晶華微是國內較早一批,且為數不多堅持正向設計的半導體企業。
輕輕跺腳,原本黑暗的走廊光亮起來,是一片小小的聲控芯片起的作用。
過去幾十年來,中國半導體芯片技術創新推動了現代技術的變革性進步。時至今日,半導體芯片已經廣泛應用于通信、計算機、消費電子、汽車、人工智能以及云計算等領域,深刻地改變了人們日常生活。這離不開國家扶持,以及業內千萬家企業。
其中,2005年在杭州成立的晶華微值得一提。
晶華微是國內較早一批,且為數不多堅持正向設計的半導體企業。晶華微誕生時,正值中國半導體產業大發展起步階段,晶華微就在這樣一個充滿機會的時空里耕耘。
2008年,晶華微在國內率先推出自主研發的工控HART調制解調器芯片,打破模擬芯片產業呈國外企業主導的局面,后來設計的紅外測溫槍產品解決方案,又為2020年初的疫情防控做出重要貢獻。
近日,時代財經邀請到晶華微總經理羅偉紹進行專訪。這位IC(集成電路)設計資深工程師、晶華微的靈魂人物為向我們講述了他與IC設計、與杭州芯片業的故事。
時機到了
羅偉紹在模擬混合集成電路設計有著30余年的經驗。從上世紀80年代開始,羅偉紹一直在美國從事芯片設計方面的工作,在霍尼韋爾、摩托羅拉等多家知名企業任職過工程師。
已經取得了如此成績,不少人會選擇待在舒適圈內“躺平”,而在2004年下半年,也就是羅偉紹48歲時,他作出回國創業的決定。
事實上,羅偉紹一直希望為國內集成電路事業盡一份力。他認為,在國外盡管職位再高、薪酬再多,始終是在為他人作嫁衣裳,“像我們做科技做技術的,這種感覺更加強烈”。
2004年下半年,投資人呂漢泉邀請羅偉紹回國,做一番支持國內高科技產業的事業,羅偉紹認為“時機到了”。
除了羅偉紹自身的技術積淀、呂漢泉的資金支持,當時也正值國家大力支持集成電路行業發展的時機,這些給予了羅偉紹莫大的鼓勵。
據艾瑞股份的《中國半導體IC產業研究報告》,2000年起,是國內IC產業大發展階段。2000年6月24日,國務院出臺了《鼓勵軟件產業和集成電路產業發展的若干政策》。一年后,科技部制定了首批國家集成電路設計產業化基地,包括上海、西安、北京、深圳、杭州、長沙、武漢。
“當時國內IC設計行業已起步,小微企業在中國的創業成本不高,生存機會都不少”,羅偉紹回憶起創業初期的環境,“據說2005年全國就有600家IC設計公司了。杭州IC孵化基地召開會議時,也有十幾家企業參與。”
當時,杭州市政府在大力塑造杭州基地“天堂之芯”IC設計產業品牌,吸引了不少優秀芯片企業。2001年,杭州第一家半導體IC企業士蘭微也在杭州下沙建立了自己的芯片制造基地。
羅偉紹介紹,由于投資人的實業基地就在杭州,晶華微也將基地設在杭州,很多后勤工作有兄弟單位幫忙處理,使他可以專注于公司發展,“更重要的是,杭州政府非常重視IC產業發展,提供了很多培訓、會議等機會,讓我更快地融入了國內IC行業的生態。”
天時地利人和,2005年2月,晶華微成立,總部設在杭州市濱江區。
正向設計
自80年代起,臺積電首創純晶圓代工商業模式后,晶華微所采用的Fabless模式開始蓬勃發展。
Fabless模式,即無晶圓廠的集成電路企業經營模式。晶華微只專注于集成電路的設計研發和銷售,而晶圓制造、封裝測試等環節會委托給專業的晶圓制造企業和封裝測試企業代工完成。
晶華微成立初期,雖然正值IC產業大發展階段,但行業良好生態還未確立。羅偉紹指出,當時反向之風濃厚。
“反向”是芯片業行話,指將目標產品的電路提取出來。“反向設計有兩種目的,一種是思考對方是怎樣做出這個電路,找出理論,去消化,然后想辦法做得更好、性價比更高,是一種健康的競爭手段”,羅偉紹解釋道:“而另一種,他們提取別人的電路后,可能做一點檢查,確保沒有連接錯誤,就直接拿去生產,相當于抄襲。”
羅偉紹在美國求學期間,啃下的每篇原創論文,在實驗室動手做的每次實驗,記錄的每個原始數據,都訓練他成為專業IC設計工程師,更讓他極其珍視原創的重要性。他指出,反向設計對集成電路行業損害很大,復雜一點的集成電路設計動不動就要投入幾百萬到幾千萬元,在產品出來還沒能賺回設計成本前,就出現反向產品來搶你的客戶,“誰還敢去投入正向設計?”羅偉紹反問。
半導體、芯片與集成電路之間的關系,有業內人士這樣來比喻:半導體是建筑工業中的原材料,芯片是這個項目的地皮,集成電路就是在這塊地皮上打樁建造起高樓大廈。
要想做到自主創新,底層技術基礎至關重要。
在羅偉紹的哲學里,自主研發就像堆積木一樣,得從最基本的功能模塊開始研究,研究透徹后,用一塊一塊積木建設起整個系統,“這樣做的確要投入更多時間,但只有夯實底層技術基礎,你才能明白電路中每一個晶體管的功能,才可以駕輕就熟地按不同的應用來修改你的功能模塊,從而達到最優化目標。”
在羅偉紹看來,正向設計就像創作一篇新的文章,而不是“練書法”,“只對別人的作品進行臨摹,不管臨摹了多少年,也很難超越原來的書法品味。”他感慨道。
因此,自誕生起,正向設計深深刻入了晶華微的基因。
抓住市場
一開始,晶華微首先把目光投向了模擬信號鏈芯片市場。
