项目介绍
“芯”青年说学术活动是北京大学集成电路学院推出的优秀研究生座谈分享系列，旨在提供同辈间的沟通平台，分享科研经验，解答青年烦恼，促进学术共赢，推动思想交流。在轻松平等的氛围下开展学术交流与分享，树立同辈榜样，促进同辈间相互学习，进而为国家的集成电路发展贡献“芯”力量。
本期“芯”青年说嘉宾介绍
个人风采
叶秉奕，北京大学集成电路学院系统集成芯片方向2019级博士生，导师为何燕冬教授和盖伟新教授。博士期间参与发表学术论文13篇，其中以第一作者身份在集成电路设计领域的顶级会议ISSCC发表论文2篇、顶级期刊JSSC发表论文2篇，申请发明专利6项。曾获博士生国家奖学金、北京市三好学生、北京大学校长奖学金等荣誉奖励。研究方向为高能效有线通信收发机芯片设计研究，内容包括模拟均衡技术和低功耗多相时钟产生技术等。
代表性工作
高速收发机通过补偿信道的非理想效应来提升数据传输速率。目前商用112 Gb/s 收发机主要采用数字架构，均衡能力强，但功耗和面积较大，且依赖7 nm及以下先进工艺。模拟架构收发机直接在模拟域进行信号处理和数据判决，具有功耗低和面积小的优势。叶秉奕作为核心成员参与研制了模拟架构 112Gb/s PAM-4 收发机。针对电路带宽逼近工艺极限的问题，设计16路交织的接收端架构，将全速率的信号转换为多路低速信号并行处理，大幅放宽对均衡器和判决电路的带宽要求；针对接收端前馈均衡精度低的问题，设计高精度跟踪保持和加权求和电路，提高了信噪比及增益控制的分辨率。测试结果表明，在112 Gb/s速率下，收发机均衡能力高达20.8 dB，为同期模拟收发机的最高水平。能效和面积分别为2.29 pJ/b和0.11 mm2，优于国际同期7nm工艺实现的数字收发机。
该工作以 “A 2.29-pJ/b 112-Gb/s Wireline Transceiver With RX Four-Tap FFE for Medium-Reach Applications in 28-nm CMOS”为题，发表于 IEEE Journal of Solid-State Circuits, (Vol. 58, no. 1, January 2023）。
前馈均衡器是一种常用的收发机均衡器。基于采样的前馈均衡器依赖多相位的采样时钟，且需要恢复准确的采样相位，无法单独工作。基于无源延迟线的前馈均衡器工作在连续时间域，可作为独立芯片增强链路性能。叶秉奕作为核心成员参与研制了基于延迟线的 200Gb/s 前馈均衡器。针对集总抽头负载较大，导致阻抗不连续的问题，提出分布式抽头技术，降低了信号的反射；针对所需抽头数量过多的问题，提出可调频响抽头技术，在抽头内部使用源极RC退化技术，补偿低频响应，减少了所需的抽头数量，降低了均衡器的面积与功耗。测试结果表明，在200Gb/s速率下，均衡器可提供高达17.2dB的均衡能力，能耗仅0.43pJ/b，均为同类设计中的最优水平。
该工作以“A Five-Tap Delay-Line-Based Feed- Forward-Equalizer for 200-Gb/s Wireline Receiver in 28-nm CMOS”为题，发表于IEEE Journal of Solid-State Circuits (Early Access）。
叶秉奕受邀参加ACP2023会议并做口头汇报
访谈交流
Q: 如何产生科研创新的灵感并逐步落实为论文？
A: 我觉得科研创新没有特别的捷径，不过，至少要熟悉一个小的领域，知道哪些问题是真正的痛点，才能判断自己的研究内容有无价值。一方面，参与实际的科研项目、开组会、和专家交流，都能让我们熟悉某个领域的一线工作，届时可以多记录自己和同行们遇到的困难，寻找有价值的研究内容。另一方面，为了推动项目的进展，我们也许会选择一些传统但有效的方法，绕过那些暂时无解的技术路线。等到我们的能力更强了，经验更丰富了，可以再回头看看那个被放弃的路线，没有了项目的约束，就能从更多的角度寻找解决方案。
叶秉奕（左三）在ACP2023会议与专家合影留念
Q: 在日常科研中如何处理好与老师间的关系？
A: 师生关系在很大程度上影响着研究生们的工作和生活状态。对于不同性格的老师，相处之道各异，但我个人认为以下几个因素是普遍需要的：（1）主动沟通。积极向老师汇报工作进展，暴露遇到的问题。有时候，老师的一句建议可能为我们节省大量时间。（2）守时。在接受任务后，如果发现时间太紧张或者自身能力不足，应该尽早提出，不能到DDL迫在眉睫再“惊吓”老师。（3）团队精神。身为学生，不必过分计较个人得失，为团队出一份力也是为老师分忧。（4）寻求帮助。研究生有完成科研任务的责任，老师同样有培养研究生的责任，并且是科研项目的第一责任人。遇到学习和科研中难以解决的困难，不妨大胆地“Push”老师。
Q: 如何平衡科研学习和生活兴趣？
A: 这不仅仅是研究生阶段的问题，我们一辈子都要学习如何维持工作和生活平衡。就我个人而言，我会把任务按照重要性和紧急性分类，优先处理那些“重要又紧急”的事务，并放弃某些“不重要”的事情。另一方面，我相信提高工作效率比延长工作时间更有效，我们可以规定自己每天工作8小时，但尽可能每时每刻都全神贯注。
供稿｜叶秉奕
编辑｜王耀正
