断深化,企业间的标准实践以及单一国家或地区的标准规范已无法满足产业对标准的日益增长需求,因此国际标准协调机构应运而生。1865年,国际电信联盟(ITU)正式成立,其宗旨在于推动全球通信网络的互联互通。到了1906年,国际电工委员会(IEC)也宣告成立,旨在电工电子领域内进行跨国界的标准协作,以实现设备的可靠性和相互操作。1947年,国际标准化组织(ISO)正式诞生,其宗旨在于编制、公布并广泛传播国际标准,以及在全球范围内协调标准化事务。时至今日,这三大国际标准组织依旧扮演着至关重要的角色。
审视人类文明的演进轨迹,标准始终是技术革新与产业进步的重要支柱。特别是自工业革命兴起之后,标准不仅充当了技术传播的加速器,还成为了产业转型升级的核心支持。随着工业化水平的不断提升,标准活动逐渐深入到实践层面,同时标准理论也在不断得到完善,这些都凸显了标准在推动人类文明向前发展中的关键作用和价值。总的来说,确立标准至关重要。其重要性体现在何处?这涉及到标准对于产业核心价值的贡献,包括简化流程、实现规范、促进协调以及挑选最优方案。首先在于简化,即通过简化复杂度来提升运作效率。一旦系统的多样性超过了实际需求,或者管理这种多样性的成本过高,就应及时剔除不必要的环节,以保证系统结构的简洁与高效。其次在于统一,即建立一套共同遵循的规范体系。统一的标准是各方共识的结晶,它能够将零散的资源要素汇聚,集中力量于关键产业环节,从而凝聚起推动产业成长的强大合力。此外,协调也是关键,它意味着调整各方利益关系,确保整体运作的和谐与顺畅。协调一致的产物,即通过确立统一的标准和规则,为产业的管理提供了坚实的基础。最终,选优则是核心,它意味着在众多选择中甄别出最优方案,探寻提升整体效率的最佳途径,进而推动社会的进步与发展。标准规范了技术与产业的标准与准则,以此为依据,保障了产业的有序运行,消除了诸多不确定性,促进了沟通与信任的建立,进而发挥了促进产业发展的基石作用。
重返集成电路行业。在70年前,基尔比成功研发了全球首块集成电路,凭借其独特的电路设计,开创性地界定了计算的基本单元,并揭示了技术发展的明确轨迹以及未来应用的无限可能。得益于技术、政策、资金、人才等多方面的持续投入,该产业规模迅猛扩张,凭借其基础性和赋能性价值,正引领着现代信息技术、数字技术以及当前正在兴起的智能技术产业的发展。与其他行业相较,集成电路产业因其技术含量极高、投入强度极大、结构极其复杂以及产业链条冗长,这一特性使得我们这一领域更迅速地形成了全球范围内的分工与合作模式。在这一模式下,产业分工的精细化和国际化的程度愈发重要,标准的作用显得尤为突出,其对产业发展的支持和引导作用相较于其他行业,显得更为深刻且显著。有效实施了集成电路产业快速发展所迫切需要的工具兼容性、设备通用性、接口标准化、互联互通性、模块的可替换性,这推动了分工效率的提高、规模化生产的扩大、产品性能的代际提升,以及基于安全性的互信建立。标准在设计与制造、封装与测试、工具、设备和应用等各个环节得到贯彻,不仅加速了产业技术的进步、降低了行业成本、提升了生产效率,而且对产业的全球竞争格局和供应链安全产生了深远影响。