一般來說,半導體產品根據國際分類標準可分為集成電路(IC)、分立器件、光電器件和傳感器四大類。其中,集成電路產品規模長期占據全球半導體產品規模80%以上,是半導體產業中的核心規模市場。具體來看,集成電路產品又分為數字電路產品與模擬電路產品。
晶華微做市場調查發現,一些芯片可以用在比較先進的智能工控儀表,但又因為總體市場用量不大,基本被國外大廠壟斷,國內沒有人去碰它。
同時,與消費品不同的是,優秀的工業控制芯片由于更追求安全和穩定性,因此其產品生命周期較長,也更具有不可替代性。再加上自己本身就是做與模擬信號處理芯片設計相關工作,羅偉紹當時預判,這將會成為晶華微的優勢。
羅偉紹信念堅定,晶華微要做實實在在能用的東西,“國內現在沒有人去做,但是中國應該要有自己的東西,我們就去做。”
就這樣,有專業核心技術的晶華微找到了賽道,確立了最初的“拳頭產品”。2008年,晶華微在國內率先推出自主研發的工控HART調制解調器芯片,又在2013年推出了國內首款自主研發的工控16位4~20mA電流環DAC芯片,并廣泛應用于壓力變送器、溫度變送器、數字萬用表等工業控制儀表。
“目前全中國,真正量產HART芯片的只有我們這一家了。”羅偉紹掩飾不住自豪。
芯片原本是高深的科技產品,但在實際應用上,與普通消費者的日常生活緊密相連。在打響“工控芯片”第一炮后,晶華微又開始將目光投向應用更為廣泛的消費類芯片產品。
其中,醫療健康是未來發展的大方向之一,終端應用市場十分廣闊。
羅偉紹直言,晶華微一直以滿足市場需求、提升大眾的生活質量為研發理念,“于是我們也就在這方面開始深耕。”
高度集成的芯片可以大大降低醫療整機設備的成本,“通過降低成本進而降低最終產品的價格,是造福廣大消費者的好事。”羅偉紹表示。
而后,晶華微在特定工藝及成本的條件下實現高精度、低噪聲、低功耗、高集成度等性能,并完善其他相關高性能模擬信號鏈電路資源設計、輔以內置算法,推出了醫療健康SoC芯片、工業控制及儀表芯片、智能感知SoC芯片等系列產品。
疫情爆發后,晶華微作為國內極少數SoC單芯片解決方案的主力供應商,其紅外測溫信號處理芯片將人體紅外測溫儀的測量誤差縮小至±0.1度,為疫情保障做出了不少貢獻。
得益于技術創新,晶華微的業務范圍持續擴大。智能感知SoC芯片也是晶華微的拳頭產品之一,主要應用于智慧家居及物聯網市場,比如自動節能照明裝置、門鈴系統、智能玩具控制、自動門、感應沖水器等設備。
“節能和安防都是能提高人民生活水平的好產品,晶華微會不斷關注市場情況和國家政策,適時進入其他技術前沿領域。”羅偉紹說。
共同成長
回望晶華微成立初期,趟過的坎不少,主要是擔心版圖數據遭泄露或者被抄襲,選擇晶圓廠戰戰兢兢,再加上公司沒有名氣,難以吸引行業人才。
“當時不認識國內行業人才,就招了一批剛畢業的學生,組成了晶華微第一代設計人員。”羅偉紹回憶,直到后面很多年,校招生都一直是晶華微的“主力軍”。
公司內部開課、“老”員工帶新人做項目,晶華微內部一批年輕員工伴隨公司的成長軌跡,也逐漸成熟起來。
在晶華微的核心技術人員陳建章看來,創立初期,羅偉紹是“晶華大學”的校長兼唯一的教師,“羅總領著我們七個剛畢業的IC行業小白,早上進行集成電路理論授課,下午開展具體的IC項目設計。”
在IC設計沉淀了近20年,晶華微從杭州走向全國,2022年7月29日,順利登陸資本市場。晶華微的愿景是要成為一個用戶在產品質量上完全可以信賴的品牌,不斷在更多應用領域上提供更廣泛的產品,成為集成電路產業中首屈一指的企業。
而晶華微背靠的華東地區,集成電路產業從設計延伸至制造,產業鏈不斷完善。晶華微所在的杭州市濱江區則主要集中在集成電路設計板塊。
晶華微的發展,可以看作杭州集成電路產業的一個縮影。在過去近20年時間里,晶華微始終與這座城市同頻共振,既見證了杭州IC產業的蓬勃發展,也實實在在參與其中,真切感受到杭州在IC產業發展上的支持力度。
“企業的發展需要以城市為載體,以產業為依托,近20年來,能與杭州這座城市及產業攜手同行,共同成長,晶華微也倍感榮幸,而且也相信這種互動會一直持續,未來公司也將一如既往地潛心研發,自主創新,以更優秀的業績回報社會各界的關心和支持。”羅偉紹感慨道。
如今,羅偉紹日常工作主要在探索公司發展方向,知道要進入哪些新領域,避開哪些坑。他說,每天看到年輕員工朝氣蓬勃,覺得像是早晨八九點鐘的太陽,希望寄托在他們身上。他把為公司清除障礙幽默地稱為“打雜”,認為最重要的工作是提供土壤,給中青年干部發揮主觀能動性。
采訪最后,這位頭發花白,說話自帶笑容的工程師說,“要真心強烈喜愛你要去做的事情”。
審核編輯 :李倩
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原文標題:【時代財經專訪】晶華微總經理羅偉紹:芯片正向設計就像創作新文章
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