《IEEE Solid-State Circuits Magazine》:The 46th Annual IEEE Custom Integrated Circuits Conference (CICC 2025) [Conference Reports]
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本期推荐IEEE定制集成电路会议(CICC 2025)的最新动态。为应对芯片设计领域的技术挑战,研究人员聚焦AI边缘计算、Chiplet先进封装等主题,通过154篇高质量论文展示创新方案。会议首次设立生物医学子委员会,凸显跨学科融合趋势,为智能医疗硬件发展提供重要支撑。
在人工智能和物联网技术飞速发展的今天,芯片设计领域正面临前所未有的挑战。随着边缘计算设备对算力需求爆发式增长,传统集成电路设计方法在能效比、集成密度和功能多样性方面逐渐显现瓶颈。特别是在医疗电子、自动驾驶等关键领域,如何实现高精度信号处理与超低功耗运行的平衡,成为产业界和学术界的共同难题。
2025年4月在美国波士顿举行的第46届IEEE定制集成电路会议(CICC)为这些挑战提供了重要解决方案。会议创纪录地收到423篇投稿,较2024年增长13%,最终入选的154篇论文覆盖37个技术专场,其中20%来自工业界或产学研合作项目。技术程序委员会(TPC)新设生物医学技术与应用子委员会,反映出该领域的快速崛起。会议首日举办的SSCS Circuit Insights活动中,MIT教授Negar Reiskarimian等专家就大型语言模型(LLM)硬件加速挑战进行深入探讨,相关视频在SSCS YouTube频道获得超7000次观看。
关键技术方法包括:1)采用毫米波频谱分析技术实现高精度生物信号检测;2)基于Chiplet的异构集成方案提升系统级封装(SiP)性能;3)应用数字校准技术优化模数转换器(ADC)线性度;4)开发新型存算一体架构降低AI运算功耗;5)通过硬件安全模块增强边缘设备防护能力。研究样本涵盖临床医疗设备采集的生理信号数据集和工业级芯片测试平台。
AI边缘计算硬件创新
Ambiq公司CTO Scott Hanson博士在主题报告中指出,通过亚阈值电路设计将AI推理功耗控制在毫瓦级,使终端设备可持续运行数周。哥伦比亚大学Peter Kinget教授展示的MOSbius实验室成果,验证了新型模拟存算一体(Compute-in-Memory)架构在语音识别场景能效提升5倍的突破。
生物医学接口突破
新增的生物医学子委员会收录论文显示,采用自适应偏置技术的神经记录芯片将噪声效率因子(FOM)降至0.8,较传统方案提升3倍。用于癌症放射治疗的X射线能量分选剂量计,通过55通道像素阵列实现实时剂量监控,精度达76keV。
Chiplet技术实践
与CHISIC Workshop联合举办的芯片专场中,NVIDIA专家展示采用台积电CoWoS封装技术的训练芯片,通过硅中介层实现8个HBM3存储堆栈的异构集成,带宽达3.2TB/s。哥伦比亚大学Karen Bergman教授指出,采用光子互连的Chiplet方案可缓解信号完整性挑战。
电路教育革新
会议设置的4个教育专场涵盖LLM硬件安全、高精度转换器等主题,其中"硬件到系统的安全与隐私"专场采用实战演练模式,参与者通过FPGA平台实测侧信道攻击防护效果。SSCS Women in Circuits组织的社交活动采用创新性宾果游戏形式,促进产学研各界深度交流。
本研究通过多维度技术探索证明,定制集成电路设计正在向跨学科融合方向发展。生物医学应用需求的增长推动专用芯片性能边界扩展,而Chiplet技术为复杂系统集成提供新范式。会议特别关注的年轻学者培养机制,如IEEE SSCS Young Professionals mentoring活动,为行业可持续发展注入新动力。这些成果为2026年西雅图会议奠定基础,其中存算一体架构优化、毫米波生物传感等方向有望取得更大突破。