集成电路行业标准的演进,起初主要依赖于行业领先企业的规则实践,并逐渐演变为行业的普遍认同,这一现象以事实标准的形式展现。以Intel的X86架构为例,尽管没有第三方标准机构对其进行明确定义,但由于其在市场上的主导地位以及技术生态的强大优势,该架构被整个行业广泛认可,实际上已经成为了通用的标准。产业分工合作的不断加深以及生产要素在全球范围内的重新配置,使得传统的事实标准转化为行业标准的方式已无法满足产业发展的需求。在此技术多元化趋势之下,以IEC、JEDEC、IEEE、SEMI等为代表的国际组织正在积极进行布局,并引领集成电路领域关键标准的制定工作。这些机构不断扩充标准实施的经验,汇聚了全球产业的广泛共识,为全球分工合作的不断深化奠定了稳固的技术与制度根基。尽管目前某些国家的大力介入和有意遏制导致原本顺畅的产业全球分工出现了变形和倒退,阻碍了产业在资源配置和效率提高方面的合作模式,然而,标准化组织的相关活动依旧保持高度活跃和重要性,持续有效地指导和促进了全球集成电路产业参与者之间的交流与信任。在当前这个不确定性持续增加的产业环境里,行业标准的观念与实施方法仍旧是支撑一个产业依赖的可靠确定性来源。
审视我国集成电路行业的发展历程,我们自关键产品实现突破以来,逐步构建了一个涵盖整个产业链的产业架构,同时,国内相关标准的实施和探索也在持续深入。以全国集成电路标准化技术委员会(TC599)以及全国半导体设备和材料标准化技术委员会(TC203)作为依托,我们持续对照政策安排进行部署,紧密监视产业发展动态,对现实及潜在需求进行深入分析和评估,并与关键企业和研究机构携手合作,借鉴国际先进实践经验,共同促进了产业标准体系的完善与发展。实际上,我国集成电路产业在标准制定方面采取了“引进、消化、吸收、再创新”的发展路径。起初,我们致力于引进国际上的先进标准,并将其转化为国内标准。随着国内产业的不断深入发展和行业需求的日益多样化,我们逐步与国内外重点企业携手合作,共同推动国内标准的制定工作。这一过程中,我们取得了一系列阶段性成果,并为行业发展提供了有力的支撑和引领。TC203持续优化其在专业领域的布局,成功设立了气体、半导体材料、微光刻技术以及设备等多个分委会,并成立了电子化学品、新型显示材料等专项工作组。尽管TC599成立时间尚短,但已迅速建立起EDA、芯粒技术、电磁兼容性以及人工智能芯片等四个工作组。为了满足产业发展的需求和应用要求,我们借助这两个标准化委员会的力量,与核心企业和研究机构紧密合作,建立了若干标准验证平台,并积极推动了关键标准的研发工作,例如“中央处理器性能规范”、“数据处理器参考架构”、“晶圆可靠性评估标准”、“知识产权核设计规范”、“三维封装可靠性测试方法指南”以及“电子设计自动化结构图形和网格交换格式”等,不断扩充和完善标准实践内容。在推进行业标准建设的过程中,我们一方面致力于“引进来”,积极吸纳国外知名企业和国际前沿的先进经验,另一方面也在努力推动“走出去”,持续加强标准领域的国际合作。我们旨在将中国业界对产业的深刻理解转化为国际标准提案,以表达我国在全球产业治理中的立场,并为世界贡献中国的智慧和方案。今年上半年,在上海举办了一场TC599标准周活动,活动期间,我们的主任委员针对后续工作提出了以下几项建议:首先,要完善标准体系的顶层设计;其次,要深入推动关键环节的标准制定;再者,要打造一个开放式的标准生态系统;此外,还需优化标准化工作的协同机制;最后,要增强专家智库在战略层面的支持。这些内容即为未来一段时间集成电路标准工作的主要发展方向,供大家参考。
在应用中,标准得以体现。其重要性不言而喻,而标准化则更为关键。标准化涉及推动标准应用、实施并使其产生实际效果的系列活动。只有实现了从标准到标准化的转变,才能达到“知行合一”的境界。标准不仅反映了从实践中提炼出的经验总结和共识,而且代表了从实践到认知的转变过程。然而,规范化的认知最终必须转化为实际行动,将“知识”转化为“行动”,以支撑并推动实践的不断深入,从而促进产业更加流畅和高效地运作。
