當(dāng)前,長沙工業(yè)戰(zhàn)線正全力推進產(chǎn)業(yè)鏈的建設(shè),一批批產(chǎn)業(yè)尖兵正致力于核心技術(shù)的攻關(guān)。為此,本報推出“創(chuàng)造力——攻關(guān)核心技術(shù)產(chǎn)業(yè)尖兵”系列報道,對話產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)攻關(guān)專家,突出宣傳產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新變革,探尋產(chǎn)業(yè)奮斗之激情,逆勢之路徑,勝利之決心。
一片指甲蓋大小的芯片,曾讓我國許多企業(yè)望“芯”興嘆。為了實現(xiàn)芯片國產(chǎn)化,幾代人、無數(shù)企業(yè)奔跑在這條路上。
16日,在第九屆廣電傳媒產(chǎn)業(yè)論壇暨第七屆中國廣播電視紫金論壇上,國科微電子股份有限公司宣布,第二代4K芯片即將規(guī)模量產(chǎn),第一代8K芯片正在研發(fā)中。
廣電機頂盒芯片是國科微的起家產(chǎn)品,在長沙成立12年來,總銷量早已突破7000萬顆,全國一半多直播衛(wèi)星機頂盒都裝著國科微的芯片。
隨著市場風(fēng)云變幻,國科微打造了從一品獨大到多點開花的產(chǎn)品體系,擁有儲存芯片、廣電芯片、視頻編碼芯片、物聯(lián)網(wǎng)芯片四大系列產(chǎn)品,掌握著芯片國產(chǎn)化的核心技術(shù)。
16日,筆者專訪國科微首席運營官周士兵,聽他講述了國科微如何一步步攻克芯片核心技術(shù),圓芯片國產(chǎn)夢。
人物故事
投入數(shù)億元,終圓芯片國產(chǎn)夢
2019年4月,國科微與龍芯中科在北京人民大會堂共同宣布,發(fā)布國內(nèi)首款固態(tài)硬盤控制芯片GK2302。
這款芯片單芯片容量最大支持4TB,讀寫速度達到500MB/s,從設(shè)計到流片再到生產(chǎn)封裝等各個環(huán)節(jié)全部在國內(nèi)完成,重新定義了芯片國產(chǎn)化的標(biāo)準(zhǔn),開啟儲存國產(chǎn)化的新里程。
高性能芯片成功發(fā)布的背后,是國科微六年如一日的埋頭鉆研。
“從2014年,我們開始規(guī)劃布局產(chǎn)品線,先后調(diào)研了7~8個市場方向,最后確定視頻編碼、物聯(lián)網(wǎng)和存儲芯片三個方向?!敝苁勘嬖V筆者,他們確定產(chǎn)品線有三個原則,一是產(chǎn)品有足夠高的技術(shù)門檻和壁壘,二是符合國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)方向,三是符合市場導(dǎo)向。
據(jù)統(tǒng)計,2017年中國市場消耗了全世界30%的NAND Flash存儲芯片,而我國存儲芯片、主控芯片幾乎完全依賴進口。
因此,要切入儲存芯片領(lǐng)域,打破國外壟斷,填補國內(nèi)空白,需要極大的勇氣和魄力,也需要強勁的研發(fā)實力和團隊。
開弓沒有回頭箭。
市場不明?就做行業(yè)調(diào)查。周士兵說,為了制定成熟的存儲芯片解決方案,國科微前后花了半年時間做市場分析。
沒有人才?重新組建團隊。周士兵介紹,國科微在海內(nèi)外廣拋“橄欖枝”,成功聚集了一大批優(yōu)秀人才。
有了市場分析,有了研發(fā)團隊,國科微在存儲芯片自主研制的道路依舊磕磕絆絆,“充滿著痛苦與淚水”。
“2016年,當(dāng)時離產(chǎn)品交付不到一個月,研制的存儲芯片經(jīng)過測試,性能還達不到交付要求?!敝苁勘f,為此,國科微30多人的研發(fā)團隊整體搬到成都的一個湖心小島,進行長達兩個多月的封閉研發(fā)。每天朝夕相處的除了同事,就是桌前的電腦和代碼。
功夫不負(fù)有心人。
經(jīng)過夜以繼日地攻關(guān)和優(yōu)化,這款名為GK2301的存儲芯片成功通過廠商驗證,各項指標(biāo)與國外芯片相比,毫不遜色,數(shù)據(jù)加密水平反而更勝一籌。
時至今日,國科微已成功自主研發(fā)了GK21系列、GK2301系列、GK2302系列等多款存儲芯片,填補了國內(nèi)自主存儲控制器芯片的市場空白。
“6年來,我們在存儲芯片系列產(chǎn)品上,累計研發(fā)投入超6億元?!敝苁勘f,高額的投入也獲得了豐厚的回報,如今存儲芯片已經(jīng)成為國科微出貨量最大的產(chǎn)品。
回想過去幾年的篳路藍縷,周士兵感慨頗多。
“做芯片是一件高風(fēng)險的事,做芯片的人,必須要有定力,有夢想,總想著賺快錢,是做不成功的?!敝苁勘f。
一顆成熟的芯片,六分研發(fā),四分應(yīng)用
筆者:國科微能夠成功打造四大產(chǎn)品系列,填補國內(nèi)芯片空白,優(yōu)勢在哪兒?