标准化是一项技术性极强的操作,涵盖了从标准制定阶段的实验比对,到依据标准进行的计量、检测、认证评估等环节,这一过程贯穿了标准从研发到实际应用的整个流程。在此过程中,计量扮演着至关重要的角色,它通过构建统一的测量基准,确保了各类标准在执行过程中能够有据可依、有数可测。检测是确保技术达标的关键途径,它依托于科学而严谨的操作流程,借助专业的检测设备,对产品是否满足既定标准进行评估。认证评估则充当了标准实施过程中的“市场准入证”,它通过结合检测与管理审核的双重验证,确保产品持续满足标准规定。此外,它还构建了信任的传播桥梁,而通过国际认证的互认机制,更有助于我国标准和品牌在国际市场的顺利流通。要有效推进标准化工作,仅有热情与决心远远不够,还需依托团队协作、丰富经验、专业资质以及先进设备等多方面的支持。这些关键要素的整合,毫不夸张地说,我们医院堪称集众家之长。
我院,即中国电子技术标准化研究院,系我国工信系统内独此一家的专业标准化机构。它不仅担负着组织标准研发的重任,而且还肩负着推动相关标准在实际应用中得以有效实施的关键任务。自建院至今62载,我们汇聚了17个涵盖TC28、TC203、TC599等全国性标准化技术委员会,24个分技术委员会,以及2个工信部直属的行标委,还有45个国内负责的IEC、ISO国际标准组织,全方位地推动了电子信息、数字化和智能化技术的标准化实施。在长达六十余年的标准化历程中,我们院逐步构建了涵盖标准科研、计量检测、认证认可、评估评价等在内的全方位标准化服务链条。院内设立了11个专业实验室,并取得了国家及部委颁发的50项政府授权资质,具备了涵盖6大类、共计78项的认证服务能力。在备受关注的集成电路行业,借助TC203与TC599两大技术支持,依托工信部集成电路测试与评价重点实验室,我们具备为各类企业提供全面、规范的标准化服务的能力。为满足产业发展的需求,我们搭建了包括集成电路性能检测、可靠性试验、软件评测、电磁兼容、信息安全评估在内的多项检测能力,并设立了高性能芯片测试平台、EDA工具检测平台、集成电路装备测试平台等多元化检测环境。这些设施能够为国内外企业全面提供产品从研发到生产的全生命周期检测认证服务,有力地促进了相关标准的实施与应用。在产业实现飞跃式进步的过程中,我们扮演着产业生态系统关键角色的身份,不断为产业提供标准化的价值贡献。
在标准化能力布局领域,除北京总部外,我们在产业密集的长三角、珠三角及福厦沿海地带设立了苏州、深圳、广州、厦门等地分支机构。去年度,得益于工信部及上海市相关部门的关怀、引导与支持,我们成功注册成立了上海赛西公司。该公司位于睿明路199号,距离此地不远,与张江高科隔湖相望,热忱欢迎各界人士前来调研交流。上海赛西充分利用电子标准院的综合实力与资源,针对上海及华东地区产业发展的优势需求与未来焦点,正致力于集成电路、人工智能、智能制造等前沿产业标准的研发、国际标准化工作以及标准计量检测认证等各项事务,旨在为政府部门及行业内的重点企业供应可靠的地域化服务。
面向未来,我们将凭借建院六十载所汇聚的雄厚人才阵容、先进仪器装备及行业认证的全面标准化实力,在政策导向与扶持下,与行业同仁加强沟通合作,持续优化标准预先研究,加速标准制定与修订进程,增强标准执行力度,致力于达成标准“迅速、优质、有力”的工作目标,进而以高规格引领产业向着高质量的发展方向迈进。标准化工作始终坚持开放态度,我们不仅不拒绝,反而积极欢迎国际领先企业加入我们的标准化进程。我们汇聚各方资源,旨在更好地服务于行业发展和企业需求,共同营造一个充满活力的产业环境。此举旨在为重塑全球产业合作的新格局,贡献我们标准化工作的价值。
就这些,谢谢大家!