周士兵:我覺得第一點是,一直以來,國科微非常了解要切入芯片細(xì)分領(lǐng)域的應(yīng)用場景,了解行業(yè)的痛點和難點,知道客戶需要什么樣的芯片產(chǎn)品,這就是市場導(dǎo)向。這也是國科微一直倡導(dǎo)的經(jīng)營戰(zhàn)略。第二點是,國科微強大的研發(fā)創(chuàng)新能力,包括實現(xiàn)產(chǎn)品高性能和芯片架構(gòu)設(shè)計能力。第三點是,端對端的交付能力,一端是洞察市場客戶需求,另一端是到批量交付為客戶創(chuàng)造價值。
筆者:國科微成功研制國產(chǎn)首款存儲芯片的要素是什么?
周士兵:我們研制芯片要看準(zhǔn)趨勢,洞察需求,我們準(zhǔn)備研制存儲芯片時,固態(tài)硬盤取代機械硬盤已是大勢所趨,我們看準(zhǔn)了,也抓住了這個機遇。
在我看來,芯片研發(fā)需要前瞻性的洞察,洞察趨勢、市場、客戶,然后吸引人才,組建團隊,堅決地投入研發(fā),創(chuàng)新并解決問題,最終交付客戶。
筆者:當(dāng)前國內(nèi)芯片項目大規(guī)模上馬,熱鬧背后也有冷思考,您作為業(yè)內(nèi)人士,有哪些建議?
周士兵:一是芯片行業(yè)是需要長期堅持、靜心研發(fā)的行業(yè),是風(fēng)險比較高,投資周期長的行業(yè),不是來快錢的行業(yè),創(chuàng)始人必須要認(rèn)識到這一點。
二是研發(fā)的芯片要跟應(yīng)用市場密切相關(guān),必須清楚芯片在垂直應(yīng)用市場的“前生后世”。
三是芯片研發(fā)強調(diào)團隊協(xié)作,強調(diào)人才,不是靠單打獨斗就能研發(fā)出來,不能有短板。
四是做芯片最終要為客戶創(chuàng)造價值,強調(diào)市場,不能芯片研發(fā)出來測試性能很好,應(yīng)用起來卻一團糟。一顆成熟的芯片,研發(fā)測試成功只是完成了60%,應(yīng)用穩(wěn)定可靠才完成最后的40%。
產(chǎn)業(yè)變革
切入第三代半導(dǎo)體精準(zhǔn)布局
隨著天岳碳化硅材料項目、比亞迪IGBT項目和長沙三安項目陸續(xù)開工,長沙正在新一代半導(dǎo)體及集成電路的道路上疾馳。
這樣的新局面是周士兵所樂見的。
他告訴筆者,長沙在現(xiàn)有CMOS工藝方面,在設(shè)計、封裝、測試全產(chǎn)業(yè)鏈與長三角地區(qū)相比已經(jīng)處于落后地位,如果繼續(xù)在該工藝上與這些領(lǐng)先地區(qū)競賽,優(yōu)勢并不明顯。
“如今長沙已經(jīng)走了另外一條路,選了第三代半導(dǎo)體,并將其納入了22條產(chǎn)業(yè)鏈。這個戰(zhàn)略切入點是非常明智的?!敝苁勘f,這意味著,長沙切入了半導(dǎo)體競賽的另一個賽道,與一線城市站在了同一起跑線。
當(dāng)前,碳化硅是第三代半導(dǎo)體最重要的材料,適用于智能電網(wǎng)、電動汽車、軌道交通等領(lǐng)域,長沙圍繞第三代半導(dǎo)體進行精準(zhǔn)布局。
筆者了解到,目前長沙依托中南大學(xué)、湖南大學(xué)等國家級創(chuàng)新平臺,扶持壯大了國科微和景嘉微等半導(dǎo)體與集成電路企業(yè),引進了湖南三安碳化硅研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項目、泰科天潤碳化硅芯片項目等半導(dǎo)體重大項目,初步形成了襯底材料、外延、芯片、器件封裝與制造裝備等類型較為齊全的“新一代半導(dǎo)體及集成電路”產(chǎn)業(yè)鏈,在全國新一代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展中走在了前列。
今年7月2日,長沙創(chuàng)新性地提出“三智一芯”產(chǎn)業(yè)發(fā)展布局,瞄準(zhǔn)智能裝備、智能汽車、智能終端和功率芯片,長沙市新一代半導(dǎo)體及集成電路產(chǎn)業(yè)迎來新一輪高速發(fā)展。
目前,長沙市政府正著手與湖南大學(xué)、岳麓山國家大學(xué)科技城管委會共建湖南大學(xué)長沙半導(dǎo)體技術(shù)與應(yīng)用創(chuàng)新研究院,立足搭建半導(dǎo)體領(lǐng)域內(nèi)國際一流的科技協(xié)同創(chuàng)新平臺,服務(wù)長沙地方經(jīng)濟和社會發(fā)展。
手記
舍得投入,耐得寂寞
在筆者看來,芯片行業(yè)是理想與現(xiàn)實的生動演繹。
按周士兵的說法,芯片研發(fā)投入大,風(fēng)險高,一顆典型的28nm SOC芯片,至少要投入8000萬元,三年才能見收益,這還是在理想的狀態(tài)下。
在這個過程中,芯片公司會遇到很多困難,遭遇諸多攻關(guān),長時間沒有突破,甚至?xí)霈F(xiàn)經(jīng)營困難的風(fēng)險。
因此,研發(fā)芯片要抱有理想,沒有產(chǎn)業(yè)報國的情懷,沒有勇往無前的定力,舍不得投入,耐不住寂寞,就很難堅持下去。
當(dāng)然,現(xiàn)實也十分真實,一款成熟芯片如果成功研制,并且先于行業(yè),先于市場,必然等待它的是一片藍海市場,是無限的商機、海量的訂單。